DE4313034A1 - Flexible, doppelte U-Verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flexible, doppelte U-Verbindung, welche besonders für die Verwendung bei der fer­ tigungsbegleitenden Prüfung von Pipelines angepaßt ist.

Bei Öl- und Gasleitungsverlegung ist es üblich, beim Anein­ anderreihen an die Nebenkonstruktion davon und regelmäßig während der Lebensdauer der Pipeline eine Innenuntersuchung durchzuführen, um das Fortschreiten von Korrosion und Be­ schädigung zu bestimmen. Zu diesem Zweck werden Vorrichtun­ gen wie z. B. TV-Kameras und Ultraschalluntersuchungsvor­ richtungen zusammen mit anderer, in der Technik bekannter Untersuchungsausrüstung in die Pipeline eingeführt und entlang der Längserstreckung davon bewegt, um eine ge­ wünschte Untersuchung zu erzielen.

Während dieses Untersuchungsvorgangs muß die Pipelineunter­ suchungsvorrichtung in die Pipeline durch deren Bewegen in das Rohr, das im Innendurchmesser größer ist als der Außen­ durchmesser der Untersuchungsvorrichtung, eingeführt werden. Es ist üblich, die Vorrichtung durch Drücken von hinten in die Pipeline einzubringen. Üblicherweise bestehen diese Un­ tersuchungsvorrichtungen aus drei bis acht Bereichen, die durch Kreuzgelenke miteinander verbunden sind, um der Vor­ richtung zu ermöglichen, in der Pipeline Biegungen auszufüh­ ren. Um sehr enge Biegungen auszuführen, sind einfache Kreuzgelenke durch doppelte U-Verbindungen ersetzt worden. Obwohl einfache U-Verbindungen halbstarr sind und darum ohne Knicken oder Biegen in die Pipeline eingedrückt werden, wei­ sen auf der anderen Seite doppelte U-Verbindungen keine Starrheit auf und können darum nicht in die Pipeline ge­ drückt werden. Konsequenterweise ist es nötig, diese Vor­ richtungen in die Pipeline einzuziehen. Dieses ist schwierig auszuführen, weil die Einrichtung zum Verbinden der Vorrich­ tung mit der Anordnung außerhalb des Rohrs, um diese Zugar­ beit aufzubringen, klobig ist, weil es erforderlich ist, daß sich die Verbindung durch eine wiederverschließbare Öffnung erstreckt, die in einem geringen Abstand stromabwärts vom Eingang der Öffnung angeordnet ist, um die erforderliche Zugarbeit zu ermöglichen.

Es ist demgemäß eine vorrangige Aufgabe der vorliegenden Er­ findung, eine flexible U-Verbindungsvorrichtung bereitzu­ stellen, die ohne weiteres von einer einfachen in eine doppelte U-Verbindungsvorrichtung umgewandelt werden kann. Es ist eine spezielle Aufgabe der Erfindung, eine flexible, doppelte U-Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, die von einer einfachen in eine doppelte U-Verbindungsvorrichtung durch Versetzen der Vorrichtung in axiale Spannung umgewan­ delt werden kann.

Die flexible, doppelte U-Verbindung gemäß der Erfindung um­ faßt zwei gegenüberliegende Arretierelemente, die in beab­ standetem Verhältnis zueinander angebracht sind. Zugfeder­ einrichtungen sind an und zwischen diesen Arretierelementen befestigt, um diese senkrecht entlang der Achse davon auf­ einander zuzuziehen. Zwei gegenüberliegende Verbindungsteile sind vorgesehen und zum axialen Bewegen senkrecht zu der Achse der Arretierelemente verwendbar. Diese Verbindungstei­ le weisen Einrichtungen zum Ermöglichen einer eigenen Dre­ hung davon um eine erste Achse entlang einer Ebene senkrecht einer Ebene der Achse der Arretierelemente und um eine zweite Achse entlang einer Ebene gleichausgedehnt mit einer Ebene der Achse der Arretierelemente auf. Jedes der Verbin­ dungsteile weist Eingreifeinrichtungen zum wahlweisen Ein­ greifen der Arretierelemente auf, um die Arretierelemente gegen das senkrechte Ziehen der Zugfedereinrichtungen und weg voneinander entlang der Achse davon zu einer ersten Po­ sition zu bewegen, wenn die Eingreifeinrichtungen im Ein­ griff mit den Arretierelementen stehen, um den Arretierele­ menten zu ermöglichen, aufeinander entlang der Achse davon zu einer zweiten Position, in der die Arretierelemente aus dem Eingriff mit den Arretierelementen sind, zuzubewegen. Einrichtungen zum Verhindern der Drehung der Verbindungstei­ le um die zweite Achse, wenn sich die Arretierelemente in der ersten Position davon befinden, sind vorgesehen, und zum Verhindern der Drehung der Verbindungsteile um eine zweite Achse, wenn sich die Arretierelemente in einer zweiten Position davon befinden. Die Zugfedereinrichtungen können mindestens eine Feder umfassen, die an und zwischen gegen­ überliegenden Oberflächen der Arretierelemente angebracht ist. Die Zugfedereinrichtungen können mindestens eine Schraubenfeder mit gegenüberliegenden Enden aufweisen, die an den gegenüberliegenden Oberflächen der Arretierelemente befestigt sind und sich zwischen diesen erstrecken.

Jedes der Verbindungsteile kann drehbar an einem ersten Schwenkstift zum Ermöglichen der Drehung davon um die erste Achse und an einem zweiten Schwenkstift zum Ermöglichen der Drehung davon um die zweite Achse angebracht sein. Die Einrichtungen zum Verhindern der Drehung der Verbindungstei­ le um die zweite Achse, wenn sich die Verbindungsteile in der ersten Position davon befinden, können einen Zungenbe­ reich aufweisen, der an jedem der gegenüberliegenden Enden des Verbindungsteils zum wahlweisen Einführen in einen, in einem Federgehäuse für die Zugfedereinrichtungen vorgesehe­ nen Schlitz, vorgesehen ist. Die Eingreifeinrichtungen können gegenüberliegende Endbereiche des ersten Schwenk­ stifts aufweisen, wobei diese Bereiche angepaßt sind, um wahlweise in die gegenüberliegenden inneren Endbereiche der Arretierelemente einzugreifen. Die Verbindungsteile können jeweils Einrichtungen aufweisen, die die Verbindung mit einer Vorrichtung zum Drehen mit den Verbindungsteilen verbindet. Die Verbindungsteile können jeweils Einrichtungen aufweisen, die die Verbindung mit einer Pipelineuntersu­ chungsvorrichtung zum Drehen mit den Verbindungsteilen verbindet. Das Federgehäuse und die Arretierelemente können jeweils Hilfselemente aufweisen, die zum Eingreifen angepaßt sind, wenn sich die Arretierelemente in der zweiten Position befinden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriß einer Ausführungsform der flexiblen, doppelten U-Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung, die mit einer Pipelineuntersuchungsvorrichtung verbunden ist,

Fig. 2A einen Aufriß der Vorrichtung aus Fig. 1, die zum Einführen in die Pipeline angeordnet ist,

Fig. 2B eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 2A, die die Vorrichtung in die Pipeline eingeführt zeigt,

Fig. 3 eine vertikale Zusammenbauansicht der Ausführungsform einer flexiblen, doppelten U-Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung, mit der Vorrichtung in einer einfachen U-Verbindungsposition,

Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 mit der Verbindung gemäß der Erfindung in einer doppelten U-Verbindungsposition, und

Fig. 5 ist eine Draufsicht der Vorrichtung, wie in Fig. 4 gezeigt.

Mit Bezugnahme auf die Zeichnung und vorläufig zur Fig. 1 davon, ist dort eine Vorrichtung eines Untersuchungsappara­ tes für eine Pipeline gezeigt, wobei die Vorrichtung allge­ mein mit 10 bezeichnet ist. Die Vorrichtung umfaßt eine Pipelineuntersuchungsvorrichtung 12, welche jede übliche Vorrichtung sein kann, wie z. B. eine Ultraschalluntersu­ chungseinheit. Die spezielle Pipelineuntersuchungsvorrich­ tung, die in der flexiblen Verbindung gemäß der Erfindung eingesetzt ist, kann jede geeignete Vorrichtung sein, die bestens in der Technik für diesen Zweck bekannt sind und nicht Teil der Erfindung sind. An den gegenüberliegenden En­ den der Vorrichtung 10 sind eine vordere Führung 14 und eine hintere Führung 16 angeordnet. Die flexiblen Verbindungen, jeweils gemäß der Erfindung, sind allgemein als 18 bezeich­ net und sind zwischen der Führung 14 und der Untersuchungs­ vorrichtung 12 und der Führung 16 und der Untersuchungsvor­ richtung 12 angebracht.

Wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt, ist die Vorrichtung 10 axial bezüglich einer Pipeline 19 mit einem Übermaßbereich 20, welcher die in Fig. 2A gezeigte Position aufweist, an­ geordnet. Sie wird dann in den Übermaßbereich 20 eingedrückt bis die vordere Führung mit dem Pipelineabsatz 21 in Ein­ griff steht.

Wie in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt, umfaßt die flexible Verbindung 12 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ein Paar von gegenüberliegenden Arretierelementen 15. Die Arre­ tierelemente 15 sind mit einem Paar von Zugfedern 19 verbun­ den. Die Federn 19 erstrecken sich in einem Federgehäuse 17. Die Enden der Federn 19 sind mit dem Arretierelement an den Verbindungselementen 20 angebracht. Das Federgehäuse ist mit einem Paar von gegenüberliegenden Schlitzen 22 versehen. Zwei gegenüberliegende Verbindungselemente 24 mit gegenüber­ liegenden, inneren Enden 26 mit Zungen 28 sind vorgesehen. Gegenüberliegende Enden 30 der Verbindungsteile 24 sind mit Schraubenlöchern 32 zum Verwenden beim Verbinden der flexi­ blen Verbindung 12 in einer Vorrichtung, wie in Fig. 1 ge­ zeigt.

Die Verbindungsteile 24 sind zum Drehen auf Schwenkstiften 34 und 36 gelagert. Die Schwenkstifte 34 und 36 sind mit ih­ ren Achsen in gegenüberliegendem Verhältnis angeordnet. In dieser Weise stellt die Verbindung gemäß der Erfindung eine wahlweise Drehung der Verbindungsteile 24 um Achsen, die senkrecht zueinander angeordnet sind, bereit.

Fig. 3 zeigt die flexible Verbindung gemäß der Erfindung in einer Position zum Einführen in die Pipeline. In dieser Po­ sition sind die Verbindungsteile 24 mit den Zungen 28 daran in den Schlitzen 22 und an den gegenüberliegenden Enden des Schwenkstifts 36 angeordnet, die in gegenüberliegende Ober­ flächen der Arretierelemente 15 eingreifen, um die Arretier­ elemente axial voneinander weg und gegen den Zug der Federn 16 zu bewegen. In dieser Position, wie in Fig. 3 gezeigt, ist durch das Eingreifen der Zungen 28 in die Schlitze 22 und das Eingreifen der Schwenkstifte 36 in die gegenüberlie­ genden, inneren Oberflächen der Arretierelemente 14, die Drehung der Verbindungsteile 24 um die Schwenkstifte 34 ver­ hindert. Daraus folgt, daß die Verbindungsteile 24 nur um die Schwenkstifte 36 drehen können. Mit der flexiblen Ver­ bindung in dieser Position, ist ein Einführen in die Pipe­ line durch die Tatsache erleichtert, daß die Drehung um eine einzige Ebene ermöglicht ist und darum die Verbindung gemäß der Erfindung einen einfachen U-Verbindungsaufbau bildet. Wenn eine Spannung auf die gegenüberliegenden Verbindungs­ teile 24 ausgeübt wird, bewegen sie sich in die in Fig. 4 und 5 gezeigte Position. Speziell, wie am besten in Fig. 4 gezeigt, sind die Zungen 28 der Verbindungsteile 24 aus den Schlitzen 22 herausbewegt und die Schwenkstifte 36 aus dem Eingriff mit den Arretierelementen 14 gebracht. Dieses ermöglicht den Arretierelementen durch den Zug der Federn 16, sich in die in Fig. 4 gezeigte Position zu bewegen. In dieser Position sind die Vebindungsteile 24 frei um die Achse des Schwenkstifts 34 sowie um die Achse des Schwenk­ stifts 36 drehbar. Daraus folgt, daß aus dem Aufbau der fle­ xiblen, in Fig. 4 gezeigten Verbindung, eine doppelte U-Verbindungsvorrichtung wird. Dieses ermöglicht vorteilhaftes Durchführen durch enge Biegungen in der Pipeline während einer Untersuchung. Wenn eine Spannung auf die Verbindungs­ teile 24 ausgeübt wird, um die Vorrichtung in die in Fig. 4 gezeigte Position zu bringen, wird sie so verbleiben, bis sie aus der Pipeline herausbewegt und manuell in die in Fig. 3 gezeigte Position zurückgesetzt wird.

Es kann aus dem obigen gesehen werden, daß gemäß der Erfin­ dung die flexible Verbindung mit relativ größerer Starrheit zum Erleichtern der anfänglichen Einführung in die Pipeline versehen sein kann, wobei sie dann bei Ausüben einer Span­ nung flexibler gemacht wird, um wünschenswerterweise ein Durchführen durch schwierige Biegungen in der Pipeline während einer Untersuchung zu ermöglichen.

Claims (11)

1. Flexible, doppelte U-Verbindung (18), die zwei gegenüber­ liegende Arretierelemente (15), die voneinander beabstan­ det sind, Zugfedereinrichtungen (19), die verbunden an und zwischen den Arretierelementen (15) angeordnet sind und senkrecht die Arretierelemente (15) entlang einer Achse davon aufeinanderzuziehen, und zwei gegenüberlie­ gende Verbindungsteile (24), die zum axialen Bewegen senkrecht zur Achse der Arretierelemente (15) angepaßt sind, umfaßt, wobei die Verbindungsteile (24) Einrichtun­ gen zum Ermöglichen einer eigenen Drehung davon um eine erste Achse (34) längs einer Ebene senkrecht zu einer Ebene der Achsen der Arretierelemente (15) und um eine zweite Achse (36) längs einer Ebene gleichausgedehnt mit einer Ebene der Achsen der Arretierelemente (15) auf­ weist, wobei jedes der Verbindungsteile (24) Eingreifein­ richtungen (28) zum wahlweisen Eingreifen der Arretier­ elemente (15) aufweist, um die Arretierelemente (15) ge­ gen das senkrechte Ziehen der Zugfedereinrichtungen (19) und weg voneinander längs der Achse davon in eine erste Position zu bewegen, wenn die Eingriffseinrichtungen im Eingriff mit den Arretierelementen (15) stehen und um den Arretierelementen (15) zu ermöglichen, sich aufeinander zu längs der Achse davon in eine zweite Position zu bewe­ gen, wenn die Eingriffseinrichtungen (28, 22) aus dem Eingriff mit den Arretierelementen (15) sind und Einrich­ tungen zum Verhindern der Drehung der Verbindungsteile (24) um die zweite Achse, wenn die Arretierelemente (15) in der ersten Position davon sind, und zum Ermöglichen der Drehung der Verbindungsteile (24) um die zweite Achse, wenn die Arretierelemente (15) sich in der zweiten Position davon befinden.

2. Verbindung nach Anspruch 1, worin die Zugfedereinrichtung (19) mindestens eine Feder umfaßt, die an und zwischen inneren Oberflächen der Arretierelemente (15) befestigt sind.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Zugfederein­ richtung (19) mindestens eine Schraubenfeder mit gegen­ überliegenden Enden (20) aufweist, die an und zwischen gegenüberliegenden Oberflächen der Arretierelemente (15) befestigt sind.

4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin jedes der Verbindungsteile (24) rotierbar an einem ersten Schwenkstift (34) zum Ermöglichen der Drehung davon um die erste Achse und an einem zweiten Schwenkstift (36) zum Ermöglichen der Drehung davon um die zweite Achse verbunden ist.

5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Verbindungseinrichtung einen Zungenbereich (28) aufweist, der an jedem der gegenüberliegenden Enden der Verbin­ dungsteile (24) zum wahlweisen Einführen in einen in einem Federgehäuse (17) für die Zugfedereinrichtung (19) angeordneten Schlitz (22) vorgesehen ist.

6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Eingriffseinrichtung (28) gegenüberliegende Endbereiche von dem ersten Schwenkstift aufweist, die angepaßt sind, um wahlweise in gegenüberliegende innere Endbereiche der Arretierelemente (15) einzugreifen.

7. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Eingriffseinrichtung (28) gegenüberliegende Endbereiche von dem ersten Schwenkstift aufweist, die angepaßt sind, um wahlweise in gegenüberliegende innere Endbereiche der Arretierelemente (15) einzugreifen.

8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Verbindungsteile (24) jeweils Einrichtungen (28, 22) zum Verbinden der Verbindung (18) mit einer Vorrichtung zum Drehen mit der Verbindung (18) aufweist.

9. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Verbindungsteile (24) jeweils Einrichtungen (32) zum Ver­ binden der Verbindung (18) mit einer Pipelineuntersu­ chungsvorrichtung zum Drehen mit der Verbindung (18) auf­ weist.

10. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin das Federgehäuse (17) und die Arretierelemente (15) jeweils Oberflächen aufweisen, die zum Eingreifen angepaßt sind, wenn die Arretierelemente (15) in der zweiten Position sind.

11. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin das Federgehäuse (17) und die Arretierelemente (15) jeweils Oberflächen aufweisen, die zum Eingreifen angepaßt sind, wenn die Arretierelemente (15) sich in der zweiten Posi­ tion befinden.