DE2645515C2 - Gelenkige, abdichtende Rohrverbindung für Unterwasser-Steigrohre - Google Patents

Description

(626.626V ringförmige Einlagen (72; 72') aus im wesentlichen undehnbarem Material enthält, die mil Abstand voneinander in dem clastomercn Material (706;706';eingebctlct sind.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Einlagen (72') von der Innenfläche (646'; zur Außenfläche (666V hin abnimmt.

5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsflächen der clastomercn Ringe (62a. 626; und gegebenenfalls die Begrenzungsflüchen der Einlagen (72; 72') einseilig gebogene Rotationsflächen mit der Ah d Rhbid ls Rtationsachse sind

starren) Ringe ein seitliches Ausweichen durch die Nut Feder-Verbindungen untereinander und mit den starre Endringen unterbinden. Die Aufnahmefähigkeit fü Winkcliibwcichungcn ist relativ beschränkt, und die ge samie Rohrverbindung relativ kompliziert aufzubauen. Für den Einsatz bei Unterwasser-Steigrohren ''Si bc rcits eine gelenkige abdichtende Rohrverbindung b«

Achse der Rohrverbindung als Rotationsachse sind. 55 kannt (US-PS 3b 80 895). bei der geschichtete Ringe au 6 Rohrverbindung nach Anspruch 5. dadurch gc- elastomerem Material mit Einlagen aus im wesentliche

undehnbarem Material Verwendung finden. Hier end das eine Anschlußrohr mit einem Außenflansch. auf de das die Gelenkverbindung umschließende Gehäuse au

kennzeichnet, daß die Rotationsflächen Kugelflächen sind.

7. Rohrverbindung nach Anspruch b. dadurch ge

kennzeichnet, daß die elaslomeren Schichten (706; wi geschraubt ist. Dieses CJchäuse endet

und die Einlagen (72) jeweils Kujielschalenform be sitzen.

8. Rohrverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die flexible Verbindung /wischen dem Gehäuse und den Anschliißrohren ebenfalls aus Verbindungsclcmenien mit einem Ring aus elastomerem Material und gegebenenfalls undchnbarcn Einlagen besteht, die zwischen zwei axial un-

nein nach innen gehenden Flansch, der das andere A .schlußrohr mil genügend Uewegtingsspiel umfaßt. D andere Rohr besit/i einen mil AbsUiiul vor dom FiK angebrachlLMi Ringflansch. Zu beiden Seiten des Hin flansches werden nun die Abdichielemenie eingeles; die mit starren findteilen versehen sind, welche eine scils in den Winkclraum /wischen dem /weiten A schlußrohr und dem Kingflansch und andererseits in d

Winkelräume des AnschluBgchäuses eingepaßt sind. Die Endflächen dieser starren Ringe sind kugelförmig gestaltet, und ebenso sind die Einlugen in dem elastomereni Teil kugclschalcnförniig ausgebildet. Damit bei Zugbeanspruchung das gefährliche Aufreißen der elastnmeren Diehtelemente vermieden wird, ist ein zusätzliches elastomere*" Element an der Innenseite der beulen starren Ringe von dem /.weiten Ansehlußrohr bis zu dem Gehäuse geführt und dort eingespannt. Bei einer auftretenden Zugspannung zieht dieses weitere elastomere Element den an dem Ringflansch des /weiten Anschlußrohres anliegenden starren Ring zum Gehäuse hin ab. um so die Übertragung der Zugspannung auf das eigentliche Dichtelemenl zu vermeiden. Es kann zusätzlich eine Bohrung durch den Ringflansch /um Innenraum der Rohrleitung angebracht werden, um das Gehäuseinnere dem gleichen Druck auszusetzen, wie er in der Rohrleitung herrscht. Die Sicherheit vor Zugbelastung der Oichtungselemente hängt dabei davon ab. daß die zusätzlichen Zugspannungselemente reibungsfrei oder -arm auf dem weiteren Anschlußrohr gleiten können, wobei gleichzeitig an der der Umgebung ausgesetzten Seite eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet sein muß. Beim Zusammenbau dieser Rohrverbindung ist deshalb eine sehr sorgfältige Montage und peinliche Sauberkeit beim Einbau erforderlich: iroizdem kann sich bei zunehmender Alterung dieser gelenkigen Rohrverbindung ein Zustand ausbilden, bei dem die jeweiligen Dichtelcmente Zugbelastung ausgesetzt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine abdichtende gelenkige Rohrverbindung unter Verwendung von elastomeren Dichlclemcnten so auszubilden, daß die Gefahr des Auftretens von Zugspannungen in den elastomeren Elementen sicher ausgeschaltet ist. so daß die Gelenkdichtung wartungsfrei erhöhte Lebensdauer besitzt.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I. Die beiden gleichartig aufgebauten Verbindungselemente übernehmen den Ausgleich c':r Axial-Richtungsabweichungen der beiden Anschlußrohrc bei gleichzeitiger Abdichtung durch das elastomere Element in Radialrichtung und gegenüber den anliegenden starren Ringen, wobei die abnehmende Starke der elasiomcrcn Elemente von der dem höheren Innendruck ausgesetzten Innenfläche zu der dem (niedrigeren) Umgebungsdruck ausgesetzten Außenfläche durch den »Vcrkcilungseffcki« eine Kompressionsvorspannung der Elemente ergibt,die auch bei größerer Abweichung auf der Dehnungssciie das Auftreten von Zugspannungen verhindert. Dazu trägt auch die besondere Anordnung der weiieren Ringe bei, die radial unvmchiebbar aneinanderlicgen und nur über die beiden elastomeren Ringclcmente mit den Anschlußrohren-Endflanschcn verbunden sind. Dabei ist der Gesamlaufbau der Rohrverbindung als relativ einfach zu bezeichnen, so daß die Verbindung an der Einsatzstelle vor dem Absenken des Untcrwasser-Sicigrohrcs problemlos erfolgen kann.

Obwohl bereits durch die Innendruek-Bcaufschlagung der elastomeren Elemente und deren Formgebung cmc gute Anlage an die benachbarten starren Ringe gegeben ist, kann die Dichtwirkung noch dadurch verbessert werden, daß gemäß Anspruch 2 jeder elastomere King mit den zugeordneten starren Ringen verbunden ist. Diese Verbindung kann durch Kleben, Anvulkanisieren und dcrgl. verwirklicht sein.
Durch die vorleilhj'-le Weiterbildung gemäß Anspruch J wird die Bcanspruchbarkeil der Ringe aus eiastomerem Material noch erhöht, d. h. es können auch größere Rohrverbindung aufgebaut werden, nhne eine Beschädigung befürchten /ti müssen. Dabei muß bc-

achiet werden. d.iU bei der Berechnung der Stärke der einzelnen elastomeren Ringe die Stärke der beispielsweise aus Stahl oder einem ähnlichen Werkstoff bestehenden Einlagen gesondert berechnet werden muß. d. h. die Stärke der Einlagen auf die errechnete Stärke des

to elastomeren Ringes aufgeschlagen werden muß. Durch die Einlagen wird eine bessere Verteilung der auftretenden Druckspannungen in dem gesamten Ringmaterial erreicht.

Die genannten Einlagen können als Ring gleicher Stärke ausgeführt werden, jedoch kann die Menge des zusätzlichen Materials gering gehalten werden, wenn gemäß Anspruch 4 die Stärke der Einlagen von der Innenfläche zur Außenfläche hin abnimmt.

Die Bewegbarkeil der Rohrverbindung und damit ih-

2« re Standfestigkeit wird dadurch erhohl, daß ähnlich wie bei der Rohrverbindung nach US-PS 3b 00 895 gem. Anspruch 5 die Bcgrcn/ungsfliichcn der :"asiomeren Ringe und ggf. die Begrenzungsiiächen dc-i Ei~iiagen einseitig gebogene Rotationsflächen mit der Achse der Rohrverbindung ais Rotationsachse sind. Der auf die Innenfläche des elastomeren Ringes einwirkende Druck wird auf diese Weise gut auf die jeweils nach innen gewendete Seitenfläche des starren Ringes und ggf. der entsprechend gestalteten Einlage übertragen, so daß in diesen

M Bauteilen eine Ringspannung erzeugt wird, die sich für den gewünschten Einsat/zweck als besonders vorteilhaft erweist. Außerdem folgt die Rohrverbindung auf diese Weise besonders gut den axialen Winkelabweichungcn der beiden Anschlußrohre.

Besonders geeignete Formen der Ausgestaltung für die clasiomercn Ringflächen und ggf. für die Einlagen ergeben sieh aus den vorteilhaften Weiterbildungen nach den Ansprüchen b und 7.

Schließlich ergibt sich durch die Weiterbildung gemaß Anspruchs die Möglichkeit, beim Zusammenbau der Rohrverbindung eine zusätzliche Druckvorspannung aufzubringen, so d;jii auch bei stärkerem Ausbieget) der Rohrverbindung das Auftreten einer schädlichen Zugspannung unter allen Umständen sicher vermieden wird. Insbesondere kann durch die;e Maßnahme das Auftreten von Zugspannungen schon dann vermieden werden, wenn noch kein den Umgebungsdruck übersteigender Innendruck in der Rohrleitung vorhanden ist.

Ausführungsbcispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt

Fig. 1 eine schematiche Darstellung eines mit einem Unterwasser-Bohrlochkopf verbundenen Bohrschiffs, F ι g. 2 eine teilweise aufgeschnittene Längsansicht einer Rohrverbindung nach Fig. I.

Fig.3 eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab eines Teils der in F i g. 2 dargestellten Rohrverbindung, und

Wi Fig. 4 eine ähnliche Darstellung wie Fig.3 einer anderen Ausführungsform der Rohrverbindung.

Das in F i g. 1 gc/eigic Bohrschiff IO schwimmt an der Oberfläche 12 einer Mccrwasscrmenge 14 Unterhalb des Buhrschiffes 10 ist eine Unierwasser-Bohrlochkopf-

bi anordnung 16 an dem Meeresboden 18 angebracht. Das untere Ende eines Steigrohres 20 mit großem Durchmesser für Untcrwasscreinsaiz ist mittels eines Bohrloch-Kopfverbinders 22 an der Bohrloch-Kopfanord-

nung 16 befestigt. Das obere f'.nde des Unterwasser-Steigrohres 20 ist an dein Bohrschiff 10 auf übliche Art. zum Beispiel durch Taue 24 befestigt. Die Taue 24 halten das obere F.ndc des Unterwasser-Steigrohres 20 im wesentlichen zentral in einem Bohrschacht 26. der sich durch das Floß 10 hindurch erstreckt. Während der Bohrarbeiten tritt ein Gesiängezug 32 durch einen Drehtisch 34 auf dem Bohrschiff 10 hindurch und reicht durch die gesamte Länge des Unterwasser-Steigrohres 20 bis in das Bohrloch. Zwar ist in I·' i g. I das Unterwasser-Steigrohr 20 als zusammenhängendes Rohr oder Rohrteil dargestellt, jedoch wird es üblicherweise aus einer Vielzahl relativ kurzer Rohrabschnitte gebildet, die in üblicher Weise aneinander befestigt sind. In dem Unterwasser-Steigrohr 20 sind in der Nahe des unteren und oberen Endes gelenkige Rohrverbindungen 28 und 30 angeordnet. Diese Rohrverbindungen 28 und 30 passen sich größeren Querbewegungen des Unicrwassersieigrohres 20 an. die beispielsweise durch Bewegungen des Bohrschiffes 10 mit dem Wellengang hervorgerufen werden. Da die gelenkigen Rohrvcrbindiingen 28 und JO im wesentlichen gleich aufgebaut sind, wird nachfolgend nur auf die Rohrverbindung 30 Bezug genommen, die in F i g. 2 vergrößert und teilweise aufgeschnitten dargestellt ist.

Die Rohrverbindung 30 besitzt ein zylindrisches, die Verbindungsstelle umschließendes Gehäuse 36, weiches aus einem an seinen Enden offenen Rohrteil 38 und zwei Endflanschteilen 40a. 406 besteht. Die Flanschieile 40a und 406 sind mit Schraubbolzen 42 so an dem Rohrieil 38 befestigt, daß sie von diesem nach innen abstehen. Durch die Flanschieile 40a und 406 sind die Enden von Anschlußrohren 44a bzw. 44b hin durchgesteckt, die in dem Inneren des Gehäuses in nach außen gerichtete Verbindungsrohr-F.ndflansehc 46a bzw. 466 auslaufen, wobei diese Endflansche 46a und 46b die Gchäusccndflansche 40.7 und 406 zum Teil überdecken, jedoch nicht bis zum Rohr 38 des Gehäuses reichen. Die Inncnumdtitig der Verbindungselemente 48 ergibt eine Bewegbarkeit der Verbindungselemente in Form von Kugelgelenken, und die Relativbewegung der benachbarten, relativ starren Bestandteile (z. U. der starren Schichten und der Endplattcn) wird durch Biegen oder Scheren der elastomere!! Schichten aufgenommen.

Zwischen den Fndflansehen 46a und 466 der Anschlullmhrc 44 sind zwei flexible ringförmige Verbindungselemente 56a und 566 angeordnet. Diese Vcrbin-

Ki dungselemcnte 56 enthalten jeweils zwei relativ massive, starre Ringe 58 und 60 und einen dazwischen eingelegten elastomeren Ring 62. Der elastomere Ring 62 ist gegenüber den elastomeren Ringelementen 54 der Verbindungselemente 48 weicher und weniger steif ausge·

r> führt. Die unterschiedliche Steifheit kann entweder durch Verwendung eines weicheren Elastomers erreicht werden, oder dadurch, daß der elastomere Ring 62 mit einem niedrigeren Formfaktor gegenüber dem claslomcrcn Ring 54 verschen wird. Der elastomere King 62 ist mit den beiden starren Ringen 58 und 60 so verbunden, daß zwei frei liegende ringförmige Seitenflächen, nämlich die Innenfläche 64 und die Außenfläche 66 entstehen. Die elaslomeren Ringe 62,i und 626 und die an die angrenzenden Flachen der an den Endflanschcn der

2S Anschlußrohre anliegenden Ringe 58,/ und 586 sind so ausgebildet, daß sie im Längsschnitt kreisförmig sind, so (UiU auch die ringförmigen Verbindungselemente 56a und 566eine Art Kugelgelenk bilden.

Die an den Ansehlußrohr-Fndflansehen 46 anliegen-

m den starren Ringe 58a und 586 werden von den Flächen der Flansche gehalten und liegen an diesen Flächen an. und die Anlageflächen sind so ausgebildet, daß ein radiales Ausweichen der Ringe verhindert ist. In den Anlage· flächen der Flansche 46a und 466 sind Nuten 63a bzw.

Ki 636 ausgebildet, in welche elastische O-Ringe 65.) und 656(1" ig. J) eingelegt sind zur Abdichtung dieser ancinanderliegcndcn Flächen. Die inneren starren Ringe 60a und 606 sind ebenfalls mit axialen Ringflanschen 68a

iarigsnächen der Anschluörohrc-44,7 und 44i/sind durch bzw. 686 \j> versehen, daß auch hier eine Radialver-

ringförmige, austauschbare Verschleißbuchscn 43a bzw. 436. 45a bzw. 456 und 47a bzw. 476 bedeckt, so daß die Anschlußrohre 44 gegen die Schleifwirkung der durch die Rohrverbindung 30 hindurchtrctcndcn Bohrwerkzeuge und des Bohrschlamms. der außerhalb des Gestängezuges 32 hindurchtritt.geschützt sind.

Zwischen den Flanschen 40a und 46.1 bzw. 406 und 466 sind ringförmig aufgebaute, mehrschichtige Verbindungselemente 48;( bzw. 486 eingesetzt, jedes dieser Verbindungselemente 48 enthält zwei relativ massive, ringförmige Endplatten 50 und 52 und je ein duzwischen liegendes, flexibles elastomeres Ringelement 54. Die Endplatten 50 und 52 liegen an entsprechend gestalteten Oberflächen der Flansche 40 bzw. 46 an. und die Zwischenflächen zwischen den Endpluttcn und den Flanschen sind nicht abgedichtet. Das elastomere Ringclement 54 ist mit den Endplaticn 50 und 52 verbunden und besieht aus einer Vielz.ahl von jeweils abwechselnden Schichten aus elastomerem Material und einem relativ zu diesem undchnbarcn oder starren Material. Vorzugsweise sind die undehnbaren Materialschichicn aus Stahl gebildet, und die elastomeren Schichten bestehen aus Naturkautschuk; es können jedoch auch synthetische .Kautschukarten als elasiomcres Material und andere Metalle, glasfaserverstärkte Kunststoffe etc. als undehnbares Material eingesetzt werden. Die einzelnen Schichten der flexiblen Elemente 54 und die benachbarten Flächen der Endplaiten 50 und 52 besitzen, im Längssehniü gesehen. Kreisform. Diese kugelschalcnförmige Ausbil-

Schiebung der starren Ringe 60a und 606 verhindert ist. Nuten 67a und 676 sind, wie in F i g. 3 gezeigt, in den Ringen ausgebildet und elastische O-Ringe 69a bzw. 696 eingelegt, die die Ringe 60 gegeneinander abdichten. Dabei sind die Endringe 58a bzw. 586 und 60a bzw. 606 nicht mit den jeweils benachbarten Meiiillflächen fest verbunden. Wie noch im einzelnen beschrieben wird, werden die O-Ringe 65a und 656 bzw. 69a und 696 immer unter Druck gehalten.

Nach dem Aufbau der Rohrverbindung 30 gemäß Fig. 2 werden die außen vorstehenden Enden der Anschlußrohrc 44a und 446 mit den (nicht dargestellten) Enden der benachbarten Unterwasser-S'.eigrohrc verbunden. Das Unterwasser-Steigrohr 20 steht normalerweise über seine gesamte Länge unter Zugspannung. Diese Zugspannungsbelastung, die auf die Gelenkverbindung 30 übertragen wird, wird durch eine Druck-Vorbelastung der Verbindungselemente 48a und 486 aufgenommen. Diese Druckbelastung wird über die Flansche 46a und 466 aufgebracht und auf das umschließcndc Gehäuse 36 übertragen. Da eine Druck-Vorspannung der Verbindungselemente 48a und 486 das darin enthaltene Elastomer ausbicgcn läßt, neigen die Flansche 46a und 466 der Anschlußrohre 44a bzw. 446 dazu, nach außen geschoben zu werden. Um dadurch nicht die Abdichtung an den Zwischenflächen zwischen den Flanschen 46 und den Verbindungsclcmentcn 48 und zwischen den Ringen 6Oj und 606 aufzuheben, werden die Innenteile der Gelenkverbindung 30 bei der Montage

entsprechend vorgebogen und damit /wischen den Gehause-Endflanschen 40./ und 406 unter Druckvorspannung jresci/t. Diese Üruckvorspannung wirkt sich wc-(cn dir weicheren Ausführung der Verbindungselemente 5β,7 und 5h6 bevorzugt uuf diese vor den Vli bin· diingsclemciiien 48;/ und 486 aus. Damit win.! verhindi. rl. il.ill die von dem Unterwasser-Steigrohr 20 aiii die Arisclilulirohre 44,-j und 446 und damit auf die Verbindungselemente übertragene /ugspannungsbeUisiung die Druckvorspannung im den Verbindungselemcnicn 5f>;i und 566 Übertrifft, und die O-Ringe 65;/ und 656 sowie 696 stehen immer unter Druckbelaslur;·,. so daß die gute Abdichtung zw ischen den Flanschen 4b und den Ringen 58 sowie /wischen den beiden Ringen 60./ und 606 immer gewährleistet ist. Gleich/eilig wird durch diese Druckvorspannung auch ein Rcibungscingnff /wischen den aneinander anliegenden Metallflachen erzeugt, so daß eine Relalivverdrehung zum Beispiel /wischen den Häuschen 46 und den Ringen 58 verhindert Wlfii.

Die Kugelschalenform der Verbindungselemente 56;/ und 566 ermöglicht zusammen mit der kugclsehalcnförmigcn Gestaltung der Verbindungselemente 48./ und 486 die Aufnahme von Winkclabweichimgen /wischen den Unterwasser-Steigrohren 20 zu beiden Seiten der gelenkigen Oberverbindung 30. Das in den elastomercn Ringelementen 54 und 52 enthaltene Elastomer nimmt auch durch Scheren Verdrehungen der benachbarten Steigrohre auf. Dabei halten die elastomeren Ringe 62 eine Fluid-Abdiehtung gegen den unter hohem Druck stehenden und schleifend wirkenden Bohrschlamm aufrecht, d.r um das Bohrgestänge 32 durch das Unterwasser-Steigrohr 20 fließt. Die besondere Ausbildung der Verbindungselemente 56;/ und 566 zum Zwecke der wartungsfreien Langzeilabdichtung wird nachfolgend weiter erläutert.

Wie bereits besprochen, sind die in I" i g. 2 dargestellte,", freiliegenden Innenflächen 64 der elastomercn Ringe 62 im Verbindungselement 56 iüinier einem hohen Innendruck, /um Beispiel durch den Bohrschlamm. ausgesetzt. Dieser Innendruck übertrifft den außerhalb der Rohrverbindung durch das Meerwasser ausgeübten Druck, der auf die freiliegenden Außenflächen 66 der elastomeren Ringe 62 einwirkt. Durch den so aufgebauten üifferenzdruck werden die elastomeren Ringe 62 nach außen zwischen die benachbarten starren Ringe 58 und 60 gedrückt. Nun sind die elastomercn Ringe 62 aus sich nach außen verjüngenden clastomcren Schichten 70 aufgebaut. Wie in F i g. J bei dem Verbindungselement 566 dargestellt, besitzt die Elastomerschiehi 706 eine (senkrecht zu der gebogenen Fläche der Ringe 586 und 606 gemessene) von der (mit hohem Druck beaufschlagten) freiliegenden Innenfläche 646 zur (mit niedrigcrem Druck beaufschlagten) freiliegenden Außenfläche 666 abnehmende Stärke, die in Fi g. 3 übertrieben dargestellt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Zwischenraum zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Ringe 586 und 606 nach außen hin abnimmt. Dadurch wird die Elastomer-Masse zwischen den Ringen 586 und 606 radial nach außen »verkeilt«, und der dadurch entstehende mechanische Formschluß ergibt eine wirksame Druckabdichtung, die besser ist. als .sie durch eine Verbindung der elastomeren Masse mit den benachbarten Metallteilen durch Verkleben eic. erreicht werden kann.

Um die Belastungsfähigkeit des ringförmigen Verbindungselementes 566 in Fig.3 gegenüber der an der clasiomeren Masse 70i» angreifenden Druckdifferenz zu vergrößern und/oder, urn die Spannung in dem Elastomer bei gegebener Druckdifferenz, zu verringern, sind ringförmige Einlagen 72 von im Längsschnitt gckriimm· ter Form in das Elastomer 70/' eingebettet. Dabei sind

Ί diese Einlagen 72 vorzugsweise .ils Kugclschalen ausgebildet. Durch diese Form '.\ird die Kugelgelenk·Wirkung der Form lies Verbindiiugselemenies 56/) unterstützt. Die im (Jiierschimi ge/eigien Kreisbogen können gleichen Durchmesser bcsit/en. es können jedoch

ίο auch Kreisbogen mit bei aufeinander folgenden Einlagen 72 mn der Entfernung vom Diehiingsmittelpunkt des Kugelgelenkes ansteigendem Durchmesser verwendet werden. Der Abstand /wischen aufeinander folgenden Einlagen 72 und /wischen den End·Einlagen und

ΙΊ den benachbarten Flachen der Ringe 486 und 606 nimmt von der freiliegenden Innenseite 646 des Ringes 626 zur freiliegenden Außenseite 666 ab. d. h. die Mittelpunkte der Kugclschalcn aufeinander folgender Einlagen bzw. der KugelfUichen der Ringe werden gegenein· ander in Axialrichtung etwas verschoben. Die »Verkei-Iungs«-Wirkung im Verbindungselement 566 wird nicht nur durch den nach außen /u abnehmenden Abstand /wischen den Flachen der Ringe 586 und 606 erzeugt, sondern es kann auch die Starke der Einlagen 72 von der

>-> Innenseite 666 des elastomeren Ringes 626 von der freiliegenden Außenseite 666 des elastomeren Ringes 626 zur freiliegenden Innenseite 646 hin zunehmen, wobei ggf. auch der Abstand /wischen den Ringen 586 und 606 gleich gehalten werden kann.

«ι Bei der abgewandelten Ausführung nach F i g. 4 sind dagegen die Einlagen 72' von der (mit hohem Druck belasteten) freiliegenden Innenfläche b46'/ur(mit niedrigerem Druck belasteten) freiliegenden Oberfläche 666' hin mit abnehmender Stärke ausgeführt, wobei

i'i selbstverständlich auch die elastomeren Schichten zwischen und um diese Einlagen ebenfalls abnehmende Stärke aufweisen. Dadurch kann die für den elastomeren Ring 626' notwendige Masse an Metall oder anderem starren Material gegenüber dem Ring 626 aus I-ig. 3 verringert werden. Die ringförmigen Einlagen 72' sind überall radial gerichteten Kräften unterworfen, die in jeder Einlage eine als »Ringspannung« anzusehende Spannungsverteilung erzeugen. Diese Ringspannung ist an den der (mit hohem Druck beaufschlagten) Innenseile 646' benachbarten Kanten der Einlagen 72' am größten und nimmt mit zunehmender Entfernung von der Mittelachse der Bohrverbindung 30 ab. Damit kann auch die Materialmenge entsprechend verringert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   verschiebbar an den Flanschen angelegten starren Ringen dicht eingelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material in den weiteren Verbindungselemcnien (48a. 486; härter als das elastomere Material in den Vcrbindungselementen (56.-/, 566; zwischen den Anschlußrohr-Endflanschen (46a. 466) ist.

   1 Gelenkige, abdichtende Rohrverbindung für
   Unterwasser-Steigrohre, die im Betrieb nm einen, 5
   Medium gefüllt sind, dessen Druck den außerhalb
   der Rohrverbindung besehender. Druck übersteigt,
   mit einem die Verbindungsstelle umschließenden
   Gehäuse das radial nach innen weisende Endflansche aufweist und in welches axial von jeder Seile 10
   her jeweils ein mil einem Außenflansch im Gchfiuseinneren endendes Anschlußrohr eingeführt ist. das
   mit dem Gehiuse elastisch verbunden ist. und mit
   ringförmigen Verbindungselement zwischen den
   Flanschen der Anschlußrohre zur Aufnahme von 15
   Axial-Winkelabweichungen der Anschlußrohre. wobei die ringförmigen Verbindungselemente jeweils
   gelenkig an einen starren Ring anschließen, der gegen radiale Verschiebung gesichert an dem jeweiligen Rohrendflansch anliegt, dadurch gekenn- 20 Rohrverbindungsslelle umschließende Gehäuse ist hier zeichnet, daß jeweils zwei ringförmige Verbin- mit den beiden axial eingeführten Anschlußrohren über

   ' eine aus jeweils zwei Federringen bestehende Staubund Schmutzabdeckung verbunden. Ein gelenkiger

   Die Erfindung betrifft eine gelenkige, abdichtende Rohrverbindung für Unterwasser-Steigrohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

   Eine bekannte derartige gelenkige Rohrverbindung (US-PS 27 13 503) wird zum Dehnungsausgleich bei freiliegenden Rohrleitungen eingesetzt, die zur Führung von unter hohem Druck stehenden Medien dienen. Das mit nach innen weisenden flanschen versehene, die

   Mantel aus ringförmigen Verbindungselemente^ die je-

   dtrt.gselemente (56a. 566; vorgesehen sind, die je-

   weiis aus dem ar» dem Anschlußrohrendflansch (46a.

   466; radial unverschiebbar angelegten starren Ring

   (58a. 586;, einem weiteren starren Ring (60a. 606; 25 wcils mit einer Nut-Feder-Verbindung axial unver-

   und einem dazwischen angeordneten, an beiden schiebbar gehallen sind, umschließen einen die Abdichtung übernehmenden Faltenbalg in der Weise, daß in jedes Tal des Faltenbalgcs das sich verjüngende innere Ende eines Ringes eingreift. Durch die Nut-Feder-Ver ίο bindung ist eine ausreichende Gelenkigkeit gegeben. Ar den beiden Flanschen der Anschlußrohre liegt jeweil« ein über eine Ringschulter axial unverschiebbar gehaltener starrer Ring an. und diese Ringe sind komplementär zu dem jeweils anschließenden ringförmigen Verbin duugselemeni mit einer Nut bzw. einer Ringrippe aus gestaltet. Die Abdichtung übernimmt hier der Metall Faltenbalg, der zum Beispiel bei Leitung eines schlei fend wirkenden Mediums noch durch eine innere Rohr einlage geschützt ist. die aus einem wendelförmig incin 3' Rohrverbindung nach Anspruch I oder 2. da- 40 ander gewickelten Profilband besteht. In eine Rohrlei

   durch gekennzeichnet, daß jeder elastomere Ring lung werden mehrere dcn-ctigc gelenkige Rohrverbin _. . ._- — . düngen eingefügt, um den bei großen Außentempera

   turunterschiedcn nötiger. Längenausgleich durch scilli chcs Ausbiegen der Rohrleitung zu ermöglichen. Bei dieser bekannten Rohrverbindung wird die Ab dichtung durch den Mctall-Faltenbalg und ggf. durcr das innere Rohrelement gegeben, während die (in sie

   starren Ringen dichtend anliegenden Ring (62a, 626; aus elastomerem Material gebildet sind, dessen Stärke von der freiliegenden Innenfläche (64a. 646; zur ebenfalls freiliegenden Außenfläche (66a. 666; abnimmt, wobei die weiteren starren Ringe (60a. 606; radial unverschiebbar und abgedichtet aneinandergcsrizt sind und die Innenflächen der Verbindungselemente (56a. 566; den freien Durchgang in der Rohrverbindung dircKt umschließen.
2. 2. Rohrverbindung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß jedvr elastomere Ring (62a. 626; mit den zugeordneten starren Ringen (58a. 60a; 586. 606; verbunden ist.