DE2640198C2 - Rohrverbinder - Google Patents

Description

ersten Rohrkörpers 21 ist an einem Rohr 29 befestigt, während das untere Ende des zweiten Rohrkörpers 23 an einem Rohr 30 befestigt ist

Das Einführungsendteil 22 hat obere unci untere, äußere zylindrische Abschnitte 22/4 und 22ß, welche teleskopartig in obere und untere, innere zylindrische Abschnitte 24A und 24B des Aufnahmeendteiles 24 einführbar sind. Der äußere Abschnitt 22/4 des Einführungsendteils ist bei 22C mit einer Ausnehmung versehea Wenn das Einführungsendteil in den Aufnahmeendteil eingeführt wird, legt sich eine Schulter 26 am unteren Ende des oberen zylindrischen Abschnittes 22/4 des Einführungsendteiles an einem Sitz 25 an, der durch das obere Ende des zylindrischen Abschnittes 24B der den Aufnahmeendteil durchsetzenden Bohrung gebildet ist. Wenn das Einführungsendteil und das Aufnahmeendteil teleskopartig ineinandergefügt sind, dann liegen Dichtungsringe 27 am unteren Abschnitt 22B des Einführungsendteiles unter Abdichtung am Absch.-itt 24B an, der am unteren Ende des Aufnahmeendteiles ausgebildet ist. Ein den oberen Teil 22A des Einführungsendteiles umgebender Dichtungsring 28 liegt unier Abdichtung am Abschnitt 24A aa welcher am oberen Ende des Aufnahmeendteils ausgebildet ist.

Der zweite Rohrkörper 23 ist mit einer ringförmigen Erweiterung 33 zwischen dem oberen und dem unteren Ende versehen. Eine an der Erweiterung nach unten gerichtete Schulter 34 kann auf einem Träger 35 aufgelegt werden, wenn der Einführungsendteil 22 in den Aufnahmeendteil eingeführt wird.

Eine am Innendurchmesser der Erweiterung 33 vorgesehene Nut ist aus einem unteren, verhältnismäßig tiefen Abschnitt 31/4 und aus einem oberen, verhältnismäßig flachen Abschnitt 31ß gebildet. Eine den Außendurchmesser des Einführungsendteils umgebende Nut 37 liegt dem tiefen Nutabschnitt 31/4 gegenüber, wenn das Einführungsendteäl in die Position nach F i g. 1 abgesenkt ist. Eine Verriegelungseinrichtung aus mehreren Ringsegmenten 36 ist innerhalb des tiefen Abschnittes 31/4 der Nut vorgesehen und ist radial zwischen einer äußeren Position und einer inneren Position bewegbar. In der äußeren Position sind die Ringsegmente 36 aus dem Abschnitt 24/4 der Bohrung des Aufnahmeendteils 24 herausgezogen, so daß sich das Einführungsendteil 22 darüber hinaus nach unten in die Position nach F i g. 1 bewegen kann. In der inneren Position befinden sich die Ringsegmente 36 innerhalb der Nut 37 im Außendurchmesser des Einführungsendteils, wie Fig.4 zeigt. Gemäß F i g. 2 sind die gegenüberliegenden Enden der Ringsegmente der Verriegelungseinrichtung in ihren äußeren Positionen so unter Abstand voneinander gehalten, daß sie in ihren inneren Positionen nahe aneinander gerückt werden können und einen vollen Kreis von Ringsegmenten innerhalb der Nut 37 bilden.

Die Ringsegmente 36 werden mit Hilfe von Zapfen 38 in ihre inneren Positionen bewegt. Die Zapfen 38 werden von Öffnungen 39 in der Erweiterung 33 des Aufnahmeendteils getragen und erstrecken sich im wesentlichen radial durch diese Öffnungen. Jeder Zapfen weist an seinem inneren Ende einen Flansch 40 auf, welcher in einen T-förmigen Schlitz 41 in der Außenseite des Ringsegmentes 36 eingesetzt ist. Auf diese Weise sind die Ringsegmente nicht nur radial zwischen inneren und äußeren Positionen sondern auch in Axialrichtung (F i g. 3) verschiebbar.

Die Ringsegmente 36 werden durch Anheben des Rohrkörpers 21 angehoben, da der Rohrkörper mit der unteren Endfläche 43 der Nut 37 an den unteren Enden der Ringsegmente 36 anliegt. Wenn sich die Ringsegmente nach oben in den flachen Nutabschnitt 31flbewegen, legen sich ihre oberen Enden an der oberen Endfläche 51 des flachen Nutabschnittes 3t B an, so daß die Ringsegmente zwischen den Nutendflächen 43 und 51 gehalten sind und die Rohrkörper verriegeln und sichern.

Der erste Rohrkörper kann mittels eines Antriebes 44 mit Hydraulikzylindern 45 angehoben werden. Die entgegengesetzten Enden der Zylinder 45 sind zwischen einem oberen Ring 46 und einem unteren Ring 49 angeordnet. Der obere Ring 46 kann sich an eine nach unten gerichtete Schulter 47 anlegen, die einen radial erweiterten Abschnitt 48 des ersten Rohrkörpers 21 umgibt.

is während der untere Ring 49 auf einer nach oben gerichteten Schulter 50 aufliegt, welche die Erweiterung 33 des zweiten Rohrkörpers 23 umgibt. Wenn hydraulisches Medium in die Zylinder 45 eingeleitet wird, werden deren Kolbenstangen ausgefahren, und heben den ersten Rohrkörper gegenüber dem zweiten Rohrkörper an.

Der erste Rohrkörper 21 weist einen axialen erweiterten Abschnitt 48 auf. dessen unteres Ende eine nach unten gerichtete Schulter 52 bildet. Diese befindet sich knapp oberhalb des oberen Endes des Aufnahmeendteils 24 des zweiten Rohrkörpers 23, bevor der erste Rohrkörper 21 angehoben wird. Wenn der erste Rohrkörper (F i g. 5) nach oben gehoben wird, um die Ringsegmente in Verriegelungsposition zu bringen, dann

wird die Schulter 52 um ein weiteres Stück über das obere Ende des Aufnahmeendteils 24 angehoben. Da zu diesem Zeitpunkt die Verriegelungseinrichtung die Rohrkörper gegenüber gegenseitiger Trennung verriegelt, wird durch weiteres Ausfahren der Kolbenstangen

der Antriebe 45 der erste Rohrkörper gestreckt (siehe Abstand »X« in Fig. 6), um der Verriegelungseinrichtung eine Vorspannung aufzuerlegen.

Wenn die erwünschte Vorspannung an der Verriegelungseinrichtung ausgeübt wurde, dann -wird sie mittels einer Mutter 53 gehalten, welche am oberen Ende des Aufnahmeteils 24 bei 54 aufgeschraubt ist. Die Mutter ist in eine Position bewegbar, in welcher eine Schulter 55 an ihrem oberen Ende an die Schulter 52 anlegbar ist, (F i g. 6). Zu diesem Zweck wird die Mutter mittels eines Schlüssels in eine Richtung gedreht. Der Schlüssel ist an eine im Außenumfang der Mutter ausgebildete gerändelte Fläche 56 anlegbar. Wie vorstehend beschrieben, wird diese Vorspannung auf diese Weise an der Verriegelungseinrichtung aufrechterhalten, so daß die Hebeso vorrichtung 44 abgenommen werden kann, um einen Rohrkörper eines weiteren Verbinders bei Errichten bzw. Installieren eines Steigrohres oder dergleichen zu strecken.
Wie weiterhin aus F i g. 6 zu entnehmen ist, sind die Dichtungsringe 27 so am Teil 223 des Einführungsteils angeordnet und ist der Dichtungsring 28 so am Teil 22A vorgesehen, daß ein dichtender Kontakt mit den Bohrungsteilen 245 und 244 des Aufnahmeteils beibehalten wird, wenn die Verriegelungseinrichtung auf vorgenannte Weise vorgespannt ist. Bei Verwendung des Verbinders verhindern die Dichtungsringe 27 das Entweichen von Fluid aus dem Bereich innerhalb des Verbinders, während der Dichtungsring 28 verhindert, daß Schmutzteile etc. nach unten in den Ringraum zwischen Einführungsteil und Aufnahmeteil der Rohrkörper, innerhalb welchem sich die Verriegelungsvorrichtung befindet, fallen können.
Wenn der Rohrverbinder ppöffnpt wiprAcn cnii <a ^-

5

lediglich erforderlich, leicht die Hebekraft des Antriebes 44 zu erhöhen, um nachfolgend die Mutter 53 in entgegengesetzter Richtung drehen zu können, so daß die , Fläche 55 abgesenkt wird. Auf diese Weise wird die

Streckung des ersten Rohrkörpers 21 aufgehoben, so 5 :

daß sich dieser aus der in F i g. 5 dargestellten Position ·'

in die in F i g. 4 dargestellte bewegen kann. Wenn sich der erste Rohrkörper nach unten bewegt, dann legt sich eine obere Endfläche 65 der Nut 37 an die oberen Enden der Ringsegmente 36 an, um diese in ihre Positionen gegenüber dem verhältnismäßig tiefen Nutabschnitt

31/4 abzusenken. Wie vorstehend beschrieben ist, blei- _Ä-,

ben während dieser Vertikalbewegung des ersten Rohr- !if

körpers 21 die Flansche 40 an den inneren Enden der '§,

Bolzen 38 in den Schlitzen 41; wenn die Ringsegmente 15 %

in ihre in F i g. 4 dargestellte Lage zurückgeführt wur- ',

den, können sie sich frei aus ihrer inneren Verriegelungsposition in ihre äußere Entriegelungsposition bewegen, wie F i g. 1 erkennen läßt.

Eine Schraubenfeder 57 umgibt jeden Zapfen 38 zwisehen einem Kopf 58 und dem inneren Ende einer Bohrung 59, am Außenende jeder Öffnung 39. Der Zapfen und das mit ihm verbundene Ringsegment werden auf diese Weise elastisch nach außen gedrückt. Die durch die Feder 57 nach außen gerichtet ausgeübte Kraft ist von besonderem Vorteil beim Zurückziehen der Ringsegmente, da diese innerhalb der Nut 37 hängen bleiben könnten. Da die Feder 57 der nach innen gerichteten Bewegung des Zapfens 38 entgegenwirkt, welche erforderlich ist. um die Ringsegmente in ihre innere Position

nach F i g. 4 zu bringen, wird die zu diesem Zweck erfor- '

derliche und nach innen gerichtete Kraft durch ein |'

Werkzeug ausgeübt. Wenn die Ringsegmente nach innen bewegt und in den Nutabschnitt 315 eingeführt sind, dann ist diese Kraft nicht länger erforderlich, d. h., das Werkzeug kann an anderer Stelle verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

1 2 besteht, daß die Verriegelungseinrichtung (36) in ih- Patentansprüche: rer äußeren Position innerhalb des verhältnismäßig flachen Nutabschnittes gehalten ist, daß sich Zapfen

1. Rohrverbinder, mit einem ersten und einem (38) durch den zweiten rohrförmigen Körper (23) zweiten rohrförmigen Körper, die teleskopartig in- 5 erstrecken und die Verriegelungseinrichtung (36) einandergreifende Endteile aufweisen, mit einer Ein- mit den Zapfen (38) verbunden ist, wobei die Verrierichtung, mittels der die beiden Endteile bei gegen- gelungseinrichtung (36) zwsichen inneren und äußeseitigem Eingriff miteinander verriegelbar sind, mit ren Positionen bewegbar und axial bezüglich der Einrichtungen zum gegenseitigen Abdichten der bei-. Zapfen (38) verschiebbar ist, daß die Endflächen (43, den Endteile in der verriegelten Stellung und mit io 65) der Nut (37) im Einführuiigsteil (22) an die Vereiner Einrichtung zum Verspannen der Verriegelung riegelungseinrichtung (36) anlegbar sind, wenn sich unter gleichzeitiger Streckung des einen rohrförmi- diese in ihrer inneren Position befindet, wobei sie gen Körpers gegenüber dem anderen, dadurch axial in den verhältnismäßig flachen Nutabschnitt gekennzeichnet, daß mit dem Endteil (24) des (31 B) im Aufnahmeteil (24) bewegbar ist, und daß einen rohrförmigen Körpers (23) ein von außen be- 15 der flache Nutabschnitt (3Iß,)eng die Verriegelungstätigbares Element (53) verbunden und axial diesem einrichtung (36) umgibt und eine Endfläche (51) aufgegenüber bewegbar ist, und daß das E!emer<t (53) weist, welche der einen Endfläche (65) an der Nut eine auf eine am anderen rohrfö.-migen Körper (21) (37) im Einführungsteil (22) gegenüberliegt
ausgebildete Schulter (52) ausgerichtete und nach

Streckung dieses rohrförmigen Körpers (21) durch 70

Axialbewegung des Elementes (53) gegen die an diesem rohrförmigen Körper (21) ausgebildete Schulter

(52) anlegbare Schulter (55) aufweist, wobei die bei Die Erfindung betrifft einen Rohrverbinder entspre-

der Streckung des rohrförmigen Körpers (21) in die- chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

sem erzeugte Spannkraft mittels des am Endteil (24) 25 Rohrverbinder dieser Art sind bekannt (GB-PS

des anderen rohrförmigen Körpers (23) gehaltenen 13 01 491, US-PS 34 59 442, US-PS 33 53 847). Bei den

Elements (53) fixierbar ist Rohrverbindern dieser Art kann z. B. mittels Spannrin-

2. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch ge- gen durch Erzeugung einer Streckungskraft zwischen kennzeichnet, daß das Element (53) aus einer Mutter den beiden rohrförmigen Körpern die Verriegelung besteht, welche auf dem Endteil (24) des zweiten 30 zum Einrasten gebracht und in dieser unter Spannkraft rohrförmigen Körpers (23) aufgeschraubt ist. gehaltenen Stellung fixiert werden.

3. Rohrverbinder nach Anspruch 1 oder 2, da- Da Rohrverbinder dieser Art im Betrieb sowohl Zugdurch gekennzeichnet, daß das Endteil (22) des er- spannungen als auch oszillatorischen Biegespannungen sten rohrförmigen Körpers (21) in das Endteil (24) ausgesetzt sind, können Spannungsumkehrungen in der des zweiten rohrförmigen Körpers (23) einpaßbar 35 Verriegelung auftreten, durch die diese gelöst wird, ist. Derartige Probleme treten vor allem dann auf, wenn ein

4. Rohrverbinder nach Anspruch 3, dadurch ge- solcher Rohrverbinder Bestandteil eines Rohrstranges kennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (36) ist der von einem Off-Shore-Bohrkopf zu einem Schiff durch das Endteil (24) des zweiten rohrförmigen verläuft, da in diesem Falle nicht nur Zugspannungen Körpers (23) getragen ist. 40 durch das Heben und Senken des Schiffes, sondern auch

5. Rohrverbinder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch Biegebelastungen durch Wasserströmungen auftreten, gekennzeichnet, daß der erste rohrförmige Körper Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Rohr-(21) eine Schulter (52) aufweist, welche durch Strek- verbinder der eingangs genannten Art so auszubilden, kung des ersten rohrförmigen Körpers (21) axial ge- daß zusätzlich zur Verriegelung der beiden rohrförmirichtet in von der Verriegelungseinrichtung (36) ab- 45 gen Körper eine solche Vorspannung erzeugt wird, daß gewandter Richtung bewegbar ist. sich die Verriegelung auch trotz starker Biege- und Zug-

6. Rohrverbinder nach Anspruch 3, dadurch ge- belastungen nicht selbsttätig löst.

kennzeichnet, daß das als Einführungsteil vorgese- Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung

hene Endteil (22) des ersten rohrförmigen Körpers durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 an-

(21) an seinem Außendurchmesser eine Nut (37) und 50 gegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen

das als Aufnahmeteil vorgesehene Endteil des zwei- der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,

ten rohrförmigen Körpers (23) an seinem Innen- Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß unabhän-

durchmesser eine Nut (31A 31 B) aufweisen, daß die gig von der die primäre Streckung erzeugenden Einrich-

Verriegelungseinrichtung (36) in der Nut des Auf- tung die rohrförmigen Körper unter Spannung gehalten

nahmeendteiles (24) gehalten und radial zwischen 55 und so die Verriegelung gesichert wird,

einer äußeren Position und einer inneren Position Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1

bewegbar ist, wobei sich die Verriegelungseinrich- bis 6 beispielsweise erläutert. Es zeigt

tung (36) in äußerer Position in einer der Nut (37) im F i g. 1 teilweise im Schnitt eine Darstellung des Rohr-

Einführungstcil (22) gegenüberliegenden Lage be- verbinders,

findet und sich in ihrer inneren Position in die Nut < >o F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1,

(37) des Einführungsteiles (22) hinein erstreckt, und F i g. 3 in auseinandergezogener und perspektivischer

daß die Nuten entgegengesetzt gerichtete und in Darstellung die Vierriegelungseinrichtung, und

Anlage mit der Verriegelungseinrichtung bringbare F i g. 4,5 und 6 verschiedene Schnittdarstellungen des

Endflächen (43,51) aufweisen. Rohrverbinders.

7. Rohrverbinder nach Anspruch 6, dadurch ge- 65 Der in der Zeichnung dargestellte Rohrverbinder 20 kennzeichnet, daß die Nut (31/4,3\B)\m Aufnahme- weist einen ersten Rohrkörper 21 mit einem Einfühendteil (24) aus einem verhältnismäßig tiefen Ab- rungsendteil 22 und einen zweiten Rohrkörper 23 mit schnitt (31A) und aus einem flachen Abschnitt {3iB) einem Aufnahmeendteil 24 auf. Das obere Ende des