FI109933B - Nesteen kuljetuksessa käytettävä kääntyvä liitos - Google Patents

Description

109933

Nesteen kuljetuksessa käytettävä kääntyvä liitos - Svivelkoppling för använd-ning vid transport av vätska

Esillä olevan keksinnön kohteena on nesteen kuljetuksessa käytettävä kääntyvä lii-5 tos, johon kuuluu sisempi ja ulompi liitososa, jotka pyörivät toisiinsa nähden ja joissa on sisäiset nesteradat, jotka ovat yhteydessä toisiinsa yhden tai useamman toisiinsa yhteydessä olevan rengasmaisen tilan välityksellä kääntyvien liitoselimien rajapinnalla, jossa liitoksessa ensimmäinen kääntyvistä liitososista rengasmaisen tilan tai tilojen kummallakin puolella on varustettu kehänsuuntaisella uralla, jossa on 10 sivuseinät ja pohjapuita ja johon sopii säteen suunnassa liikkuva rengaselementti, joka on varustettu tiivistyssovitelmalla rengasmaisten tilojen välin tiivistämiseksi.

Teollisuudessa on käytössä useita erilaisia edellä esitetyn kaltaisia suoritusmuotoja kääntyvistä liitosrakenteista. Offshore-teollisuudessa käytetään kääntyviä liitoksia esimerkiksi mahdollistamaan hiilivetyjen (öljy ja kaasu) tai muun tuotantonesteen 15 kuljetus toisiinsa kiertyvien tai toisiinsa kierrettävissä olevien kytkinelimien kautta esimerkiksi merellä olevan kelluvaan lastauspoijuun kytketyn nousuputken ja säiliöaluksella olevan putkiston, joka on kytketty poijuun ja pyörii poijun ympäri tuulen, aaltojen ja veden vaikutuksesta, välillä.

Eri käyttöalueilla voi olla mielenkiintoista käyttää kääntyviä liitoksia, jotka on ra-20 kennettu niin, että sisempi ja ulompi kääntyvä liitoselin voidaan yksinkertaisella tavalla kytkeä irti toisistaan, ja niin, että kääntyvä liitoselin voidaan myöhemmin : kytkeä sen kanssa yhdessä toimivaan kääntyvään liitoselimeen toisessa kääntyvässä : ': liitoksessa, joka on keksinnön kääntyvän liitoksen kaltainen, muodostamaan toimiva ; kokonaisuus. Näiltä osin on erittäin tärkeää, että kääntyvät liitoselimet voidaan irti- 25 kytkeä toisistaan tai kytkeä toisiinsa samalla sekä yksinkertaisesti, nopeasti ja turval-. *, : lisesti näin aikaansaaden tehokas ja turvallinen tiivistys kääntyvien liitoselinten vä- /../ Iillä.

.:. Täten on keksinnön tavoitteena tarjota tiivistyssovitelma esitetyn kaltaista kääntyvää , · . liitosta varten, joka mahdollistaa kääntyvien liitoselinten välisen nopean ja turvalli- ’ [ 30 sen keskinäisliitännän ja samalla tehokkaan ja turvallisen tiivistyksen kääntyvien lii- ‘’ toselimien rengastilojen välillä.

Keksinnön tavoitteena on myös tarjota sellainen tiivistyssovitelma, jonka avulla saavutetaan se, että kääntyvät liitoselimet, jotka toimivat yhdessä toistensa kanssa, voidaan kytkeä toisiinsa yksinkertaisesti ja nopeasti huolimatta suhteellisen suurista 2 109933 mittapoikkeamista tai kääntyvien liitoselimien välisestä poissiirtymisestä keskitetystä asemastaan, ja minimaalisella riskillä, että muut kääntyvät liitoselimet vahingoittuisivat.

Keksinnön tavoitteena on lisäksi tarjota tiivistyssovitelma ja mahdollistaa sekä staat-5 tisten että dynaamisten tiivisteiden yksinkertainen valvonta, sulkunesteen paineen ollessa suurempi kuin sen ympärillä oleva paine.

Edellä esitettyjen tavoitteiden saavuttamiseksi tarjoaa esillä oleva keksintö tiivistys-sovitelman hakemuksen alkuosassa esitetyn kaltaista kääntyvää liitosta varten, jolle ovat keksinnön mukaisesti tunnusomaisia patenttivaatimuksessa 1 määritellyt tun-10 nusmerkit.

Edellä mainitun rengaselementtirakenteen avulla saavutetaan se, että kääntyvän liitoksen rengaselementit keskittyvät kääntyvien liitoselimien väliin suhteellisen suurella sallitulla mittapoikkeamalla. Tämä on seurauksena siitä, että rengaselementit voivat liikkua vapaasti säteen suuntaisesti, jolloin ne vaimentavat mahdollisia kään-15 tyvien liitoselimien välisiä mittapoikkeamia tai keskitetystä asemasta poissiirtymi-siä.

Tiivistys välineet on sovitettu toimimaan hydraulisesti sulkunesteen avulla, jolla on .: korkeampi paine kuin nesteellä, jota vastaan se on tarkoitus tiivistää, toisen käänty vän liitoselimen ollessa varustettu sulkunesteen syöttökanavalla. Kun käytetään sul-20 kunestettä, jolla on suurempi paine kuin ympärillä vallitseva paine, saavutetaan ;; kontrolloitu vuotorata sulkunesteen suunnasta paikallisen tuotantonesteen suuntaan, ·* ts. puhtaasta "likaiseen" väliaineeseen. Sulkuneste voi olla sopivasti hydraulista öl- -·’ jyä, jolla on tällöin myös samanaikaisesti voiteleva vaikutus, ja tiivistyspinnat voi- ’ daan suojata antamalla hyvin pienten määrien puhdasta sulkunestettä vuotaa ulos 25 "prosessiin". Kontrolloimalla sulkunesteen volyymiä jonkin aikaa voidaan saada aikainen varoitus mahdollisesta vuodosta tai muusta järjestelmässä tapahtuneesta muutoksesta.

Keksintöä kuvataan seuraavassa suoritusesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa *·*·* 30 kuvio 1 esittää akselinsuuntaisesti poikkileikkausta kääntyvästä liitoksesta, joka "·’*· on varustettu keksinnön mukaisella tiivistyssovitelmalla ja jossa käänty vät liitoselimet on kytketty toisiinsa; 3 109933 kuvio 2 esittää vastaavaa poikkileikkausta kuin kuvio 1, mutta silloin kun kääntyvät liitoselimet on irtikytketty toisistaan; kuvio 3 esittää suurennettua poikkileikkausta keksinnön mukaisista staattisista ja dynaamisista tiivistysvälineistä; ja 5 kuvio 4 esittää suurennettua poikkileikkausta keksinnön mukaisten staattisten ja dynaamisten tiivistysvälineiden toisesta suoritusmuodosta.

i

Kuvioissa 1 ja 2 esitetty kääntyvä liitos on erityisesti tarkoitettu käytettäväksi aluksessa, jolla harjoitetaan hiilivetyjen tuotantoa meren pohjasta, jolloin aluksessa on vedenalainen ja alaspäin avoin vastaanottotila vedenalaisen poijun vastaanottami-10 seksi, joka on ankkuroitu meren pohjaan ja kytketty poijun ja merenpohjassa sijaitsevan tuotantolähteen välisiin useisiin nousuputkiin. Keksinnön mukainen kääntyvä liitos tarjoaa nousuputkien ja aluksen putkiston välisen keskinäisliitännän, samalla kun kytkentä sallii aluksen kääntymisen poijun ympärillä tuulen, aaltojen ja vedenvirtauksen vaikutuksesta, kuten mainittiin edellä keksinnön johdanto-osassa. Vaik-15 kakin keksintöä vastedes kuvataan tällä käyttöalueella, olisi suotavaa, että keksintöä käytettäisiin myös muissa samankaltaisissa kääntyvissä liitoksissa myös muilla erilaisilla käyttöalueilla.

Kuvioissa 1-2 esitetty kääntyvä liitos koostuu ulommasta kääntyvästä liitoselimestä ... eli naaraskappaleesta 2 ja sisemmästä kääntyvästä liitoselimestä eli koiraskappa- 1 * · 20 leesta 3, joka voidaan laskea naaraskappaleen 2 sisään tai nostaa siitä ylös. Naaras-kappaleella 2 on tässä tarkoitus olla pysyvästi kiinni vedenalaisen poijun keskieli-messä (ei esitetty), kun taas koiraskappale 3 on esitetty asennettuna liukuvasti oh-' ·. · ‘ jausholkkiin 4, jonka tukemiseen aluksella löytyy sopivat välineet ja joka muodostaa •.: *· nesteyhteyden kääntyvän liitoksen ja aluksen putkiston (ei esitetty) välille. Sovi- 25 telma, jota voidaan käyttää poijun yhteydessä ja koiraskappaleen manipuloinnin ja : ’ \: aluksen putkistoon kytkemisen yhteydessä, ei muodosta osaa esillä olevasta keksin- nöstä, minkä takia siihen ei perehdytä tässä patenttihakemuksessa. Haluttaessa lisätietoja tällaisesta järjestelmästä viittaamme julkaisuun WO 95/02146. Mainitsemme ;;; vain, että tässä patenttihakemuksessa esitetään ohjausholkin 4 kannattava pesä 5, ‘ · · ·' 30 jonka tarkoitus on vastaanottaa koiraskappaleen 3 yläosa, kun koiraskappale on nos- :Y: tetussa positiossaan (kuvio 2). Pesä 5 kannattaa ohjainta 6, jolla koiraskappale 3 ·:··· nostetaan ja lasketaan. Ohjain 6 on sopivasti hydraulinen käyttöelin, esimerkiksi esitetyn kaltainen sylinteri/mäntäelin.

4 109933 Kääntyvät liitoselimet 2, 3 muodostavat kytketyssä positiossaan tunnetulla tavalla yhteisiä renkaanmuotoisia tiloja, jotka ovat yhteydessä kääntyvissä liitoselimissä sijaitseviin toisiinsa yhteydessä oleviin nesteratoihin. Renkaanmuotoisten tilojen ja nesteratojen määrä on tapauskohtainen. Esitetyssä esimerkissä on käytetty kolmea 5 renkaanmuotoista tilaa 7, 8, 9, joista jokainen on yhteydessä omaan nesterataansa 10, 11, 12, joita on kolme ja jotka sijaitsevat naaraskappaleessa 2, ja omaan nesterataansa 13, 14, 15, joita on kolme ja jotka sijaitsevat koiraskappaleessa 3. Esitetyssä tapauksessa muodostuvat renkaanmuotoiset tilat kehänsuuntaisista rengaskanavista, jotka ovat muodostuneet naaraskappaleeseen 2, mutta ne voivat myös vaihtoehtoi-10 sesti muodostua koiraskappaleeseen 3, tai myös molempiin kappaleisiin, esimerkiksi sellaisten renkaanmuotoisten tilojen muodostamiseksi, jotka ovat poikkileikkaukseltaan olennaisesti pyöreitä.

I Esitetyssä suoritusmuodossa on koiraskappale 3 varustettu renkaanmuotoisten tilo jen kummallakin puolella kehänsuuntaisella renkaanmuotoisella uralla 16, joka 15 vastaanottaa säteen suuntaisesti liikkuvan rengaselementin 17. Vaihtoehtoisesti voivat renkaanmuotoinen urat ja rengaselementit sijaita naaraskappaleessa. Rengasele-mentti 17 on varustettu tiivistysvälineillä 18, 19, jotka on sovitettu staattista tiivistystä varten naaraskappaletta vastaan ja dynaamista tiivistystä varten rengaselementin 17 ja kehänsuuntainen renkaanmuotoisen uran 16 sivuseinien välillä, vastaavasti. 20 Nämä tiivistysvälineet voivat aktivoitua muodostamaan tiiviste renkaanmuotoisten tilojen väliin käytön aikana, ja ne voivat vapautua, mikäli kääntyvät liitoselimet 2, 3 kytkeytyvät irti toisistaan. Tiivistysvälineet on sopivasti järjestetty niin, että ne toimivat hydraulisesti sulkunesteen avulla, jolla on korkeampi paine kuin ympärillä vallitseva paine, ts. sen nesteen paine, jota vastaan se on tarkoitus tiivistää. Sulku-·' 25 nestettä johdetaan sopivan syöttökanavan 20 kautta, joka on järjestetty siihen kään tyvään liitoselimeen, joka on varustettu renkaanmuotoisilla urilla 16, ts. esitetyssä tapauksessa koiraskappaleeseen 3. Kuviosta 3 on nähtävissä vielä selvemmin, miten ; sulkunesteen syöttökanava 20 päätyy puskurivolyymiin, jota rajoittaa renkaanmuo- • ‘ “: toisen uran 16 pohjaosuus ja renkaanmuotoiseen uraan liitetty rengaselementti 17, ja 30 joka on yhteydessä rengaselementin tiivistysvälineisiin 18, 19. Täten, kun tiivistys-välineet aktivoituvat, koiraskappale 3 lukuunottamatta sen rengaselementtiä 17 ’··/' voidaan kiertää naaraskappaleeseen 2. Tiivistysvälineiden rakennetta ja toimintata- : V: paa selostetaan lähemmin viittaamalla kuvioon 3.

Kuten kuvioista 1 ja 2 on nähtävissä, niin rengaselementeillä 17 on suurempi halkai-35 sija kuin muulla sisemmällä kääntyvällä liitoselimellä 3, rengaselementtien ulkoläpi-mitan vastatessa olennaisesti ulomman kääntyvän liitoselimen 2 halkaisijaa. Tämän I · 5 109933 j rengaselementtirakenteen avulla saavutetaan se, että rengaselementit 17 keskittyvät naaraskappaleeseen suhteellisen suurella sallitulla mittapoikkeamalla, ts. ± 12 mm. Tämän tekee mahdolliseksi se, että rengaselementit voivat liikkua vapaasti säteen suuntaisesti ja täten ne vaimentavat mahdollisia keskuspoikkeamia tai keskeisestä 5 asemasta poissiirtymistä naaraskappaleen ja koiraskappaleen välillä.

Kuten edellä esitettiin, koiraskappale 3 on asennettu liukuvasti ohjausholkkiin 4. Ohjausholkki on kiinnitetty kanavaelimeen 21, jonka muodostaa kolme putkea 22, 23, 24, jotka tavalla, jota ei ole tarkemmin esitetty, on kytketty edellä mainittuun aluksen putkistoon. Koiraskappale käsittää alemman sisääntyöntyvän osan 25 ja 10 yläosan 26, ja yläosa sijaitsee ohjausholkissa 4, kun sisääntyöntyvä osa viedään naaraskappaleeseen 2, kuten käy selville kuviosta 1. Tässä positiossa ohjausholkki 4 ja yläosa 26 määrittävät kolme yhteistä rengastilaa 27, 28, 29, jotka ovat yhteydessä koiraskappaleen 3 vastaaviin nesteratoihin 13, 14, 15 sekä mainittuihin putkiin 22, 23, 24, ohjausholkissa 4 ollen reikiä renkaanmuotoisten tilojen ja toisiinsa yhtey-15 dessä olevien putkien välissä. Renkaanmuotoisten tilojen välissä on yläosa 26 varustettu hydraulisesti aktivoituvilla staattisilla tiivistysvälineillä 30, jotka vastaavat tiivistysvälineitä 18 ja jotka aktivoituvat, kun sulkunestettä syötetään syöttökanavan 20 kautta.

. Kuviossa 3 on esitetty yksityiskohtaisemmin staattisiin ja dynaamisiin tiivisty s väli-

Iti· 20 neisiin liittyvä suoritusmuoto. Kuvio esittää osan naaraskappaleesta 2 ja osan koi-raskappaleen 3 sisääntyöntyvästä osasta 25 näiden ollessa toisiinsa kytkettyinä ja näytettynä pitkittäissuunnassa poikkileikkauksena kääntyvän liitoksen akselin kaut- # · · •...: ta, kuten kuviossa 1.

• » ·

Staattiset tiivistysvälineet 18 koostuvat kahdesta U:n muotoisesta reunatiivisteestä • · · ’ 25 35, jotka on asetettu rengaselementissä 17 olevaan kehänsuuntaiseen uraan 36, jota voidaan myös kutsua staattiseksi tiivistyspesäksi. Rengaselementti koostuu kahdesta ' · ’: teräsrenkaasta, jotka kootaan ja kiinnitetään toisiinsa kuvion esittämällä tavalla, niin että tiivistyselementit voidaan sijoittaa uraan 36 ennen kuin teräsrenkaat asennetaan ··· toisiinsa. U:n muotoiset reunatiivisteet on valmistettu sopivasta elastomeerisestä . * *. 30 materiaalista ja niissä on akselin suuntaiset haarat 37, joista ulompi haara painautuu sulkunesteen vaikutuksesta ulospäin lukiten kitkamaisesti naaraskappaleen 2 vastak-·'·' kaisen tiivistyspinnan. Kuten edellä on esitetty, sulkunestettä johdetaan syöttökana- • van 20 ja renkaanmuotoisen uran 16 puskurivolyymin kautta, rengaselementissä 17 ollen tähän tarkoitukseen sopivia reikiä.

6 109933

Jokaiseen elastomeeriseen tiivistysvälineeseen 35 on upotettu tiivistysrengas 41 (esitetty katkoviivalla) tiivistyselementtimateriaalin tunkeutumisen estämiseksi keskinäisesti vierekkäisten tiivistyspintojen väliin sulkunesteen paineen vaikutuksesta.

Dynaamiset tiivistysvälineet 19 koostuvat myös kahdesta elastomeerisestä U:n 5 muotoisesta reunatiivisteestä 38, mutta nämä tiivistyselementit sijaitsevat erillisissä renkaanmuotoisia uria 39 kehänsuuntaisen renkaanmuotoisen uran 16 sivuseinissä, koska niiden on määrä muodostaa tiiviste rengaselementin 17 ja viereisen koiraskap-paleen 3 osuuden välille, mikäli koiraskappale 3 sattuisi pyörimään naaraskappaleessa 2. U:n muotoisissa tiivistyselementeissä 38 on säteen suuntaiset haarat 40, 10 jotka sulkunesteen vaikutuksesta painautuvat dynaamiseen tiivistykseen vasten sekä rengaselementtiä 17 että renkaanmuotoisia uria 39.

Tiivistyselementeissä 38 on myös samankaltaisia tiivistysrenkaita (ei esitetty) kuin ne, jotka mainittiin tiivistyselementtien 35 yhteydessä, tiivistysmateriaalin ulostun-keutumisen estämiseksi.

15 Kun koiraskappale ja naaraskappale ovat toisiinsa kytketyssä positiossa, ovat ren-gaselementit 17, kuten edellä on mainittu, keskittyneet naaraskappaleeseen niiden kyetessä liikkumaan vapaasti säteen suuntaisesti. Sulkuneste (ts. hydraulinen öljy tai vesi) on paineistettua, ja sulkunesteen voima pakottaa staattiset tiivistyselementit 35 ’: laajenemaan vasten naaraskappaleen tiivistyspintaa ja lukitsee rengaselementin tai 20 tiivistyspesät positioihinsa. Mitä tulee dynaamiseen tiivisteeseen, niin pieni reikä rengaselementin 17 tiivistyspintojen ja renkaanmuotoisen uran 16 välillä johtaa sulkunesteen tiivistyselementtiin 38. Sulkunesteen ja tuotantonesteen välinen paine-ero •. saattaa tiivistyselementin tiiviiseen kontaktiin rengaselementin tiivistyspinnan kans- ! sa.

25 Täten, kun tiivistysvälineet 18 ja 19 aktivoituvat, niin staattiset tiivistyselementit 35 lukitsevat rengaselementit 17 kitkamaisesti naaraskappaleeseen 2, kun taas sitä vastoin viereiset rengaselementtien 17 seinät ja renkaanmuotoiset urat 16 muodosta- » * * vat vastavuoroisesti liikkuvat liukuvat pinnat, jotka tiivistyvät dynaamisten tiivistys-;;; elementtien avulla. Staattisen tiivisteen tiivistystoimintoa ajatellen on erittäin tärke- 30 ää, että aikaansaadaan pitävä ja vahva kitkamainen tiivistys tiivistyselementin ja naaraskappaleen tiivistyspinnan välille. Tiivistyselementin ja naaraskappaleen liik-·:··· kuminen aiheuttaa vuotoa johtuen tiivisteeseen kauttaaltaan kohdistuvasta paineesta.

Paine ja kitkakerroin ovat ratkaisevia tekijöitä, mistä syystä tiivistysmateriaaliksi valitaan sellainen elastomeerinen materiaali, joka aiheuttaa suurinta mahdollista 35 kitkaa. Dynaamiseksi tiivisteeksi valitaan toisaalta sellainen elastomeerinen materi- 7 109933 aali, joka aiheuttaa alhaisen kitkan liukuvien pintojen välille, jotta saavutettaisiin hyvä tiivistys alhaisella kitkalla.

Kun koiraskappale ja naaraskappale on tarkoitus kytkeä irti toisistaan, vapautetaan sulkunesteen paine niin että rengaselementit 17 eivät enää ole lukittuina positiois-5 saan. Koiraskappale voidaan nyt vetää naaraskappaleesta. Vaikka tiivistyselementit tämän toimenpiteen aikana vapautetaankin, ovat ne kuitenkin vielä kosketuksissa tiivistyspintoihinsa.

Vaihtoehtoinen suoritusmuoto rengaselementti- ja tiivistyskokoonpanosta on esitetty kuviossa 4. Kuviossa ovat yksittäisten elementtien väliset välimatkat ja liikku-10 misvarat selvyyden takia vahvasti liioiteltuja. Tavalla, joka vastaa kuviossa 3 esitettyä tapaa, esitetään naaraskappaleen 45 osuus ja koiraskappaleen 46 sisään työntyvä osa toisiinsa kytkettyinä pituussuuntaisena poikkileikkauksena kääntyvän liitoksen akselin kautta kuvattuna. Tässä suoritusmuodossa on säteen suuntaisesti liikkuva rengaselementti 47 sijoitettu koiraskappaleessa 36 olevaan kehänsuuntaiseen ren-! 15 kaanmuotoiseen uraan 48. Rengaselementtiin on asetettu staattinen tiivistysväline, joka on U:n muotoisen reunatiivistyselementin 49 muodossa ja jossa on haarat, jotka ovat suuntautuneet kohti viereistä naaraskappaleen 45 tiivistyspintaa. Sulkunestettä johdetaan kanavan 50 kautta renkaanmuotoisen uran 48 pohjalla olevaan puskuri-volyymiin. Kun sulkuneste paineistetaan, painautuvat tiivistysreunat ulospäin luki-20 ten kitkamaisesti vastakkaisen naaraskappaleen tiivistyspinnan.

': Dynaamiset tiivistysvälineet koostuvat esillä olevassa hakemuksessa kahdesta tii- vistyselementistä 51, jotka on asetettu tiivistävästi vastaaviin renkaanmuotoisiin uriin 52 rengaselementin 47 kummallakin puolella tiivistävään yhteyteen viereisen Y.^ rengaselementin tiivistävän pinnan kanssa. Kuten on esitetty, jokainen renkaanmuo- 25 toinen ura 52 on kytketty sulkunesteen 50 syöttökanavaan. Renkaanmuotoisen uran pohjaosaan on lisäksi sijoitettu painejousi 53, joka vaikuttaa tiivistyselementtiin ' ’· sulkunesteen paineen lisäksi. Tämän lisäksi O-rengas 54, joka on sijoitettu renkaan- ..muotoiseen uraan, vaikuttaa tiivistyselementtiin 51 ja pitää sitä paikallaan.

'; Kuten alan ammattimies tulee näkemään, tiivistyspinnassa tiivistyselementtien 61 ja t ♦ ’···' 30 rengaselementin 57 viereisen liitoksen tai tiivistyspinnan väliin muodostuu voimata- : Y: sapaino "sulkevien" voimien, joita edustaa jousen 63 voima ja sulkunesteen painees- :··· ta johtuva hydraulinen voima, ja "avaavien" voimien, joita edustaa hydraulinen paine johtuen tuotantonesteen ja sulkunesteen paineesta, väliin. Sopivalla tiivistys-elementin 61 muodolla, mitä tulee tiivistyselementin vasten rengaselementtiä 57 35 olevan liitospinnan läpimitan valintaan, sekä O-renkaan läpimitan ja jousen paineen 8 109933 sopivalla valinnalla voidaan vaikuttaa epätasapainoiseen voimaan, jolla tiivistys-elementti 61 painautuu vasten liitospintaa, ja näin saadaan toivottu pintapaine dynaamiseen tiivistyspintaan. Täten saavutetaan optimaalinen dynaaminen tiivistys-toiminto.

5 Kuten ymmärretään, ovat kuviossa 4 esitetyn suoritusmuodon toimintatapa ja toiminnalliset ominaisuudet muissa suhteissa olennaisesti samat kuin edellä kuvatussa suoritusmuodossa, ja tässä suhteessa siihen viitataan esillä olevaa hakemusta edel-! tävän patenttihakemuksen selitysosassa.

j • » • · I «

Claims (8)

9 109933

1. Nesteen kuljetuksessa käytettävä kääntyvä liitos, johon kuuluu sisempi ja ulompi liitososa (2, 3; 45, 46), jotka pyörivät toisiinsa nähden ja joissa on sisäiset nesteradat (10-12 ja vastaavasti 13-15), jotka ovat yhteydessä toisiinsa yhden tai 5 useamman toisiinsa yhteydessä olevan rengasmaisen tilan (7-9) välityksellä kääntyvien liitososien rajapinnalla, jossa liitoksessa ensimmäinen (3; 46) kääntyvistä liitososista rengasmaisen tilan tai tilojen (7-9) kummallakin puolella on varustettu kehänsuuntaisella uralla (16; 48), jossa on sivuseinät ja pohjapuita ja johon sopii säteen suunnassa liikkuva rengaselementti (17; 47), joka on varustettu tiivistyssovi-10 telmalla (18, 19; 49, 51) rengasmaisten tilojen (7-9) välin tiivistämiseksi, tunnettu siitä, että tiivistyssovitelmaan kuuluu staattinen tiivistysväline (18; 49), joka on rengaselementin (17; 47) ja kääntyvistä liitososista toisen (2; 45) osan välissä, ja dynaaminen tiivistysväline (19; 51), joka on rengaselementin (17; 47) ja kehänsuun-taisen uran (16; 48) sivuseinien välissä siten, että ensimmäinen liitososa (3; 46) 15 pyörii suhteessa rengaselementtiin (17; 47) ja toiseen liitososaan (2; 45), että staattinen tiivistysväline (18; 49) ja dynaaminen tiivistysväline (19; 51) on suunniteltuja järjestetty siten, että ne aktivoituvat ja toimivat hydraulisesti sulkunesteen vaikutuksesta, jonka nesteen paine on korkeampi kuin kääntyvän liitoksen kuljettaman ainakin yhden nesteen paine, ja että ensimmäisessä liitososassa (3; 46) on sulkunesteen . 20 syöttökanava (20; 50), joka on yhteydessä staattiseen tiivistysvälineeseen ja dynaa-*11« miseen tiivistysvälineeseen.

2. Svivel enligt patentkrav 1, kännetecknad av att inmatningskanalen (20; 50) | utmynnar i ett buffertutrymme, som är avgränsat av det periferiska sparets (16; 48) 15 botten och av ifrägavarande ringelement (17; 47) och som stär i förbindelse med det statiska tätningsmedlet (18; 49) och det dynamiska tätningsmedlet (19; 51).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kääntyvä liitos, tunnettu siitä, että syöttö-kanava (20; 50) aukeaa puskuritilaan, joka on kehänsuuntaisen uran (16; 48) pohjan • · · . .·. ja kyseisen rengaselementin (17; 47) rajoittama ja joka on yhteydessä staattiseen 25 tiivistysvälineeseen (18; 49) ja dynaamiseen tiivistysvälineeseen (19; 51). • · ♦

3. Svivel enligt patentkrav 1 eller 2, i vilken svivel den första vridbara sviveldelen (3; 46) bildar den inre sviveldelen, kännetecknad av att ringelementen (17; 47) har en större ytterdiameter än den första sviveldelen (3; 46) och att ringelementens * " ‘ 20 ytterdiameter väsentligen motsvarar den yttre sviveldelens (2; 45) innerdiameter. ♦ * ·

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kääntyvä liitos, jossa ensimmäinen kääntyvä liitososa (3; 46) muodostaa sisäisen liitososan, tunnettu siitä, että rengas- ·*’*: elementeillä (17; 47) on suurempi ulkohalkaisija kuin ensimmäisellä liitososalla (3; ./ 46) ja että rengaselementtien ulkohalkaisija olennaisesti vastaa ulkoisen liitososan • · · 30 (2; 45) sisähalkaisijaa. • · » · • · ·

4. Svivel enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknad av att det statiska • I ;;; tätningsmedlet (18) har en U-formig falstätning (35), som har inre och yttre förgre- ningar, vilka sträcker sig axiellt längs den vridbara sviveln (1), varvid den yttre förgreningen genom inverkan av förslutningsvätskan pressas tili en friktionsaktig v : 25 läsande sammanfogning med den andra sviveldelen (2). .·. : 5. Svivel enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknad av att det dynamiska .···. tätningsmedlet (19) utgörs av tvä elastomera U-formiga falstätningar (38), vilka bäda ligger i var sitt ringformiga spär (39) i den första sviveldelen (3) pä vardera i *·* sidan av ringelementen (17) och vilka har radiella förgreningar (40) vilka genom '·...· 30 inverkan av förslutningsvätskan pressas mot ringelementet (17) och pä motsvarande !:. sätt mot det ringformiga späret (39). :. *i 6. Svivel enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknad av att det dynamiska tätningsmedlet utgörs av tvä tätningselement (51), vilka är tätande arrangerade i den första siveldelens (46) ringformiga spär (52) pä vardera sidan av ringelementet (47), 12 109933 varvid det ringformiga spärets (52) bottendel är förenad med förslutningsvätskans inmatningskanal (50), och man i bottendelen av det ringformiga späret dessutom arrangerat en mekanisk fjäder (53), som utöver trycket frän förslutningsvätskan pä-verkar tätningselementet (51). 5 7. Tätningsanordning enligt patentkrav 6, kännetecknad av att en i det ringformi ga sparet (52) arrangerad O-ring päverkar tätningselementet (51) och häller det pä plats, och att kraften frän fjädem (53), O-ringens diameter och diametem hos tät-ningselementets (51) anliggningsyta mot ringelementet (47) är sinsemellan anpassa-de sä, att man pä den outjämnade krafit, med vilken tätningselementet (51) pressas 10 mot anliggningsytan, fär önskad storlek.

4. Jonkin patenttivaatimusten 1-3 mukainen kääntyvä liitos, tunnettu siitä, että staattisessa tiivistysvälineessä (18) on U-muotoinen huulitiiviste (35), jossa on sisäpuoliset ja ulkopuoliset haarat, jotka ulottuvat aksiaalisesti kääntyvää liitosta (1) pitkin, jolloin ulkopuolinen haara sulkunesteen vaikutuksesta puristuu kitkamaiseen 35 lukitsevaan tartuntaan toisen liitososan (2) kanssa. 10 109933

5. Jonkin patenttivaatimusten 1-3 mukainen kääntyvä liitos, tunnettu siitä, että dynaaminen tiivistysväline (19) on muodostunut kahdesta elastomeerisesta U-muotoisesta huulitiivisteestä (38), jotka sijaitsevat kukin omassa renkaanmuotoi-sessa urassa (39) ensimmäisessä liitososassa (3) rengaselementin (17) kummallakin 5 puolella ja joissa on säteensuuntaiset haarat (40), jotka sulkunesteen vaikutuksesta puristuvat rengaselementtiä (17) ja vastaavasti renkaanmuotoista uraa (39) vastaan.

6. Jonkin patenttivaatimusten 1-4 mukainen kääntyvä liitos, tunnettu siitä, että dynaaminen tiivistysväline on muodostunut kahdesta tiivistyselementistä (51), jotka on järjestetty tiivistävästi ensimmäisen liitososan (46) renkaanmuotoiseen uraan (52) 10 rengaselementin (47) kummallekin puolelle, jolloin renkaanmuotoisen uran (52) pohjaosa on yhdistetty sulkunesteen syöttökanavaan (50), ja renkaanmuotoisen uran (52) pohjaosaan edelleen on järjestetty mekaaninen jousi (53), joka vaikuttaa tiivistyselementtiin (51) sulkunesteen aiheuttaman paineen lisäksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tiivistyslaite, tunnettu siitä, että renkaanmuo-15 toiseen uraan (52) järjestetty O-rengas vaikuttaa tiivistyselementtiin (51) ja pitää sitä paikallaan, ja että jousen (53) voima, O-renkaan halkaisija ja tiivistyselementin (51) nojapinnan halkaisija rengaselementtiä (47) vasten on keskenään sovitettu siten, että tasaamattomalle voimalle, jolla tiivistyselementti (51) puristuu nojapintaan, saadaan haluttu suuruus. • M» • ·

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tiivistyslaite, tunnettu siitä, !.'! että renkaanmuotoinen tila tai kukin renkaanmuotoinen tila (16) on toisessa liitos- • · I” osassa (2) olevan renkaanmuotoisen kanavan (7, vastaavasti 8, vastaavasti 9), ensim- • · *··;’ mäisessä liitososassa (3) sivussa sijaitsevien rengaselementtien (17) ja mainittujen »tl rengaselementtien (17) välissä olevan ensimmäisen liitososan (3) pintaosan rajoitta-* 25 ma. . ·. : Patentkrav • · · • · »* * ...: 1. Svivel för användning vid distribution av vätskor, vilken svivel omfattar en inre och yttre sviveldel (2, 3; 45, 46), vilka är vridbara i förhällande tili varandra och vilka har inre fluidumbanor (10-12 respektive 13-15), vilka star i förbindelse med 30 varandra via ett eller flera i förbindelse med varandra staende ringrum (7-9) i ; : gränsytan mellan sviveldelama, i vilken svivel den första (3; 46) av sviveldelama pä ‘* i var sida av ringrummet eller ringrummen (7-9) är försedd med ett periferiskt spär (16, 48), som har sidoväggar och en bottenyta och som upptar ett radiellt förskjutbart ringelement (17; 47) som är försett med tätningsanordningar (18, 19; „ 109933 49, 51) för att tätä mellanrummet mellan ringrummen (7-9), kännetecknad av att tätningsanordningama innefattar ett statiskt tätningsmedel (18; 49) som firms mellan ringelementet (17; 47) och den andra av sviveldelama (2; 45), och ett dynamiskt tätningsmedel (19, 51) som firms mellan ringelementet (17; 47) och det periferiska 5 sparets (16; 48) innerväggar sä, att den första sviveldelen (3; 46) är vridbar i förhällande tili ringelementet (17; 47) och den andra sviveldelen (2; 45), att det statiska tätningsmedlet (18; 49) och det dynamiska tätningsmedlet (19; 51) är kon-stnrerade och anordnade sä, att de aktiveras och fungerar hydrauliskt genom inverkan av en förslutningsvätska vilken har ett högre tryck än trycket ho s ätminsto-10 ne en vätska som distribueras genom sviveln, och att den första sviveldelen (3; 46) har en för förslutningsvätskan avsedd inmatningskanal (20; 50), som star i förbindelse med det statiska tätningsmedlet och det dynamiska tätningsmedlet.

8. Tätningsanordning enligt nägot föregäende patentkrav, kännetecknad av att det ringformiga utrymmet eller vart och ett ringformigt utrymme (16) är avgränsat av den ringformiga kanalen (7, motsvarande 8, motsvarande 9) i den andra svivel-delen (2), av ringelement (17) i den första sviveldelen (3) och av ytdelen mellan 15 nämnda ringelement (17) i den första ringdelen (3). • « · · • · « · · • I « · · * 1 1 • I « » · » · · » t · I i I ♦