DE19841678A1 - Hydraulische Unterwasserkupplung mit Riegelmechanismus - Google Patents

Hydraulische Unterwasserkupplung mit Riegelmechanismus

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft hydraulische Kupplungen, die bei Unterwasserbohr- und -produktionseinsätzen verwen­ det werden. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Rie­ gelmechanismus zum Begrenzen der axialen Bewegung der Kupp­ lungseinsteck- und Kupplungsaufnahmeelemente bei Unterwas­ sereinsätzen.
Hydraulische Unterwasserkupplungen sind seit langem be­ kannt. Unterwasserkupplungen sind beispielsweise in der US-PS-4694859 offenbart. Die Kupplungen bestehen allgemein aus einem Einsteckelement und einem Aufnahmeelement mit abge­ dichteten Fluidkanälen, die beide Elemente verbinden. Das Aufnahmeelement ist im allgemeinen ein zylindrischer Körper mit einer Längsbohrung mit relativ großem Durchmesser in dem einen Ende und einer Längsbohrung mit relativ kleinem Durchmesser in dem anderen Ende. Die kleine Bohrung er­ leichtert das Anriegeln von Hydraulikleitungen, während die große Bohrung das Kupplungseinsteckelement schiebbar aufnimmt und dieses abdichtet.
Das Einsteckelement hat einen zylindrischen Körper mit ei­ nem Außendurchmesser annähernd gleich dem Durchmesser der großen Aufnahmebohrung und an seinem anderen Ende einen An­ schluß für Hydraulikleitungen. Wenn der zylindrische Körper des Einsteckelementes gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Vorrichtung in die große Bohrung des Aufnahmeelementes eingesetzt wird, wird zwischen dem Einsteck- und Aufnahmee­ lement ein Fluidstrom errichtet.
Das Einsteckelement und das Aufnahmeelement sind im allge­ meinen an einander gegenüberliegenden Platten eines Vertei­ lers angeschlossen und werden durch Schraubbolzen oder hydraulische Elemente, die an der Platte befestigt sind, zusammengehalten. Das Einsteckelement ist üblicherweise an einer Verbindungs- oder Verteilerplatte befestigt, während das Aufnahmeelement so an einer gegenüberliegenden Platte befestigt ist, daß es dem Einsteckelement gegenüberliegt und mit diesem fluchtet. Das Einsteck- und Aufnahmeelement kann an den Verbindungs- oder Verteilerplatten unter Ver­ wendung verschiedener Mittel, wie beispielsweise Schrauben oder Gewinde, befestigt sein.
Typischerweise sind mehrere hydraulische Unterwasserkupp­ lungen an jeder Verbindung oder Verteilerplatte gruppen­ weise angeordnet. Beispielweise können 10 bis 30 Kupplungs­ elemente an jeder der gegenüberliegenden Platten befestigt sein. Unter Wasser kann ein Taucher erforderlich sein, um die einander gegenüberliegenden Platten miteinander zu ver­ binden, und dabei die einander gegenüberliegenden Kupp­ lungselemente zu verbinden. Die Kupplungselemente werden simultan miteinander verbunden und die einander gegenüber­ liegenden Platten werden miteinander verriegelt. Die US-PS-4915419 offenbart eine verschiebbare Riegelplatte, die zum Verbinden der hydraulischen Unterwasserkupplungen verwendet wird.
Es wurden in der Vergangenheit Anstrengungen unternommen, die Probleme der hohen Trennkräfte der Kupplungen infolge von hohem Druck im Hydrauliksystem zu eliminieren oder zu reduzieren, indem das Einsteck- und Aufnahmeelement jeder Kupplung individuell verriegelt werden. Unter Wasser ist jedoch das individuelle Verriegeln jedes der hydraulischen Kupplungselemente ein schwieriges Unternehmen gewesen.
Eine vorgeschlagene Lösung war die Verwendung von Riegel­ hülsen für hydraulische Unterwasserkupplungen. Die Riegel­ hülse wird axial zurückgezogen, um Kugeln innerhalb des Aufnahmeelementes freizugeben. Nachdem das Einsteckelement eingesteckt worden ist und im Aufnahmeelement sitzt, wird die Riegelhülse freigegeben, so daß die Kugeln im Aufnahme­ element wieder in ihre ursprüngliche Position zurückkehren und das Einsteckelement und das Aufnahmeelement miteinander verriegeln. Die Riegelhülse hat jedoch eine Anzahl von Nachteilen. Sie ist relativ schwer und sperrig, was unter Wasser unerwünscht ist. Zusätzlich erfordert die Riegel­ hülse im wesentlichen einen ausreichenden vertikalen Ab­ stand, um die Längsbewegung, die für das Verbinden und Lö­ sen erforderlich ist, zu ermöglichen. Andere Probleme wer­ den durch Ansammeln von Schlamm, Meeresablagerungen und Meeresbewuchs in der Riegelhülse verursacht. Die Ansammlung kann zu einem Klemmen der Riegelhülse und insbesondere der Riegelkugeln führen. Die Kupplungen erfordern eine hohe Längskraft und können nach einer gewissen Zeit unter Wasser nur mit großen Schwierigkeiten getrennt werden.
Für das Verriegeln der Unterwasserkupplungen miteinander wird eine zuverlässige Lösung benötigt, die unter Wasser leicht zu handhaben ist. Bei Unterwasserbohr- und -produk­ tionseinsätzen ist es bei zunehmend größer werdenden Tiefen wünschenswert, die Kupplungselemente mittels Robotern oder taucherlosen Geräten zu verbinden und/oder zu lösen. Es wird ein einfacher Mechanismus zum miteinander Verbinden und Verriegeln von hydraulischen Unterwasserkupplungs­ elementen benötigt, der ohne Taucher zu betätigen ist.
Bei hydraulischen Unterwassereinsätzen werden dann fernbe­ dienbare Fahrzeuge (ROVs) benötigt, um eines der Kupplungs­ elemente (üblicherweise das Aufnahmeelement) unter Wasser zu ergreifen und das Element mit dem gegenüberliegenden Kupplungselement zu verbinden. Vorzugsweise sollte die An­ zahl der verschiedenen Einzelbewegungen, die von dem ROV gefordert werden, minimiert sein. Um die Komplexität des Verbindens und/oder Lösens der Unterwasserkupplungselemente zu reduzieren, ist es zusätzlich vorzuziehen, daß das ROV die Kupplungen in einer sog. "einhändigen" Art und Weise verbindet, indem nur eines der Kupplungselemente ergriffen wird, anstatt daß zwei Bauteile, wie beispielsweise beide Kupplungselemente, ergriffen werden müssen.
Es ist auch wünschenswert, den Strom des Hydraulikfluids in der Kupplung zu unterbrechen, indem die Ventile in den Ein­ steck- und Aufnahmekupplungselementen geschlossen werden, ohne daß ein Satz an Elementen (beispielsweise alle Aufnah­ meelemente) gelöst und geborgen werden muß. Beispielsweise ist es wegen ungünstiger Wetterbedingungen, starker Strö­ mung und potentieller Zerstörung des Hydrauliksystems not­ wendig, daß der Hydraulikfluidstrom abgeschaltet wird, um Leckage und daraus sich ergebende Unterwasser-Umwelterstö­ rung zu verhindern. Anstatt daß die Aufnahmekupplungsele­ mente geborgen werden, während die Einsteck-Kupplungsele­ mente unter Wasser verbleiben, ist eine zuverlässige Lösung für ein zeitweiliges "Parken" der Aufnahmekupplungselemente unter Wasser bei geschlossenen Ventilen der Kupplung erfor­ derlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfach be­ tätigbare hydraulische Unterwasserkupplung zu schaffen, bei der die vorstehend aufgeführten Probleme gelöst sind, und die "einhändig" durch ein fernbedienbares Fahrzeug (ROV) an Orten unter Wasser verriegelt und entriegelt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Rie­ gelmechanismus bestehend aus einem Aufnahmeelement mit ei­ nem Stift, der in einen Schlitz in einer Führungshülse ein­ tritt, die sich ausgehend von dem Einsteckkupplungselement erstreckt. Das Aufnahmekupplungselement tritt in die Füh­ rungshülse ein, dann tritt das Einsteckelement in die Boh­ rung des Aufnahmeelementes ein, dann tritt der Stift in den Schlitz der Führungshülse ein. Nachdem das Aufnahmeelement vollständig in 'die Führungshülse eingetreten ist, wird die Feder in der Führungshülse zusammengepreßt, das Aufnahmee­ lement wird um seine Längsachse mit Bezug auf das Einsteck­ element um vorzugsweise weniger als 90° gedreht. Wenn das Aufnahmeelement freigegeben wird, zwingt die Feder in der Führungshülse das Aufnahmeelement solange nach außen, bis der Stift in einem der Teile des Schlitzes in der Führungs­ hülse sperrt. Um die Hydraulikkupplung zu lösen, muß der­ selbe Vorgang umgekehrt durchgeführt werden.
In der verriegelten Position ist der Stift in dem Schlitz positioniert, wenn die Ventile des Kupplungselementes offen sind. In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Schlitz zwei separate Teile, wobei der Stift an der Führungshülse positioniert und das Aufnahmekupplungselement an dieser verriegelt wird. In einem Teil des Schlitzes sind die Ven­ tile der Kupplungselemente offen. Falls gewünscht kann ein weiterer Teil des Schlitzes vorgesehen sein, in welchem der Stift bei geschlossenen Ventilen positioniert und verrie­ gelt werden kann, so daß das Aufnahmekupplungselement "ge­ parkt" werden kann, wobei es sicher an der Führungshülse befestigt verbleibt. Wenn das Aufnahmeelement in der "Park­ position" verriegelt ist, kann es sicher unter Wasser an dem Einsteckkupplungselement verbleiben, wenn kein Hydrau­ likstrom durch die Kupplung vorhanden ist. Dieses Merkmal eliminiert die Zeit, die erforderlich ist, um ein Aufnahmekupplungselement durch ein ROV zu einem anderen si­ cheren Ort zu bringen.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen in deren Einfachheit, hoher Zuverlässigkeit und geringem Gewicht. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß diese weniger sperrig als die Lösung gemäß dem Stand der Technik ist. Die vorliegende Erfindung erlaubt eine "einhändige" Handhabung durch ein ROV, um die Kupp­ lungselemente miteinander zu verriegeln und erfordert kein Ergreifen einer anderen Komponente als des Aufnahmekupp­ lungselementes. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß sie nicht dazu neigt, im Betrieb durch Schlamm, Meeresablagerungen und Meereswachstum zu klemmen.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 das Einsteck- und Aufnahme-Kupplungselement und den Riegelmechanismus gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in explosionsartiger, perspekti­ vischer Darstellung;
Fig. 2 das Einsteck- und Aufnahme-Kupplungselement gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bevor sie miteinander verbunden sind, in einer Ansicht im Schnitt;
Fig. 3 die miteinander verbundenen Einsteck- und Aufnahme- Kupplungselemente mit im Eingriff befindlichem Sperrmecha­ nismus im Schnitt; und
Fig. 4 das Einsteck- und Aufnahme-Kupplungselement im Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3.
Fig. 1 zeigt in explosionsartiger perspektivischer Darstel­ lung ein Einsteckkupplungselement 10 und ein Aufnahmekupp­ lungselement 20 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Einsteckkupplungselement 10 hat eine Innenbohrung 15, welche sich durch dieses erstreckt und vorzugsweise ein Tellerventil 22, welches in die Boh­ rung eingesetzt ist, um den Strom von Hydraulikfluid durch die Bohrung zu steuern. Das Tellerventil 22 wird durch die Tellerventilfeder 17, die in der Bohrung durch den Feder­ kragen 18 und den Sprengring 23 gehalten ist, in die norma­ lerweise geschlossene Position vorgespannt. Das Einstecke­ lement hat an seinem einen Ende einen Flansch 12 und einen Gewindeabschnitt 11 mit einem kleineren Durchmesser als der Flansch 12. In der Nähe des Gewindeabschnittes 11 befindet sich eine Sondenwand 13, die in einer Stirnfläche 14 endet. Zwischen der Sondenwand 13 und dem Gewindeabschnitt 11 er­ streckt sich eine Außenschulter 16. Auf der Schulter 16 ist die Feder 45 positioniert, die vorzugsweise eine Wendelfe­ der ist, obwohl auch andere Arten von Federn verwendet wer­ den können. Die Federplatte 40, die eine nach innen ragende Schulter 41 hat, ist auf der Feder 45 positioniert.
Das erste Ende 60 der Führungshülse 50 ist mit einem Innen­ gewinde zum lösbaren Verbinden mit dem Gewinde 11 am Ein­ steckelement versehen. Die Führungshülse 50 hat eine Boh­ rung 78, die sich durch diese erstreckt. Der Hülsenkörper 79 hat eine im allgemeinen zylindrische Form. Die Bohrung 78 hat eine Innenschulter 80. Die Schulter 80 verengt den Durchmesser der Bohrung 78 so, daß das erste Ende der Boh­ rung einen Durchmesser aufweist, der etwas größer als der Außendurchmesser der Federplatte 40 ist, und das zweite Ende der Bohrung einen Durchmesser hat, der etwas größer als der Durchmesser des Aufnahmeelementes 20 ist. Die Fe­ derplatte 40 ist zwischen der Innenschulter 80 der Füh­ rungshülse und der Außenschulter 16 des Einsteckkupplungs­ elementes angeordnet.
Am zweiten Ende 61 der Führungshülse ist durch den Hülsen­ körper ein Schlitz in die Bohrung durchgehend ausgebildet. Der Schlitz hat mehrere miteinander verbundene Teile, wie dies im folgenden beschrieben wird. Nach dem anfänglichen Eintreten des Aufnahmeelementes in das zweite Ende 61 der Führungshülse, gefolgt von dem Eintreten des Einsteckkupp­ lungselementes in die Bohrung des Aufnahmeelementes, tritt der Stift in den ersten Längsteil 81 des Schlitzes am zwei­ ten Ende der Führungshülse ein. Bei einer bevorzugten Aus­ führungsform hat der Schlitz einen zweiten Längsteil 82, der eine "Park"-Position für das Aufnahmekupplungselement schafft, welcher oberhalb des zweiten Endes der Führungs­ hülse endet. In der "Park"-Position sind die Tellerventile 22, 28, in den Einsteck- und Aufnahmeelementen geschlossen, weil das Aufnahmeelement ausreichend aus der Führungshülse herausgezogen worden ist (und das Einsteckelement ausrei­ chend aus der Bohrung des Aufnahmeelementes herausgezogen ist) so daß die Ventilstößel 19, 44 voneinander getrennt sind. In dem dritten Längsteil 83 des Schlitzes sind die Tellerventile in den Einsteck- und Aufnahmeelementen offen für das Durchlassen von Hydraulikfluid. Der dritte Längs­ teil des Schlitzes endet ebenfalls oberhalb des zweiten En­ des der Führungshülse. Der zweite Längsteil des Schlitzes hat eine größere Länge als der dritte Teil, und erlaubt so­ mit, daß die Ventile Riegeln, wenn der Stift in dem zwei­ ten Längsteil ist. Sowohl der zweite als auch der dritte Längsteil des Schlitzes schaffen verriegelte Positionen, in welchen das Aufnahmeelement unter Wasser sicher an dem Ein­ steckelement befestigt ist. Die drei Längsteile des Schlit­ zes werden durch einen Umfangsteil 84 verbunden, der sich entlang des Außenumfangs des Hülsenkörpers erstreckt. Der Umfangsteil 84 erstreckt sich vorzugsweise um weniger als 90° um den Außenumfang des Hülsenkörpers. Jeder Teil des Schlitzes ist so dimensioniert, daß er eine Breite etwas größer als der Durchmesser des Stiftes 30 hat, der am Kör­ per des Aufnahmeelementes 20 radial nach außen vorsteht. Obwohl die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungs­ form einen zweiten Teil des Schlitzes zum Verriegeln der Kupplungselemente in der "Park"-Position bei geschlossenen Ventilen hat, kann auch in Erwägung gezogen werden, daß der Schlitz nur zwei Längsteile hat, wenn es nicht erforderlich ist, das Aufnahmekupplungselement in einer verriegelten Po­ sition zu "parken".
Wie vorstehend erörtert hat die Führungshülse 50 eine Boh­ rung, die so dimensioniert ist, daß sie das Aufnahmeelement 20 schiebbar aufnehmen kann. Das Aufnahmeelement ist ein zylindrischer Körper mit einer Längsbohrung 29, die so di­ mensioniert ist, daß sie die Sonde 13 aufnehmen kann. Etwa in der Mitte des Aufnahmeelementes 20 steht an diesem ein Stift 30 radial nach außen. Der Stift 30 ist so dimensio­ niert, daß er einen Durchmesser etwas kleiner als die Breite des Schlitzes in der Führungshülse 50 hat.
Das Aufnahmeelement 20 hat vorzugsweise ein Tellerventil 28 zum Steuern des Fluidstromes durch die Bohrung. Das Teller­ ventil 28 wird durch eine Ventilfeder 41 in die normaler­ weise geschlossene Position gezwängt, wobei die Feder mit dem Federkragen 42 in Berührung steht und in der Bohrung durch einen Sprengring 43 gehalten wird. Die Bohrung des Aufnahmeelementes kann eine oder mehrere Dichtungen 31 auf­ weisen, die Elastomerdichtungen oder druckgespeiste Metall­ dichtungen sind, um mit dem Außenumfang der Sondenwand 13 des Einsteckelementes in dichtendem Eingriff zu stehen. In einer bevorzugten Ausführungsform kontaktiert der Ventil­ stößel 19 am Tellerventil 22 des Einsteckelementes den Ven­ tilstößel 44 am Tellerventil 28 des Aufnahmeelementes, um die Tellerventile zwangsweise zu öffnen und errichtet einen Hydraulikfluidstrom zwischen den Kupplungselementen, wenn das Einsteckelement und das Aufnahmeelement vollständig miteinander im Eingriff stehen.
In der Fig. 2 sind das Einsteck- und Aufnahmeelemente vor dem Eingriff dargestellt. In dieser Position wird die Feder 45 die Schulter 41 der Federplatte 40 gegen die Innenschul­ ter 80 in der Führungshülse 50 drücken. Die Federplatte verbleibt in dieser Position, bis das Aufnahmeelement in die Hülse eingesetzt ist und die Stirnfläche 33 des Aufnah­ meelementes gegen die Schulter 41 der Federplatte 40 drückt, um die Feder 45 zusammenzudrücken.
In der Fig. 3 sind das Einsteckelement und das Aufnahmeele­ ment mit offenen Tellerventilen in der verriegelten Posi­ tion gezeigt, in welcher der Stift 30 sich in dem Rippen­ längsteil 83 des Schlitzes in der Führungshülse befindet. In dieser Position sind die Tellerventile 28, 22 ausrei­ chend offen, damit zwischen den Kupplungselementen ein Hydraulikfluid fließt und die Federplatte bleibt etwas ge­ trennt von der Schulter 80 in der Führungshülse.
Um die Kupplungselemente in Eingriff zu bringen, greift ein ROV parallele Abflachungen 48 am Aufnahmeelement und drückt das Aufnahmeelement in die Führungshülse 50. Die Stirnflä­ che 33 des Aufnahmeelementes kontaktiert die Federplatte 40, und das Aufnahmeelement wird weiter in die Führungs­ hülse gedrückt, wobei die Feder 45 zusammengedrückt wird. Das Einsteckelement tritt dann in die Bohrung des Aufnahme­ elementes ein. Dann tritt der Stift 30 in den ersten Längs­ teil 81 des Schlitzes in der Führungshülse ein. Wenn das Aufnahmeelement weiterhin in die Führungshülse eingedrückt wird, preßt das Aufnahmeelement die Feder 45 so lange zu­ sammen, bis der Stift den Umfangsteil 84 des Schlitzes er­ reicht. Dann dreht das ROV das Aufnahmeelement, vorzugs­ weise um weniger als 90°, bis der Stift entweder den zwei­ ten Längsteil 82 zum "Parken" des Aufnahmeelementes, oder den dritten Längsteil 83 erreicht, in welchem zwischen den Kupplungselementen Hydraulikfluid übertragen werden kann. Wenn das ROV das Aufnahmeelement freigibt, drückt die Feder 45 das Aufnahmeelement aus der Führungshülse solange nach außen, bis der Stift 30 das Ende des zweiten oder dritten Längsteils des Schlitzes in der Führungshülse erreicht. Die Vorspannung der Feder wird den Stift in dem gewählten Schlitz halten, um so das Aufnahmekupplungselement gegen­ über der Führungshülse zu verriegeln.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, daß der Kupplungs- und Verriegelvorgang durchgeführt wird, indem ein ROV die Abflachungen 48 am Aufnahmeelement ergreift, wobei es aber nicht erforderlich ist, daß das ROV noch ein weiteres Bau­ teil, wie beispielsweise das Einsteckelement der Kupplung, ergreift. Um die Kupplungselemente zu lösen, wird der glei­ che Vorgang in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt. Die Erfindung ermöglicht es auch, daß ein Unterwasser-ROV die Kupplungselemente in der sog. "einhändigen" Art und Weise löst.
Obwohl vorzugsweise einer oder zwei Stifte an dem Aufnahme­ kupplungselement vorstehen, können in Kombination mit ent­ sprechenden Schlitzen in der Führungshülse auch drei oder mehr Stifte (und Schlitze) bei anderen Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung verwendet wer­ den.
Obwohl Variationen der Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung vielleicht nicht alle Vorteile der Erfindung reali­ sieren, können bei den verschiedenen Anwendungsformen der Vorrichtung gewisse Merkmale wichtiger als andere werden. Die Erfindung sollte demgemäß nur auf den Schutzumfang der anhängenden Patentansprüche begrenzt angesehen werden.

Claims (15)

1. Hydraulische Unterwasserkupplung mit:
  • a) einem Einsteckelement (10) mit einer zylindrischen Außenfläche, einer durchgehenden Innenbohrung (15) und ei­ ner Außenschulter (12) etwa in der Mitte der zylindrischen Außenfläche;
  • b) einer Führungshülse (50), die mit einem ersten Ende an dem Einsteckelement (10) befestigt ist und sich ausgehend von dem Einsteckelement in Längsrichtung erstreckt, und an einem zweiten Ende einen Schlitz mit wenigstens zwei Längs­ teilen (81, 82) hat, wobei der erste Längsteil (81) sich bis zu dem zweiten Ende der Führungshülse erstreckt und der andere Längsteil (82) oberhalb des zweiten Endes der Füh­ rungshülse endet, und mit einem Umfangsteil (84), der die Längsteile (81, 82) miteinander verbindet;
  • c) einer Feder (45), die auf der Außenschulter (12) des Einsteckelementes (10) innerhalb der Führungshülse positio­ niert ist;
  • d) einem Aufnahmeelement (20), welches in die Führungshülse (50) einsetzbar ist, einen Körper und eine Innenbohrung (29) aufweist, die so ausgebildet ist, daß in ihr das Ein­ steckelement aufgenommen werden kann, einen Stift (30) auf­ weist, der sich am Körper radial nach außen erstreckt, wo­ bei der Stift in dem ersten Längsteil (81) des Schlitzes verschiebbar ist, wenn das Aufnahmeelement (20) in die Füh­ rungshülse (50) eingesetzt ist, wobei das Aufnahmeelement zur Führungshülse (50) drehbar ist, um zu bewirken, daß der Stift (30) in dem Umfangsteil (84) des Schlitzes verschoben wird, und die Feder (45) das Aufnahmeelement (20) aus der Führungshülse (50) nach außen drückt, um das Aufnahmeele­ ment mit der Führungshülse zu verriegeln, wenn der Stift (30) in einem der anderen Längsteile (82, 83) des Schlitzes ist.
2. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein normalerweise ge­ schlossenes Absperrventil in wenigstens einem Kupplungsele­ ment, dem Einsteckelement (10) oder dem Aufnahmeelement (20), wobei das Absperrventil den Fluidstrom durch das Kupplungselement steuert.
3. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Stifte, die sich am Körper des Aufnahmeelementes (20) ra­ dial nach außen erstrecken und wenigstens zwei Schlitze in der Führungshülse (50) zur Aufnahme der Stifte vorgesehen sind.
4. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (45) eine Wendelfeder ist.
5. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federplatte (40) zwischen der Feder (45) und der Innenschulter (80) der Führungshülse (50) angeordnet ist.
6. Hydraulische Unterwasserkupplung mit:
  • a) einem Aufnahmeelement (20) mit einem Körper mit einer Längsachse, einer Aufnahmekammer und wenigstens einem Stift (30), der am Körper radial nach außen vorsteht;
  • b) einem Einsteckelement (10) mit einem ersten Ende, wobei das Einsteckelement für eine Fluidverbindung mit dem Auf­ nahmeelement bei Einsetzen des ersten Endes in die Aufnah­ mekammer ausgebildet ist;
  • c) einer Führungshülse (50), die sich vom ersten Ende des Einsteckelementes ausgehend erstreckt, wobei das Aufnahme­ element in die Führungshülse einsetzbar ist, die Führungs­ hülse einen Schlitz zur Aufnahme des Stiftes (30) aufweist und es ermöglicht, daß der Stift zwischen einer entriegel­ ten Position und einer verriegelten Position bewegt werden kann; und
  • d) Vorspannmitteln, die in der Führungshülse (50) positio­ niert sind, um das Aufnahmeelement (20) aus der Hülse (50) nach außen zu drücken und den Stift (30) in die verriegelte Position zu drücken.
7. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Aufnahmeelementes (20) um seine Längsachse gedreht wird, um den Stift (30) zwischen der entriegelten und der verriegel­ ten Position zu bewegen.
8. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmit­ tel eine Wendelfeder (45) und eine Federplatte (40) aufwei­ sen.
9. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Tellerventil (22, 28) in jedem der Kupplungselemente zum Steuern des Fluidstroms durch dieselben vorgesehen ist.
10. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ hülse (50) eine Innenschulter (80) zum Begrenzen der Aus­ dehnung der Vorspannungsmittel hat.
11. Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln eines ersten Kupplungselementes und eines zweiten Kupplungselementes in einer hydraulischen Unterwasserkupplung, mit:
  • a) einem Stift (30), der axial am ersten Kupplungselement vorsteht;
  • b) einer Führungshülse, die am zweiten Kupplungselement be­ festigt ist, wobei die Führungshülse in ihrem einen Ende einen Schlitz aufweist, der erste, zweite und dritte Längs­ teile (81, 82, 83) und einen Umfangsteil (84) aufweist, wo­ bei jeder Teil des Schlitzes eine solche Breite hat, daß der Stift (30) in diesem verschoben werden kann; und
  • c) einem Vorspannmittel zum Drücken des Stiftes in eine verriegelte Position in dem zweiten oder dritten Längsteil des Schlitzes.
12. Verriegelmechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stifte und entsprechende Schlitze vorgesehen sind.
13. Verriegelmechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmit­ tel eine Wendelfeder und eine Federplatte sind, wobei die Wendelfeder die Federplatte gegen das erste Kupplungsele­ ment drückt.
14. Verriegelmechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupp­ lungselement mit Bezug auf das zweite Kupplungselement ver­ drehbar ist, um den Stift entlang des Umfangsteils (84) des Schlitzes zwischen der nicht verriegelten Position in dem ersten Längsteil und der verriegelten Position in dem zwei­ ten oder dritten Längsteil des Schlitzes zu verschieben.
15. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Längsteil des Schlitzes länger als der dritte Längsteil des Schlitzes ist.
DE1998141678 1997-09-12 1998-09-11 Hydraulische Unterwasserkupplung mit Riegelmechanismus Expired - Lifetime DE19841678C2 (de)

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GB (1) GB2331563B (de)
NO (1) NO321896B1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009092202A1 (zh) * 2007-12-27 2009-07-30 Shanghai Kohler Electronics, Ltd. 冲洗控制阀阀芯
DE19900064B4 (de) * 1998-01-05 2011-06-16 National Coupling Co., Inc., Stafford Riegelvorrichtung für hydraulische Unterwasserkupplung

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6471250B2 (en) 2001-02-15 2002-10-29 National Coupling Company, Inc. Junction plate assembly for undersea hydraulic couplings
US7537024B2 (en) * 2003-07-29 2009-05-26 Societe Bic Fuel cartridge with connecting valve
FR2864604B1 (fr) * 2003-12-26 2007-09-21 Staubli Sa Ets Raccord et partie d'un tel raccord
US7083201B2 (en) * 2004-03-23 2006-08-01 National Coupling Company, Inc. Junction plate assembly for undersea hydraulic couplings
US20060157128A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-20 Frackowiak Steven A Swing spout with positional locking device
JP4378647B2 (ja) * 2006-09-20 2009-12-09 Smc株式会社 管継手
US20080073904A1 (en) * 2006-09-27 2008-03-27 Oceaneering International, Inc. Vacuum Lock Disconnect System and Method of Use
CA2832036A1 (en) 2011-04-05 2012-10-11 Oceaneering International, Inc. Cartridge hydraulic coupler and method of use
US9732595B2 (en) * 2013-11-19 2017-08-15 Wright's Well Control Services, Llc Fluid connector assembly with automatic flow shut-off and method usable for establishing a fluid connection
US10072644B2 (en) 2016-08-10 2018-09-11 Kickstart International, Inc. Portable alternative-energy powered pump assembly
US11454090B2 (en) 2019-02-04 2022-09-27 Odessa Separator, Inc. Chemical treatment well tool assembly pressure containment
US20220243848A1 (en) * 2019-06-10 2022-08-04 Colder Products Company Fluid handling couplings

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US496301A (en) * 1893-04-25 Tap and faucet
US1799433A (en) * 1925-08-25 1931-04-07 Alemite Corp Lubricating apparatus
US1799443A (en) * 1928-07-11 1931-04-07 Schlesinger Harry Plait-holding device
GB404619A (en) * 1932-07-07 1934-01-08 John Franklin Macindoe Improvements in or relating to pressure couplings for lubrication
GB425141A (en) * 1934-01-08 1935-03-07 William Turner Improvements in couplings for pressure fluid pipe lines
US2255593A (en) * 1939-06-16 1941-09-09 Michigan Patents Corp Tube coupling
DE853994C (de) * 1950-08-20 1952-10-30 Chiron Werke G M B H Loesbare Kupplung fuer Druckluft fuehrende Leitungen mit Absperrgliedern
US2896977A (en) * 1954-12-30 1959-07-28 Hansen Mfg Co Bayonet lock coupling
GB871888A (en) * 1959-04-28 1961-07-05 Shell Internationale Reasearch Improvements in or relating to pipe joints
US3234965A (en) * 1962-09-17 1966-02-15 E B Wiggins Oil Tool Company I Coupling assembly
US3462117A (en) * 1967-03-08 1969-08-19 Lars H Lind Valve actuated oxygen supply system
US4137930A (en) * 1977-01-26 1979-02-06 Scholle Corporation Single operation normally closed coupling valve
US4509554A (en) * 1982-11-08 1985-04-09 Failla William G High and low pressure, quick-disconnect coupling
US4694859A (en) * 1985-11-25 1987-09-22 National Coupling Company, Inc. Undersea hydraulic coupling and metal seal
US4915419A (en) * 1988-10-28 1990-04-10 National Coupling Company, Inc. Sliding lock plate for hydraulic connectors
US5087086A (en) * 1991-05-13 1992-02-11 General Motors Corporation Quick connect coupling with pressure relief
US5355909A (en) * 1994-02-07 1994-10-18 National Coupling Company, Inc. Undersea hydraulic coupling with metal seals
AU694250B2 (en) * 1994-09-16 1998-07-16 National Coupling Company, Inc. Undersea hydraulic coupling with axial preloading

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19900064B4 (de) * 1998-01-05 2011-06-16 National Coupling Co., Inc., Stafford Riegelvorrichtung für hydraulische Unterwasserkupplung
WO2009092202A1 (zh) * 2007-12-27 2009-07-30 Shanghai Kohler Electronics, Ltd. 冲洗控制阀阀芯
US8499781B2 (en) 2007-12-27 2013-08-06 Shanghai Kohler Electronics, Ltd. Flush control valve core assembly

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GB2331563A (en) 1999-05-26
GB9819919D0 (en) 1998-11-04

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