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Beschreibung
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~Rohrklemm- und Dichtungskupplung für Unterwasser-Pipelines" Auf
dem Gebiet des Unterwassertransports von 51 u. dgl.
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mit Hilfe von Pipelines s#ind Kupplungselemente zwischen benachbarten
Rohrabschnitten erforderlich, bei welchen nicht nur eine fluiddichte Verbindung
zwischen den Rohrabschnitten vorgesehen werden muß, sondern die Kupplungselemente
müssen auch leicht instandesetzt werden können, da solche Instandsetzungsarbeiten
unter Wasser durch speziälisiertes Personal geschehen muß.
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Es gibt natürlich bereits Kupplungen, die insofern wirksam sind, als
diese ein fluiddichtes Kuppeln ermöglichen, jedoch muß bei diesen Kupplungen beträchtliche
Zeit und Mühe von Seiten des tauchenden Technikers aufgewendet werden, der solche
Kupplungen einbaut, was durch die Anordnung der Bauelemente der Kupplung und deren
Fertigzusammenbau und Einstellung bedingt ist.
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Ausserdem werden, da diese Kupplungen infolge ihrer Bauform nicht
lösbar bzw. abnehmbar sind, und daher einmal eingebaut unter keinen Umständen wiederverwendet
werden können, die Kosten einer Unterwasserinstallation und -wartung einer solchen
Kupplungsbauart beträchtlich erhöht.
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Durch eine besondere Ausführungsform der Erfindung wird dem Bedarf
für eine Unterwasserklemm- und -Dichtungskupplung zur Verwendung mit Ö1- oder Caspipelines
od. dgl., die unter hohem Druck betrieben werden kann, in zufriedenstellender, wirksamer
und wirtschaftlicher Weise im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen mit Hilfe
iner Klemme Rechnung getragen, die frei um das Ende des einen Rohres herum arbeitet,
bis sie benachbart dem Ende eines anderen Rohres angeordnet worden ist, mit dem
es gekuppelt werden soll, wobei zum Beginn des Kupplungsvorgangs die Klemme das
Rohr ohne Schlupf fest erfaßte um das benachbarte Rohr anzuschließen, zu welchem
Zeitpunkt eine Dichtungsanordnung aufgebracht und an der Klemme befestigt wird,
um das Klemmen und Abdichten der Kupplung der beiden Rohrenden zu erzielen, wodurch
die Dichtheit der Kupplung gewährleistet und in einem Arbeitsgang erreicht wird,
im Gegensatz zu den herkömmlichen Kupplungen, bei welchen mehrere Arbeitsvorgänge
erforderlich sind, um das endgültige Kuppeln der Rohre zu erzielen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer
Rohrkupplung
eine verbesserte Klemmeinrichtung anzugeben, um den einen Kupplungsabschnitt an
dem Ende eines Rohres zu sichern.
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Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Rohrkupplung anzugeben,
welche in einem Arbeitsgang das eine Rohr zu einer Stellung bewegt, die einem anschliessenden
Rohr benachbart ist, und die abstehenden Elemente in fluiddichter Weise abdichtet,
wobei das eine Rohr mit dem anderen in sicherer und wirksam dichtender Weise zusammengespannt
ist.
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Weiter gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Kuppeln
von Rohrleitungen anzugeben, deren Gestaltung niedrige Herstellungskosten ermöglicht.
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Desgleichen gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Rohrkupplung
anzugeben, bei welcher die Klemmeinrichtung mechanisch wirkt, so daß keine Pumpen
oder anderen Mittel zur Betätigung der herkömmlichen hydraulischen Klemmen notwendig
sind.
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Auch gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Rohrkupplung anzugeben,
die öfter wiederverwendet werden kann.
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Darüber hinaus gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Rohrkupplung
anzugeben, bei der keine chemischen Dichtung massen verwendet werden, die eine gewisse
Zeit zur Erhärtung erfordern, und im Gegensatz dazu mechanische Dichtungselemente
verwendet werden, die sofort nach ihrer Befestigung an den Rohrleitungen wirksam
sind.
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Nicht zuletzt gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Kupplung für
Rohrleitungen anzugeben, deren verbesserte
Ausbildung das Kuppeln
von Rohren ermöglicht, die nicht genau ausgefluchtet sein können, da die Kupplung
eine verhältnismässig geringe Länge hat.
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Schließlich gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Kupplung für
Rohrleitungen anzugeben, bei welcher einer der Abschnitte das Anschluß- bzw. Übergangsstück
in der Rohrleitung bildet, in welcher sie verwendet werden soll.
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Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit den
beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht
einer Kupplung, welche zwei Rohrenden in einer Pipeline od. dgl. verbindet; Fig.
2 eine ähnliche Ansicht, teilweise im Schnitt, welche die Elemente der Kupplung
in zusammengebauter Stellung an zwei Enden von benachbarten Rohren einer Pipeline
zeigt; Fig. 3 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform, bei welcher die Kupplung
an dem einen Ende eines Rohres befestigt ist und eine Abschlußkappe trägt; Fig.
4 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform, bei welcher ein Ende des einen
Rohres von der Kupplung aufgenommen ist, deren anderes Ende an einem Reduzierstück
befestigt ist.
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In den Zeichnungen bezeichnet 10 die Gesamtkupplung, die aus zwei
Kupplungsabschatten 11 und 12 zusammengesetzt ist, die von den Enden von Rohrleitungen
13 und 14 getragen
werden, welche O1- oder Gas-Pipelines od. dgl.
sein können, welche Kupplungsabschnitte so angeordnet sind, daß sie beim endgültigen
Zusammenbau aneinander bei 16' anliegen und aneinander fest gesichert sind, um eine
Klemmdichtung zu erhalten, welche ein Lecken von Fluid aus den benachbarten Rohren
verhindert, wobei jedoch zu erwähnen ist, daß die Rohrleitungen 13 und 14 sich nicht
in einer genauen linearen Ausfluchtung zu befinden brauchen, da die Kupplungsanordnung
so ausgebildet ist, daß ein Ausgleich für eine mangelhafte Ausfluchtung der Leitungen
erhalten wird.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung
hat der eine Kupplungsabschnitt 11 die Form eines Körpers, der im wesentlichen kegelstumpfförmig
ist und dessen oberes Ende 15 fest an dem Rohr 13 durch eine Schweißraupe 16 angebracht
ist.
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Der Kupplungsabschnitt 11 weist einen Umfangsflansch 17 auf, in welchem
Bohrungen 18 in Abständen voneinander zur Aufnahme von Schrauben 19 mit den entsprechenden
muttern 19 vorgesehen sind, deren Aufgabe offensichtlich ist und deren Verwendung
nachstehend näher beschrieben wird.
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Die ebene Fläche 11' des Kupplungsabschnitts 11 ist mit einer inneren
ringförmigen Ausnehmung 20 versehen, die ein ringförmiges Dichtungselement aufnimmt,
wie nachfolgend näher beschrieben wird, welches Dichtungselement gegen eine Schulter
21 gepreßt werden kann, um eine fluiddichte Abdichtung zu erhalten.
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Das Gegenstück des Kupplungsabschnitts 11 wird durch einen gegenüberliegenden
Kupplungsabschnitt 12 gebildet, der ebenfalls im wesentlichen kegelstumpfförmig
ist, wie dargestellt, und ein#en Klemmring bildet, dessen kegelstumpfförmige Innenfläche
24 gegen einen inneren Konus 22 anliegt.
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Der Innenkonus 22 ist mit inneren Creifvorsprüngen 26 versehen, welche
gegen die Rohrleitung 14 anliegen, und der Kupplungsabschnitt 12 wird zeitweilig
in einer Stellung am Innenkonus 22 durch einen Haltebolzen 27 gehalten, der später
entfernt wird, wenn der Kupplungsabschnitt auf der Rohrleitung 14 angebracht ist.
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Am Kupplungsabschnitt 12 ist ein Umfangsflansch 25, der dem Flansch
17 des Kupplungsabschnitts 11 entspricht, vorgesehen, der in Abstand voneipander
befindliche Bohrungen 28 aufweist, die sich mit den Bohrungen 18 im Kupplungsabschnitt
11 zur Aufnahvme--der Schrauben bzw. Befestigungselemente 19 in Die ebene Fläche
12' des Kupplungsabschnitts 12 ist mit einer Ringnut 29 versehen, die der Ringnut
29' in der ebenen Fläche 11' des Kupplungsabschnitts 11 gegenüberliegt, welche Nuten
zur Aufnahme eines Neopren-Dichtungsringes 38 dienen.
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Die ringförmige Ausnehmung 20 dient zur Aufnahme eines Neopren-Dichtungsringes
36, während die andere Fläche eines Stufenringes 35 gegen eine flache Ringdichtung
37 anliegt, die sich gegen das ebene Ende des Innenkonus 22 und gegen eine Schulter
30 abstützt.
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Durch die Wirkungsweise der beschriebenen Rohrklemm- und -Dichtungskupplung
sollen zwei Hauptziele verwirklicht werden, die für den wirksamen Betrieb derselben
notwendig sind, von welchen Zielen das erste darin besteht, daß die Enden der Rohrleitungen
fest gegeneinander gehalten werden, was dadurch geschieht, daß die Muttern 19' auf
den Schrauben 19 festgezogen werden, wodurch der Kupplungsabschnitt
12
gegen den Kupplungsabschnitt 11 gepreßt wird, der an der Rohrleitung 13 durch Verschweissen
bei 16 befestigt worden ist, welches Anpressen durch die Wirkung des kegelstumpfförmigen
Kupplungsabschnitts 12 erreicht wird, der auf den Innenkonus 22 wirkt, dessen innere
,reifvorsprünge 26 gegen die Rohrleitung 14 anliegen, wodurch diese in Anlage an
der Rohrleitung 13 oder in deren unmittelbarer Nähe gezogen wird, wenn die Muttern
auf den Schrauben 19 festgezogen werden.
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Das zweite Hauptziel bei einer dichtenden Kupplung dieser Art besteht
darin, eine zwangsläufige hermetische -Abdichtung zwischen den beiden Rohrleitungen
13 und 14 zu erreichen.
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Dies wird durch den Stufenring 35 ermöglicht, der gegen die flache
Ringdichtung 37 in der Ausnehmung 37' am ebenen Ende des Innenkonus 22 und gegen
die Schulter 30 gepreßt wird, sowie gegen einen Dichtungsring 34 aus Teflon, der
gegen den Dichtungsring 36 in der ringförmigen Ausnehmung 2c gedeckt wird. Zur Dichtungswirkung
trägt ferner ein Dichtungsring 38 in den Nuten 29 und 29' bei. Die Dichtungsfunktion
wird durch die Verwendung eines 0-Ringes 39 zwischen dem kegelstumpfförmigen Kupplungsabschnitt
12 und der Rohrleitung 14 vervollständigt. Die gleichen Merkmale, wie sie vorangehend
beschrieben sind, können für mehrere Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden,
von denen eine in Fig, 3 gezeigt ist, in welcher eine Abschlußkappe 40 durch Verschweissen
mit dem Kupplungsabschnitt 11 an diesem befestigt ist, während alle übrigen Elemente
die gleichen sind, wie vorangehend beschrieben.
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Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt, in welcher
ein Reduzierstück 41 mit dem Kupplungsabschnitt 11
verschweißt
ist, jedoch alle anderen Elemente gleich wie bei den Ausführungsformen nach Fig.
1 und 2 sind.
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Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß durch die Erfindung eine wirksame
und geringe Kosten verursachende ohrklemm-und -Dichtungskupplung für Unterwasseröl-
oder -,as-Pipelines angegeben wurde, die rasch und wirksam durch einen Taucher mit
einem Arbeitsvorgang, bei welchem die Zeit kostbar ist, zusammengebaut werden kann.
Ferner ist aus dem Vorangehenden erkennbar, daß eine genaue Ausfluchtung der Rohrleitungen
nicht erforderlich ist, da eine gewisse Fehlausfluchtung bestehen kann, ohne daß
die Dichtungswirkung beeinträchtigt wird.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen
Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene
Abänderungen erfahren.
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Patentansprüche:
L e e r s e i t e