DE3129246A1

DE3129246A1 - Steigleitungsverbinder

Info

Publication number: DE3129246A1
Application number: DE19813129246
Authority: DE
Inventors: Mark A. 75067 Lewisville Tex. Schnatzmeyer
Original assignee: Otis Engineering Corp
Current assignee: Otis Engineering Corp
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1982-06-16
Also published as: US4411455A; NO157231C; NO157231B; NO812602L; GB2080902A; CA1170465A; GB2080902B

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Steigleitungsverbinder gemaß Oberbegriff des Hauptanspruchs, insbesondere für Unterwassereinsatz.

Es sind bereits Steigleitungsverbinder für Unterwassereinsatz bekannt, die zum Einsetzen sowie Ausbauen Tau-

.,Q eher erfordern. Es sind ferner bereits Steigleitungsverbinder bekannt, die auch ohne Taucher einsetzbar sind. Ein Beispiel dafür ist ein Steigleitungsverbinder gemäß US-PS 4 138 148, der mittels hydraulisch aktivierter interner Einrichtungen automatisch anschließbar sowie abkoppelbar ist. In der US-Patentanmeldung 57 342 wurde ferner ein Steigleitungsverbinder vorgeschlagen, der durch ein Schaltgerät fernbedienbar ist.

Die bekannten Steigleitungsverbinder weisen jedoch ge-

wisse Nachteile auf, und zwar sind sie einerseits zu

aufwendig gefertigt und andererseits zu schwierig montierbar .

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten, fernbedienbaren Steigleitungsverbinder zu schaffen, der automatisch und ohne Verwendung eines Schaltgeräts

anschließbar ist und der durch lediglich mechanische Arbeitsgänge demontiert werden kann. Außerdem soll ein neuartiges Schaltgerät zur Durchführung derartiger mechanischer Arbeitsgänge geschaffen werden. Ferner soll der erfindungsgemäße Steigleitungsverbinder nicht in zufälliger Weise beim Druchtreten von Gegenständen, beispielsweise von Leitungsmolchen, gelöst werden. Das Lösen bzw. Demontieren des Steigleitungsverbinders soll vielmehr lediglich dadurch erfolgen, daß das neuartige ■10 Schaltgerät in der Bohrung des Steigleitungsverbinders zunächst in einer ersten Längsrichtung und anschließend in einer zweiten Längsrichtung bewegt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Ί5 Hauptanspruchs angegebenen Merkmale.

Der erfindungsgemäße mechanische Steigleitungsverbinder weist somit ein erstes Teil, ein über das erste Teil schiebbares zweites Teil sowie erste und zweite Verbindungseinrichtungen an jedem der Steigerteile und eine Verriegelungsbuchse im zweiten Steigerteil auf, die zur Steuerung der ersten und zweiten Verbindungseinrichtungen dient. Die Verriegelungsbuchse ist zwischen einer ersten Lage, in der die Steigerteile durch die erste und zweite Verbindungseinrichtung nicht verbunden sind, in eine zweite Lage verschiebbar, in der die

Steigerteile verbunden sind. Die Verriegelungsbuchse wird durch die teleskopartige Verschiebung des zweiten Steigerteils gegenüber dem Steigerteil aktiviert. Die Erfindung umfaßt ferner eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Verriegelungsbuchse in deren zweiter Lage und besitzt eine Betätigungsbuchse in der Bohrung der Verriegelungsbuchse. Die Betätigungsbuchse ist von einer ersten Lage, in der die Verriegelungseinrichtung nicht aktiviert ist, in eine zweite Lage verschiebbar, -\q in der die Verriegelungseinrichtung aktiviert ist.

Die Erfindung umfaßt ferner ein neuartiges Schaltgerät, das am Ende eines Rohrleitungs-Kabels, -Seils oder -Stranges in die Bohrung des Steigleitungsverbinders

-^5 geführt wird, um die Steigerteile zu trennen. Das Schaltgerät weist einen dehnbaren Schlitzring zum Erfassen der Betätigungsbuchse auf, so daß die Betätigungsbuchse beim Absenken des Schaltgeräts im Steiger aus ihrer ersten Lage in die zweite bewegbar ist. Das Schaltgerät weist ferner einen weiteren dehnbaren Schlitzring zum Erfassen der Betätigungsbuchse und zu deren Verriegelung an der Verriegelungsbuchse auf, so daß die Verriegelungsbuchse bei der Aufwärtsbewegung des Schaltgeräts im Steiger in ihre erste Lage zurückbewegbar ist. Das Schaltgerät weist ferner Einrichtungen

zum Freigeben der zweiten Eingriffseinrichtung auf, wenn sich die Verriegelungsbuchse in ihrer ersten Lage befindet.

Dadurch wird ein mechanischer Steigleitungsverbinder geschaffen, der zur Verbindung der Verbinderteile kein Schaltgerät und auch keine manuelle Taucherhilfe erfordert und der im übrigen zum Trennen der Steigerteile keine hydraulischen Arbeitsgänge benötigt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht^ darin, daß der mechanische Steigleitungsverbinder beim Druchtritt von Rohrleitungsmolchen oder Werkzeugen durch seine Bohrung nicht in zuverfalliger Weise getrennt wird.

Ferner läßt sich der mechanische Steigleitungsverbinder dadurch automatisch verbinden, indem ein Steigerteil über das andere bewegt wird, welcher mittels eines mechanischen Schaltgeräts getrennt werden kann.

Ferner ist der erfindungsgemäße Steigleitungsverbinder durch ein neuartiges Schaltgerät trennbar, welches die Teile des Steigleitungsverbinders zunächst in eine erste Längesrichtung und anschließend in eine zweite Längesrichtung bewegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch ein über ein erstes Steigerteil abgesenktes zweites Steigerteil;

Figur 2 einen Schnitt durch die vollständig miteinander verbundenen Steigerteile;

-JO Figur 3 eine Seitenansicht einer Verriegelungsbuchse

des zweiten Steigerteils;

Figur 4 einen Schnitt durch ein Schaltgerät;

Figur 5 einen Schnitt durch das in Figur 4 dargestellte Schaltgerät., und zwar entlang der Linie 5-5 in Figur 4;

Figur 6 einen Schnitt durch das Schaltgerät und die Steigerteile nach dem Absenken des Schaltge

räts in das obere Ende des zweiten Steigerteils;

Figur 7 einen Schnitt durch das Schaltgerät und die Steigerteile, wobei ein unterer Schlitzring

des Schaltgerät's zunächst eine Betätigungsbuchse erfaßt;

Figur 8 einen Schnitt durch das Schaltgerät und die Steigerteile bei der Verschiebung der Betätigungsbuchse durch das Schaltgerät nach unten, und zwar durch Eingriff zwischen dem unteren Schlitzring und der Betätigungsbuchse, wobei

Spreizköpfe der Betätigungsbuchse nach außen gespreizt werden;

Figur 9 einen Schnitt durch das Schaltgerät und den Steigleitungsverbinder nach dem Verschieben

der Betätigungsbuchse durch das Schaltgerät bis zum Auftreffen der Betätigungsbuchse auf. der Verriegelungsbuchse und nachdem die Innenbuchse des Schaltgeräts verschoben wurde, wodurch das Schaltgerät in einer Lage festge

setzt ist, in der die Spreizfinger der Betätigungsbuchse fest in eine Nut der Verriegelungsbuchse greifen; und

Figur 10 einen Schnitt durch das Schaltgerät im Steigleitungsverbinder nachdem es nach oben bewegt wurde und die Betätigungsbuchse sowie die Verriegelungsbuchse nach oben bewegt hat, wodurch die Steigerteile getrennt sind.

— lo

in den Figuren ist ein erstes Steigerteil mit A und ein zweites Steigerteil mit B bezeichnet, das über ein Ende des ersten - Steigerteils A schiebbar ist. Das Steigerteil A weist eine erste Verbindungseinrichtung auf, die aus an ihrem oberen Ende nach außen vorstehenden Profilierungen besteht und eine nach unten geneigte Schulter 10 am Unterrand einer Rampe 12 einschließt. Ferner ist eine Rampe 14 am Oberrand des Profils des ersten Steigerteils A vorgesehen. Zwischen den Rampen 14 und -J₀ 12 liegt ein Nut 16 und unterhalb der Rampe 12 eine Nut 18. Die Nuten 16 und 18 haben keine identische Form.

Das zweite Steigerteil B umfaßt eine zweite Verbindungseinrichtung in Form eines vorzugsweise dehnbaren Verrie- gelungsrings C sowie einer Riegelbuchse D und einer Betätigungsbuchse E. Der dehnbare Verriegelungsring C liegt in einer Vertiefung 22 auf einer Schulter 23 des Steigerteils B. Der aufweitbare Verriegelungsring C ist mit einer nach oben gerichteten Schulter 24 versehen, die entsprechend der Schulter 10 des Steigerteils A geformt ist. Es wird weiter unten näher erläutert, daß jede auf die miteinander gekoppelten Steigerteile ausgeübte Zugkraft über diese Schulter 10 und 24 übertragen wird.

Die Riegelbuchse D ist ein rohrförmiges Teil, das in der Bohrung des Steigerteils B in Längsrichtung zwischen einer ersten Stellung gemäß Figur 1 und einer zweiten Stellung gemäß Figur 2 verschiebbar ist. Die Riegelbuchse D weist zwei Nuten 26 und 28 an ihrem inneren, oberen Ende auf. Gemäß Figur 3 ist die Riegelbuchse D mit einer Anzahl von nach unten gerichtetes Spreizfingern versehen, die über ihren Mittelabschnitt verteilt sind. Jeder der Spreizfinger 30 weist an sei-

IQ nem Ende einen Spreizkopf 32 mit nach außen vorstehender Schulter 34 und nach innen vorstehender, nach unten gerichteter Schulter 36 auf. Das untere Ende der Riegelbuchse D besteht aus einer äußeren Buchse 38 und einer inneren Buchse 40 mit einem Flansch oder Kragen 41 an

^c seiner Innenseite, der eine nach unten gerichtete, rechtwinkelige Schulter 42 aufweist. Die Riegelbuchse D besitzt ferner eine nach oben gerichtete, rechtwinkelige Schulter 43 in ihrer Innenbohrung. Zwischen der Riegelbuchse D und dem Steigerteil B liegt eine Feder 44, welche die Riegelbuchse D vorzugsweise gegenüber dem Steigerteil B nach unten in die zweite Lage drückt.

Die Riegelbuchse D wird von Haltevorrichtungen in der in Figur 1 gezeigten Lage gehalten, welche einen Abstandsring 46 und einen aufweitbaren Ring 48 aufweist.

Der Abstandsring 46 liegt auf dem dehnbaren Verriege-

lungsring C und trägt den dehnbaren Ring 48. Der Ring 48 ist ein aufweitbares Teil, welches in Figur 1 in entspannter Lage dargestellt ist. Er weist eine nach innen vorstehende, rechtwinkelige Schulter 50, eine an der Innenseite seiner Bohrung vorgesehene Rampe 52, die in der Form der Nut 16 entspricht, und eine nach oben gerichtete rechtwinkelige Schulter 54 auf. In der in Figur 1 dargestellten Lage wird die Riegelbuchse D durch Berührung der Schultern 54 und 42 in ihrer ersten Lage gehalten. Durch Aufweiten des dehnbaren Ringes 48, und zwar durch Berührung des Profils des Steigerteils A mit dem Innenprofil des Ringes 48, wird der Schluß zwischen den Schultern gelöst, so daß die Riegelbuchse D gegenüber dem Steigerteil B unter der Einwirkung

-J5 der Feder 44 nach unten bewegbar ist.

Die Betätigungsbuchse E ist ein rohrförmiges Teil, das in -der Bohrung der Riegelbuchse D in Längsrichtung verschiebbar ist, und zwar aus einer ersten Stellung gemäß Figur 1 in eine in Figur 2 dargestellte zweite Stellung. Die Betätigungsbuchse E weist an ihrem oberen Ende einen Flansch 56 auf und besitzt eine Anzahl von nach oben gerichteten Spreizfingern 58, die über ihren Mittelabschnitt verteilt sind. Jeder der Spreizfinger 58 besitzt einen Spreizkopf 60 mit nach oben und außen gerichteter Schulter 62. Die Spreizköpfe haben außerdem

Innenflächen 64. Die Betätigungsbuchse E ist ferner mit am unteren Ende seiner Bohrung mit einer nach oben gerichteten, rechtwinkeligen Schulter 66 im Inneren der Bohrung versehen.

Die Verriegelungseinrichtungen zum Verriegeln der Riegelbuchse D in der in Figur 2 gezeigten Lage umfaßt die Nut 68 in der Bohrung des zweiten Steigerteils B, die Schultern aufweist, welche den Schultern des Spreiz-

-^O kopfs 32 entsprechen. Wenn sich die Betätigungsbuchse E und die Riegelbuchse D in ihrer in Figur 2 dargestellten zweiten Lage befinden, dann verriegelt die Riegeleinrichtung die Riegelbuchse D in dieser zweiten Lage, da die Außenfläche der Betätigungsbuchse E als Halteein-

-j 5 richtung zum Halten der Spreizköpfe 32 in der Nut 68 dient und damit eine Bewegung der Riegelbuchse D ausschließt.

Die Einrück- oder Transporteinrichtung zum Bewegen der Betätigungsbuchse E durch die Riegelbuchse D während deren Bewegung in die zweite Lage umfaßt die Schulter 36 des Spreizkopfes 32 und eine entsprechend nach oben geneigte Schulter 70 auf der Außenseite der Betätigungsbuchse E. Durch Anliegen der Schultern wird die Abwärtsbewegung der Riegelbuchse D auf die Betätigungsbuchse E übertragen, bis sich der Spreizkopf 32 nach

außen in die Nut 68 spreizen kann und dadurch zuläßt, daß sich die Betätigungsbuchse E unabhängig von der Riegelbuchse D bewegt.

Eine zweite federnde Vorspanneinrichtung, vorzugsweise eine Feder 72, ist in der Bohrung des Steigerteils B vorgesehen und stützt sich an der Unterseite des Flansches 56 sowie auf der Oberseite der Betätigungsbuchse D ab. Die Feder 72 drückt die Betätigungsbuchse E vorzugsweise nach oben in deren zweite Lage.

Eine Riegeleinrichtung zum Verriegeln der Betätigungsbuchse E in der zweiten Lage umfaßt die an den Spreizfingern 58 der Betätigungsbuchse E vorgesehenen Spreizköpfe 60 und die Nut 28 der Verriegelungsbuchse D. Oberhalb der Betätigungsbuchse E und der Riegelbuchse D ist in der Innenbohrung des zweiten Steigerteils B eine Nut 74 vorgesehen. Die obere Wand der Nut 74 wird von einer nach unten geneigten Schulter 76 gebildet.

Dichtungen 78 liegen in einer Ausnehmung der Innenbohrung des unteren Endes des zweiten Steigerteils B. Die Dichtungen 78 dichten das Äußere des Steigerteils A und das Innere des Steigerteils B bei zusammengekoppelten Steigerteilen ab.

Ein Führungsschuh 80 ist am Ende des zweiten Steigerteils B vorgesehen und dient zum leichteren Aufstecken des zweiten Steigerteils B auf das erste Steigerteil A.

Um die Steigerteile A und B miteinander zu verbinden, wird das zweite Steigerteil B über das erste Steigerteil A abgesenkt. Gemäß Figur 1 wird die Riegelbuchse D durch den aufweitbaren Ring 48 in der ersten Lage gehalten. Während sich das zweite Steigerteil B über das erste Steigerteil A schiebt, berührt die Rampe.14 den Verriegelungsring C und drückt ihn aufweitend in die Vertiefung 22. Durch weiteres Übereinanderschieben drücken die Rampe 14 und die Rampe 12 zusammen den aufweitbaren Verriegelungsring C und den Ring 48 auseinander. Es wird darauf hingewiesen, daß der aufweitbare Verriegelungsring C nicht in die Nut 16 einspringt und sich dabei zusammenzieht, da die Länge des aufweitbaren Verriegelungsrings C größer als die Länge der Nut 16 ist. Daher liegt der aufweitbare Verriegelungsring C locker auf dem Äußeren der Rampen 12 und 14. Wenn der dehnbare Ring 48 hinreichend aufgeweitet ist, ist die Schulter 54 des Ringes 48 von der Schulter 42 der Verriegelungsbuchse D freigegeben. Anschließend wird die Verriegelungsbuchse D betätigt und aus ihrer ersten Lage von der Feder 44 nach unten gedruckt, bis der Unterrand der äußeren Buchse 38 der Verriegelungsbuchse D

auf der Oberseite des Verriegelungsringes C aufliegt, der sich durch den Kontakt mit der Rampe 12 in aufgeweitetem Zustand befindet. In dieser Stellung liegt das Äußere des Flansches 41 der inneren Buchse an der Innenbohrung des Ringes 48 unterhalb der Schulter 54.

Ein weiteres Zusammenschieben der Steigerteile läßt den Verriegelungsring C in die Nut 18 springen und die Rampe 52 des Ringes 48 schnappt in die Nut 16. Wenn der

-iQ Verriegelungsring C sich zusammenzieht, wird die Riegelbuchse D wieder für eine Abwärtsbewegung frei. Während sich die Riegelbuchse D nach unten bewegt, führt sie die Betätigungsbuchse E- nach unten mit, bis der Spreizkopf 32 der Riegelbuchse D an der Nut 68 des Steiger-

-l 5 teils B liegt. An dieser Stelle befindet sich die Riegelbuchse D in ihrer zweiten Lage und die Spreizköpfe 32 spreizen sich in die Nut 68. Wenn sich die Spreizköpfe 32 aufgespreizt haben, ist der Eingriff von Spreizkopf 32 und Schulter 70 der Betätigungsbuchse E gelöst und die Betätigungsbuchse E ist frei. Sie wird dann aus ihrer ersten Lage gegenüber der Riegelbuchse D von der Feder 72 nach oben gedruckt, wodurch der Spreizkopf 32 in der Nut 68 verriegelt wird.

Wird eine Zugkraft auf das Steigerteil B ausgeübt, dann überträgt die Schulter 23 diese Kraft auf den Verriege-

lungsring C. Der Verriegelungsring C überträgt diese Kraft über die Schulter 10 auf das erste Steigerteil A. Der Verriegelungsring C wird in Eingriff mit der Nut 18 gehalten, solange sich die äußere Buchse 38 der Riegelbuchse D in ihrer tiefsten Stellung gemäß Figur 2 befindet. Während der Verriegelungsring C in der Nut 18 eingeschlossen ist, kann diese Kraft das erste Steigerteil A nicht vom zweiten Steigerteil B trennen.

Figur 4 zeigt ein Schaltgerät zum Trennen der beiden Steigerteile. Es weist ein Außengehäuse 101 und eine Innenbuchse 102 auf. Das Außengehäuse 101 hat obere, mittlere und untere Öffnungen 103, 104 und 105, welche die Bohrung des Außengehäuses 101 mit Nuten 106, 107

-jg und 108 auf der Außenseite des Außengehäuses 101 verbinden. Die Innenenden der Öffnungen 103 münden in einer Innennut 103a der Bohrung des Außengehäuses 101. In jeder der Öffnungen 103 liegt eine Feder 109, die in der Öffnung 103 bewegbar ist. Die Öffnungen 103 und die Federn 109 sind in Figur 5 deutlich erkennbar. In ähnlicher Weise ist in jede der Öffnungen 104 eine Feder 110 und in jede der Öffnungen 105 eine Feder 111 eingesetzt. Aufweitbare Schlitzringe 112, 113 und 114 liegen in den Nuten 106, 107 und 108. Man erkennt anhand von Figur 4, daß die Federn 109, 110 und 111 selbst bei entspannten Schlitzringen 112, 113 und 114

radial nach außen drückbar sind und dadurch die Federteile nach außen drücken. An der Außenseite des Schlitzringes 114 ist eine nach unten gerichtete rechtwinkelige Schulter 115 vorgesehen.

Die Innenbuchse 102 ist in der Bohrung des Außengehäuses 101 in Längsrichtung verschiebbar. Die Innenbuchse 102 läßt sich an eine Rohrleitungskette, an ein Drahtseil oder an ein Kabel über ein Gewinde 116 an- -IO schließen, das in einem Einsatz 117 vorgesehen ist. Der Einsatz 117 ist in die Bohrung der Innenbuchse 102 eingeschweißt.

Die Innenbuchse 102 weist außerhalb ihrer Bohrung eine

-j5 mittlere Rampe 118 und eine untere Rampe 119 auf. An ihrem oberen Ende besitzt die Innenbuchse 102 einen Flansch 120, der auf seiner Außenseite eine Nut 121 aufweist. Ein aufweitbarer C-Ring 122 ist in die Nut 121 eingelegt. Eine Feder 123 ist zwischen der Innenbuchse 102 und dem Außengehäuse 101 eingesetzt und drückt die Innenbuchse 102 in deren in Figur 1 gezeigte erste Lage.

Die Innenbuchse 102 des Schaltgeräts ist gegenüber dem Außengehäuse 101 aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegbar. Diese zweite Stellung der Innen-

buchse 102 ist in Figur 9 dargestellt. In der zweiten Stellung ist die Innenbuchse 102 nach, unten bewegt, so daß die Rampen 118 und 119, die Federn 110 und 111 nach außen drücken und dadurch den Schlitzring 113 und den stützenden Schlitzring 114 aufweiten. Ferner liegt die Nut 121 an der Nut 103a, so daß sich der C-Ring 122 nach außen in diese erweitern und die Feder 19 sowie den Stützring 112 nach außen drücken kann. Der gespreizte C-Ring 122 nimmt sowohl einen Teil der Nut 121 und der Nut 103a ein und verriegelt damit das Außengehäuse 101 gegenüber der Innenbuchse 102.

Um die Steigerteile zu trennen ist das Schaltgerät mittels des Gewindes 116 an einen Rohrstrang 124 angeschraubt und wird in das Steigerteil abgesenkt. Gemäß Figur 6 können sich die Schlitzringe 112, 113 und 114 frei nach innen zusammenziehen, während ihr Äußeres die Innenwand des Steigers oberhalb des zweiten Steigerteils B berührt. Wenn die rechtwinkelige Schulter 115 des Schlitzrings 114 des Schaltgeräts die rechtwinkelige Schulter 66 der Betätigungsbuchse E berührt, dann wird der Schlitzring 114 nicht nach innen gedrückt. Vielmehr legen sich diese entsprechend geformten Schultern aufeinander und jede weitere Abwärtsbewegung des Schaltgeräts nimmt die Betätigungsbuchse E nach unten nimmt. Dies ist in Figur 8 dargestellt, in der der

Eingriff der· Schultern 115 und 66 und die anschließende Abwärtsbewegung des Schaltgeräts die Betätigungsbuchse E abwärts bewegt haben, wodurch der Spreizkopf 60 der Betätigungsbuchse E sich aus der Nut 26 der Riegelbuchse D nach außen spreizt.

Obgleich der Schlitzring 113 des Schaltgeräts in den Figuren 7 und 8 in unmittelbarer Nachbarschaft zum Spreizkopf 60 liegt, hält er den Spreizkopf 60 nicht in der Nut 26, da er sich in seinem entspannten, zusammengezogenen Zustand befindet.

Das Spreizgerät und die Betätigungsbuchse E können sich frei nach unten bewegen, bis der Unterrand der Betäti-

■\ 5 gungsbuchse E gegen die Schulter 43 der Riegelbuchse D stößt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Betätigungsbuchse E in ihre erste Lage zurückgekehrt und die Spreizköpfe 60 liegen in der Nut 28 der Riegelbuchse D, können aber frei aus dieser herausgedrückt werden. Durch eine weitere abwärtsgerichtete Kraft auf den Rohrstrang wird die Feder 123 des Schaltgeräts zusammengedrückt und die Innenbuchse 102 bewegt sich gegenüber dem Außengehäuse 101 nach unten, wie dies in Figur 9 erkennbar ist. Wenn sich die Innenbuchse 102 aus ihrer ersten Lage in die zweite Lage nach unten bewegt, so drücken die Rampen 118 und 119 die Federn 110 und 111 nach außen,

wobei sie den Schlitzring 113 aufweiten und den Schlitzring 114 nach außen spreizen. Der aufgeweitete Spreizring 113 verriegelt den Spreizkopf 60 der Betätigungsbuchse E fest in der Nut 28 der Riegelbuchse D und - verbindet dadurch die Buchsen D und E. Außerdem weitet sich der C-Ring 122 bei der Abwärtsbewegung der Innenbuchse 102 nach außen in die Nut 103a auf und drückt dadurch die Federn 109 nach außen in den Innendurchmesser des gespreitzen Ringes 112, der sich radial nach

^₀ außen in die Nut 74 des zweiten Steigerteils B entspannt hat. Wie in Figur 9 dargestellt nimmt der aufgeweitete C-Ring 122 sowohl einen Teil der Nut 123 der Innenbuchse 102 als auch der Nut 103a des Außengehäuses 101 ein und verriegelt dadurch die Innenbuchse 102 gegenüber dem Außengehäuse 101. Befindet sich die Betätigungsbuchse E außerdem in der Stellung gemäß Figur 9, dann sind die Spreizköpfe 32 der Riegelbuchse D entriegelt und nicht fest in der Nut 68 gehalten, so daß sich die Riegelbuchse D frei nach oben bewegen kann.

Wenn die Innenbuchse 102 in ihre zweite Lage bewegt und in dem Außengehäuse 101 verriegelt ist, ist keine weitere Abwärtsbewegung des Schaltgeräts möglich. Der Rohrstrang und das Schaltgerät werden dann nach oben be-* wegt. Die Aufwärtsbewegung des Schaltgeräts wird auf die Betätigungsbuchse E über den Eingriff der Spreiz-

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ringe 113 und 114 und auf die Riegelbuchse D durch den Eingriff des Spreizkopfes 60 der Betätigungsbuchse E in die Nut 28 der Riegelbuchse D übertragen. Wenn sich das Schaltgerät nach oben bewegt, wird die Riegelbuchse D aus ihrer zweiten Lage in die erste verschoben, so daß die Außenbuchse 38 den Verriegelungsring C nicht langer abstützt. Bei der Aufwärtsbewegung der Riegelbuchse D ist der Ring 48 aufgeweitet und zieht sich zusammen, wenn die Schulter 54 des Ringes 48 an der Schulter 42

-|0 ^der Riegelbuchse D anliegt und dadurch diese hält. An dieser in Figur 10 gezeigten Stelle stößt die obere Schulter des Spreizringes 112 an die Schulter 76 der Nut 74 des Steigerteils B, wodurch die Feder 109 und der C-Ring 122 nach innen gedrückt werden und die Innen-

-15 buchse 102 entriegeln. Gemäß Figur 9 drückt die Feder 123 im entriegelten Zustand die Innebuchse 102 aus ihrer zweiten Lage in die erste und die Rampen 118 und 119 drücken die Federn 113 und 114 nicht mehr nach außen. Das Schaltgerät ist dann von der Betätigungsbuchse E frei und läßt sich aus dem Steiger herausziehen.

Sobald das Schaltgerät herausgezogen ist, bewirkt eine auf das zweite Steigerteil B nach oben wirkende Kraft, daß sich der Verriegelungsring C in die Vertiefung 22 aufweitet und das zweite Steigerteil an die Oberfläche

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ziehbar ist, wobei der Verriegelungsring C, der Abstandsring 46 und der aufweitbare Ring 48 mitgeführt werden

HU/wo

Leerseite

Claims

3129248 UEXKÜLL & STOLBERG PATENTANWÄLTE BESELERSTRASSE 4 D-2000 HAMBURG 52 EUROPEAN PATENT ATTORNEYS DR J-D FRHR. von UEXKULL DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL-ING. JÜRGEN SUCHANTKE DIPL ING. ARNULF HUBER DR. ALLARD von KAMEKE DR KARL-HEINZ SCHULMEYER OTIS ENGINEERING CORPORATION Dallas, Texas, 75234, V.St.v.A. (Prio. : 31. Juli 1980 US 06/173 987 - 17732) Juli 1981 Steigleitungsverbinder ANSPRÜCHE

1. Steigleitungsverbinder mit einem ersten und einem zweiten Steigerteil, wobei das zweite Steigerteil zur Herstellung einer Verbindung über das erste Steigerteil schiebbar ist, gekennzeichnet durch:

- eine erste Verbindungseinrichtung (10) am ersten Steigerteil (A),

- eine zweite Verbindungseinrichtung (C) am zweiten Steigerteil (B), die mit der ersten Verbindungseinrichtung (10) zum Verbinden der beiden Steigerteile (A, B) in Eingriff bringbar ist, und

- eine in der Bohrung des zweiten Steigerteils (B) angeordnete Riegelbuchse (D) zur Steuerung der ersten und zweiten Verbindungseinrichtungen (10, C), die gegenüber dem zweiten Steigerteil (B) zwischen einer ersten Lage, in der das erste und zweite Steigerteil (A, B) nicht verbunden sind, und einer zweiten Lage, in der die beiden Steigerteile miteinander verbunden sind, verschiebbar ist, wobei die Verschiebung der Riegelbuchse (D) durch das Ineinanderschieben der Steiger

teile (A, B) erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

- eine zwischen einer ersten und einer zweiten -j5 Lage in der Bohrung der Riegelbuchse (D) verschiebbare Betätigungsbuchse (E),

- Einrichtungen zum Mitführen der Betätigungsbuchse (E) mit der Riegelbuchse (D) bei deren Bewegung in ihre zweite Lage,

- Einrichtungen zum bevorzugten Drücken der Betätigungsbuchse (E) in deren zweite Lage, und

- Verriegelungseinrichtungen zum Verriegeln der Riegelbuchse (D) in deren zweiter Lage, wenn sich die Betätigungsbuchse (E) in ihrer zweiten Lage befindet.

3. Vorrichtung zum Verbinden eines ersten Steigerteils (A) mit einem zweiten Steigerteil (B) bei dessen teleskopischer Bewegung über das erste Steigerteil (A), gekennzeichnet durch:

- eine nach unten gerichtete Schulter (10) an der Außenseite des ersten Steigerteils (A),

- eine Vertiefung (22) in der Bohrung des zweiten Steigerteils (B),

- einen in die Vertiefung (22) eingelegten, aufweitbaren Verriegelungsring (C) mit einer nach

oben gerichteten Schulter (24) an seiner Innenseite zum Erfassen der Schulter (10) des ersten Steigerteils (A) und damit zum Verbinden der Steigerteile (A, B),

- eine in der Bohrung des zweiten Steigerteils (B) zwischen einer ersten und zweiten Lage verschiebbare Riegelbuchse (D), wobei in der ersten Lage die Steigerteile (A, B) getrennt und in der zweiten Lage verbunden sind und wobei die Riegelbuchse (D) durch die Bewegung der Steigerteile (A,

B) aktivierbar ist,

- Sperreinrichtungen zum Verriegeln der Riegelbuchse (D) in der zweiten Lage,

- eine Betätigungsbuchse (E) zum Steuern der Sperreinrichtungen und zum Verschieben in der Bohrung

der Riegelbuchse (D) zwischen einer ersten und

-A-

zweiten Lage in bezug auf die Rie-ge^;l^:buchse (D), wobei in der ersten Lage die Sperreinrichtung unverriegelt und in der zweiten Stellung verriegelt ist, und

- Einrichtungen zum Mitführen der Betätigungsbuchse (E) mit der Riegelbuchse (D) bei denen Bewegung in ihre zweite Lage.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- -^₀ net, daß oberhalb des aufweitbaren Verriegelungsringes (C) in der Vertiefung (22) des zweiten Steigerteils (B) ein aufweitbarer Ring (48) eingesetzt ist, der in zusammengezogenem Zustand die Riegelbuchse (D) in deren erster Lage hält und im aufge-

-j 5 weitetem Zustand eine Bewegung der Riegelbuchse (D) in deren zweite Lage zuläßt, und daß eine Feder (44) in die Bohrung des zweiten Steigerteils (B) eingesetzt ist, um die Riegelbuchse (D) bevorzugt in deren zweite Lage zu drücken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des ersten Steigerteils eine Profi lie rung (14, 12) vorgesehen ist, die zum Aufweiten des Ringes (48) beim Überschie-

ben des zweiten Steigerteils (B) über das erste Steigerteil (A) dient, wodurch die Riegelbuch-

se (D) unter der Wirkung der Feder (44) in die zweite Lage bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung eine Anzahl von

Spreizfingern (30) mit Spreizköpfen (32) aufweist, die an der Riegelbuchse (D) angebracht sind, daß das zweite Steigerteil (B) eine Nut (68) zum Eingriff für die Spreizköpfe (32) der Spreizfinger -)0 (30) aufweist, und daß an der Betatigungsbuchse (E) Einrichtungen vorgesehen sind, um die Spreizköpfe (32) in der Nut (68) zu halten, wenn sich die Betatigungsbuchse (E) in ihrer zweiten Lage befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch

eine zweite Feder (72) zum bevorzugten Bewegen der Betatigungsbuchse (E) in deren zweite Lage.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch zweite Sperreinrichtungen (60, 26) zum Verriegeln der Betatigungsbuchse (E) gegenüber der Riegelbuchse (D).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Sperreinrichtungen eine

Anzahl von Spreizfingern (58) mit jeweils Spreizköpfen (60) aufweisen, die nach oben und außen gerichtete Schultern (62) besitzen, und daß die Riegelbuchse (D) in ihrer Bohrung eine Nut (26) mit nach innen und unten gerichteter Schulter zum Eingriff der Schultern (62) der Spreizköpfe (60) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da- -|0 durch gekennzeichnet, daß Dichtungen (78) in der

Bohrung des zweiten Steigerteils (B) zu dessen Abdichtung gegenüber dem ersten Steigerteil (A) vorgesehen sind.

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11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelbuchse (D) an ihrem unteren Ende eine äußere Schürze (38 ) aufweist, die den aufweitbaren Verriegelungsring (C) in der zweiten Lage der Riegelbuchse (D) an der nach unten geneigten Schulter (10) des ersten Steigerteils (A) anliegend hält.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelbuchse (D) eine innere Schürze (40) mit einer der äußeren Schürze zugewandten, nach unten gerichteten, recht-

winkeligen Schulter (42) aufweist, die bei entspanntem Ring (48) auf einer nach oben und innen gerichteten Schulter (54) des Ringes (48) aufliegt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein Schaltgerät zum Trennen des ersten und zweiten Steigerteils (A, B), gekennzeichnet:

- ein Außengehäuse (101) mit einer Anzahl von Öff-1Q nungen (103, 104, 105) die die Bohrung des Außengehäuses (101) mit einer Anzahl von Nuten (106, 107, 108) an der Außenseite des Außengehäuses (101) verbinden,

- in die Öffnungen (103, 104, 105) eingelegte Fedem (109, 110, 111),

- in die Nuten (106, 107, 108) eingelegte Schlitzringe (112, 113, 114), und

- eine in der Bohrung des Außengehäuses (101) zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verschiebbare Innenbuchse (102), wobei die Fe

dern (109, 110, 111) und die Schlitzringe (112, 113, 114) in der zweiten Stellung der Innenbuchse (102) nach außen gedruckt sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außengehäuse (101) und der

Innenbuchse (102) eine Druckfeder (123) angeordnet ist, welche die Innenbuchse (102) in ihre erste Stellung drückt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch eine Sperreinrichtung zum Festsetzen der Innenbuchse (102) gegenüber dem Außengehause (101) in der zweiten Stellung der Innenbuchse (102), welche folgende Elemente aufweist:

-\q - eine Nut (103a) in der Bohrung des Außengehäuses (101) im Bereich von einer Gruppe von Öffnungen (103),

- eine Nut (121) in der Außenwand der Innenbuchse (102), die bei in zweiter Lage befindlicher Innenbuchse (102) mit der Nut (103a) des Außen

gehäuses (101) fluchtet, und

- einen in die Nut (121) der Innenbuchse (102) eingelegten, aufweitbaren C-Ring (122) der bei in zweiter Lage befindlicher Innenbuchse (102) sowohl in der Innenbuchsen-Nut (121) als auch in

der Außengehäuse-Nut (103a) liegt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbuchse (102) auf ihrer Außenseite eine Anzahl von Rampen (118,

119) aufweist, durch die in der zweiten Lage der

Innenbuchse (102) die Federn (110, 111) und die Schlitzringe (113, 114) nach außen gedrückt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitzring (114) eine nach unten gerichtete, rechtwinkelige Schulter (115) aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die nach unten gerichtete, rechtwinkelige Schulter (115) am untersten Schlitzring (114) vorgesehen ist und daß die Spreizköpfe (60) der Betätigungsbuchse (E) bei an der Innenbuchsen-Schulter (115) anliegender Betätigungsbuchsen-Schulter (66) im Bereich des mittleren Schaltgerät-Schlitzringes (113) liegt, so. daß der Betätigungsbuchsen-Spreizkopf (60) in der zweiten Stellung der Innenbuchse (Figur 9) durch die auf die mittlere Feder (110) und den mittleren Schlitzring (113) wirkende mittlere Rampe (118) fest in die Riegelbuchsen-Nut (28) gedruckt und gegenüber dieser verriegelt ist.