FI76650B - Hoegtryckgenomfoeringsanordning. - Google Patents

Description

76650 KORKEAPAINELäPIVIENT ILAITE - HÖGTRYCKGENOMFÖRINGSAN-

ORDNING

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 5 johdanto-osassa määritelty korkeapainelapivientilaite johtimien, mittausantureiden ja vastaavien viemiseksi suuren paineen (yli 500 bar) käsittäviin tiloihin.

Hakemusjulkaisussa PCT/USGS/OIOE^ on esitetty kaapeli1äpivienti, joka on tarkoitettu käytettäväksi 10 laivoissa kaapeleiden viemiseksi vesitiiviisti laivan seinien läpi. Julkaisussa esitetty laite ei sovellu paineistettujen tilojen läpivienteihin johtuen sen epäsymmetrisestä tiivisterakenteesta sekä kiristysjärjes-telmästa, joka ei salli korkeiden paineiden vaatimaa 15 riittävää kireyttä. Samoin laite ei sovellu yksittäisille johtimille ja antureille, vaan se on lähinnä suunniteltu paksuille kaapeleille.

Suomalaisessa patentissa 703**9 ja saksalaisissa kuulutusjulkaisuissa 3 002 127 ja 3 136 370 on esitetty 20 1äpivienti1 aitteita, joiden avulla johtimia ja vastaavia voidaan viedä tiiviisti paineenalaiseen tilaan. Näissä on kuitenkin epäkohtia käytettäessä laitteita suurilla paineilla (esim. yli 500 bar). Vaikka laitteet kiristyvätkin itsestään paineen mukana, on mahdollista, että 25 suurissa paineissa voi tapahtua vähäisiä vuotoja, jotka on välittömästi pystyttävä tukkimaan, tai vuoto syövyttää suuremman reijän ja vakavamman vaurion. Julkaisuissa esitettyjä laitteita on kuitenkin hankala ellei mahdoton lisäkiristää korkeissa paineissa, koska useista kiris-30 tyspulteista johtuen niihin syntyy kovan paineen alaisena vinoja kuormituksia, jotka voivat vahingoittaa tulppaa tai jopa katkaista kiristyspultteja.

Samoin epäkohtana on herkkien johtimien ja anturien joutuminen mutkalle kovassa paineessa, jolloin 35 ne voivat vaurioitua. Lisäksi epäkohtana on halkaisijaltaan vaihtelevien ja erisuuruisten johtimien ja antureiden läpiviennin vaikeus. Samoin epäkohtana on yhdessä 76650 s läpiviennissä tai johtimessa tapahtuvan vuodon tai muun vian vaikutus koko läpiviennin käyttöön.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellämainittuja epäkohtia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on 5 tuoda esiin johtimien läpivientilaite, jonka avulla yksi tai useampia johtimia voidaan varmasti ja turvallisesti johtaa paineenalaisiin tiloihin ja jonka avulla yhdessä johtimessa tapahtuvat virhetoiminnat saadaan eliminoiduiksi häiritsemättä muita johtimia ja jonka 10 avulla voidaan periaatteessa rajaton määrä eripaksuisia johtimia johtaa paineenalaiseen tilaan.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan vaatimusosaan.

Keksinnön mukaiseen korkeapaineläpivienti1 ait-15 teeseen kuuluu runkokappale, jossa on paineenalaiseen tilaan yhdistetty ja runkokappaleen pintaan aukeava johdinkanava. Kanavan päähän kuuluu halkaisijaltaan sitä suurempi tulppakammio, johon kierteillä varustettu tulppa on kierrettävissä kanavan sulkemiseksi. Tulpan SO keskelle kuuluu olennaisesti käytettävää johdinta halkaisijaltaan vastaava reikä, jonka läpi johdin on pujotettavissa. Keksinnön mukaisesti tulpan muodostaa raken-neyhdistelmä, johon kuuluu kierteillä varustettu ja tulppakammioon kierrettävissä oleva pultti; pultin S5 alapäähän tukeutuva ja kiristyskitkaa alentava luisto-levy; luistolevyyn tukeutuva ylätukilevy; tulppakammion johdinkanavaan nähden kohtisuoraa pohjaa vasten tukeutuva alatukilevy; sekä ylätukilevyn ja alatukilevyn välissä oleva tiiviste. Kaikkiin edellämainittuihin 30 osiin kuuluu olennaisesti kulloinkin käytettävän johtimen läpimittaa vastaavat reijät.

Edullisesti tiiviste koostuu useista päällekkäisistä, levymäisistä ja toistensa päälle tiiviisti asettuvista tiivistelevyistä, jotka lepoasennossa ovat 35 tasaisesti kosketuksessa tulppakammion seiniin niiden läpi kulkevan johtimen ollessa olennaisen tiiviisti tiivistelevyissä kiinni reikien vastatessa halkaisijal-

II

3 76650 taan johtimen halkaisijaa. Tällöin tulpan vähäinen kierto saa aikaan lujan puristuksen tiivisteen painautuessa sekä johdinta että tulppakammion seinämiä vasten .

5 Tulpan ja ylätukilevyn välissä oleva luistolevy on edullisesti teflonrengas, joka mahdollistaa suurissakin paineissa tulpan kiertämisen ja läpiviennin tiivistämisen niin, että johtimeen ja tiivisteeseen ei aiheudu kiertäviä ja niitä vahingoittavia rasituksia.

10 Eräässä keksinnön sovellutuksessa luistolevyn muodostaa pultin alapinnassa ja/tai ylätukilevyn yläpinnassa oleva pinnoite, esim. tef1onkerros, joka toimii edellä kuvatulla tavalla.

Eräässä edullisessa keksinnön sovellutuksessa 15 runkokappa1eeseen kuuluu useita johdinkanavia, joihin jokaiseen kuuluu keksinnön mukainen tulpparakenne, jolloin johdinkanavat yhdistyvät runkokappaleessa yhdeksi, yhteiseksi ja paineistettuun tilaan johtavaksi pääkanavaksi.

SO Edullisesti runkokappaleeseen kuuluu paneiste- tusta tilasta poispäin kapeneva kartiomainen ulkopinta, s johon johdinkanavat kohtisuoraan avautuvat, jolloin ne yhtyvät runkokappaleen sisällä säteettäisesti ja pyöreä-muotoisesti yhteiseen pääkanavaan, joka johtaa paineis-E5 tettuun tilaan. Kartiomaisia pintoja voi edullisesti kuulua samaan runkokappaleeseen useita päällekkäisiä, jolloin yhdessä kartiomaisessa pinnassa voi olla sen säteestä riippuen esim. kuusi tulppaa, eri kartiomaisten pintojen eri tulppien läpi mahdollisesti eri halkaisijan 30 omaavien johtimien kulkiessa yhteisen pääkanavan läpi paineistettuun tilaan.

Keksinnön etuna tunnettuun tekniikkaan verrattuna on laitteen yksinkertaisuus ja varmatoimisuus sekä mahdollisuus käyttää samassa läpiviennissä eripak-35 suisia johteita ja antureita vaihtamalla vain sopivan reijän omaavat osat tulppakammioon.

Etuna on myös se, että läpivietävät johtimet 76650 *t kulkevat suoraviivaisesti ilman tekniikan tason laitteissa esiintyviä mutkia, jotka saattavat kovassa paineessa aiheuttaa vaurioita johtimille.

Samoin etuna on mahdollisuus kiristää laitetta 5 suurenkin paineen alaisena tasaisesti ja symmetrisesti ilman että syntyy vinoja ja epäsymmetrisiä, laitetta ja johdinta vaurioittavia voimia. Anturin tai johtimen vaurioituessa tai tullessa muuten toimintakyvyttömäksi laitetta voidaan kiristää jopa niin paljon, että johdin 0 katkeaa ja johdinkanava sulkeutuu, jolloin se ei haittaa muita käytössä olevia 1äpivienti1 aitteita.

Etuna on myös laitteen mahdollistama johdinka-navan pieni läpimitta, jolloin tulppaan vaikuttava voima saadaan mahdollisimman pieneksi ja näin paineen kesto en-15 tistä suuremmaksi.

Samoin etuna on lähes kokoonpuristumaton ja tiivis tuki1evy-tiiviste-tuki1evyrakenne, jossa tiivisteenä käytetään lähes kokoonpuristumatonta materiaalia, joka paineen vaikutuksesta puristuu tiukasti johdinta SO ja tulppakammion seinämiä vasten. Näin pultin kiristys tapahtuu lyhyellä matkalla ja se on nopeaa, mikä on tärkeää korjaus-ja vuototilanteissa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa S5 kuva 1 esittää erästä keksinnön mukaista läpivientiä, ja kuva S erästä toista keksinnön mukaista läpivienti-rakennetta.

Keksinnön mukaiseen korkeapaineläpivientilait-30 teeseen kuuluu runkokappaleessa S oleva johdinkanava 3, jonka päässä on ha 1 kaisija 1 taan johdinkanavaa laajempi tulppakammio 6, joka on varustettu kierteillä siten, että kierteisiin on ruuvattavissa pultti 7.

Tulppakammion pohja 1½ muodostaa kohtisuoran 35 tasomaisen pinnan johdinkanavaan nähden ja pohjan ja pultin väliin kuuluu seuraava rakenne. Pohjaa vasten on alatukilevy 11, edullisesti metallilevy, ja tämän

II

5 76650 päällä on tiivistekerros 10, joka koostuu useista samanlaisista tiivistelevyistä 13. Tiivisteen päällä on ylätukilevy 9, edullisesti metallilevy, ja tämän ja pultin väliin kuuluu luistolevy 8, joka voi olla esim.

5 te-flonia ja jonka tarkoitus on vähentää kitkaa tiiviste-kerroksen ja pultin välillä niin, että pulttia voidaan kovankin paineen alaisena kiertää kierron vaurioittamatta tiivistettä.

Osat 8, 9, 10 ja 11 on siten sovitettu, että 10 ne olennaisen tiiviisti asettuvat tulppakammioon kosketukseen sen seinien kanssa ja niihin kaikkiin samoin kuin pulttiin kuuluu niiden keskelle reikä, jonka halkaisija vastaa käyttettävän ja niiden läpi työnnettävän johtimen halkaisijaa siten, että johdin on juuri työn-15 nettävissä näiden läpi asettuen tiiviisti reikään 4.

Osia 7-11 voidaan sitten vaihtaa aina tarpeen mukaan niin, että niissä olevat reijät vastaavat käytettävää johdinta.

Tulppaan 7 kuuluu edullisesti kannasta päin 20 suurempi reikä 12, jolloin vain sen pohjaosaan 17 kuuluu käytettävää johdinta 1 vastaava pienempi reikä 4. Tällä on sekä valmistusteknisiä etuja, että se etu, että se sallii johtimen joustavan ja vähäisen taipumisen sekä estää johdinta murtumasta tiiviistä reunakohdasta 18, 25 mikä vahinko olisi ilmeinen, jos tiivis reikä jatkuisi pultin päähän saakka.

Kuvan 2 esittämään keksinnön mukaiseen läpivienti laitteeseen kuuluu runkokappale 2, jossa on kaksi paineistetusta tilasta poispäin kapenevaa kartiomaista 30 ulkopintaa 16, joihin kumpaankin pintaan kuuluu kuusi kappaletta kuvan 1 mukaisia läpivienti laitteita, niiden jokaisen johdinkanavan 3 yhdistyessä viistosti alaspäin ja pyöreämuotoisesti runkokappaleen keskellä olevaan pääkanavaan 15. Tällä tavoin ohuissa johdinkanavissa 3 35 vaikuttava suurikin paine ei aiheuta suuria voimia tulpparakenteita vasten ja jokainen johdin saadaan johdetuksi paineenalaiseen tilaan olennaisen suorana 6 76650 ja vapaana viistoista ja taivuttavista puristusvoimista.

Runkokappaleeseen voidaan lisätä kartiomaisia pintoja useita päällekkäin tarpeen mukaan ja/tai kartio-maisen pinnan halkaisijaa voidaan suurentaa niin, että 5 samaan pintaan saadaan enemmän läpivientejä.

Käytännössä keksinnön mukaista laitetta on testattu 1000 bar paineessa ja runkokappalei11 a, joissa oli 3 kartiomaista pintaa ja jokaisessa pinnassa 6 läpivientiä. Paineistettuun tilaan oli yhdistettynä 10 useita tällaisia runkokappaleita ja läpivientejä oli kaikkiaan yli 150 ja mittauksissa ei havaittu minkäänlaisia vuotoja tai vaurioita erilaisilla ja er ipaksui. s i 1 -la johtimilla ja antureilla. ,

Edellä keksintöä on selostettu yksityiskohtai-15 eesti viittaamalla sen eräisiin edullisiin sovellutuksiin, jotka eivät millään tavoin rajoita keksintöä, jonka eri sovellutukset voivat vaihdella patenttivaati — musten rajaaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

20 tl

Claims (5)

1. 7 76650
2. 1. Korkeapaineläpivientilaite johtimien (1) viemiseksi paineena1 aisiin järjestelmiin, johon laittee-5 seen kuuluu runkokappale (E), jossa on paineenalaiseen tilaan yhdistettynä runkokappaleen pintaan aukeava johdinkanava (3); kanavan sulkeva ja kierteellä sekä johdinta varten reijällä (A) varustettu tulppa (5); sekä kanavaa ha 1 kaisija 1 taan suurempi tulppakammio (6), 10 johon tulppa on kiristettävissä, tunnettu siitä, että tulpan (5) muodostaa rakenneyhdistelmä, johon kuuluu - kierteillä varustettu ja tulppakammioon (6) kierrettävissä oleva pultti (7), 15. pultin alapäähän tukeutuva, kiristyskitkaa alentava luistolevy (8), - luistolevyyn tukeutuva ylätukilevy (9), - tu1ppakammion (6) johdinkanavaan (3) nähden kohtisuoraa pohjaa (IA) vasten tukeutuva alatukilevy (11), sekä 20. ylätukilevyn ja alatukilevyn välissä oleva tiiviste ( 10) , / joihin kaikkiin kuuluu olennaisesti käytettävän johtimen läpimittaa vastaavat reijät (A). E. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, 25 tunnettu siitä, että tiiviste (10) koostuu useista päällekkäisistä tiivistelevyistä (13).
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai E mukainen laite, tunnettu siitä, että luistolevy (8) on teflon-rengas .
4. 30 A. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että luistolevyn (8) muodostaa pultin (7) alapinnassa ja/tai ylätukilevyssä (9) oleva pinnoite.
5. 5. Jonkin pantenttivaatimuksista 1 - A mukai-35 nen laite, tunnettu siitä, että runkokappa1ee-seen kuuluu useita johdinkanavia (3) yhdistyen yhteiseksi ja paineistettuun tilaan johtavaksi pääkanavaksi ( 15) . θ 76650 h. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että runkokappaleeseen (2) kuuluu paineistetusta tilasta poispäin kapeneva kartio-5 mainen ulkopinta (16), johon johdinkanavat (3) avautuvat niiden yhtyessä säteittäisesti ja pyöreämuotoisesti yhteiseen pääkanavaan (15). 10