MX2012007374A

MX2012007374A - Acoplamiento para el acoplamiento desprendible de tubos.

Info

Publication number: MX2012007374A
Application number: MX2012007374A
Authority: MX
Inventors: Laurens Jan De Jonge; Erwin Ruben Schalkx; Leonardus Maria Poppelier; Wiebrand Bernardus Adriaan Boomsma
Original assignee: Ihc Holland Ie Bv
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-11-29
Also published as: NL2004010C2; RU2012130927A; SG181918A1; EP2516915A1; KR20120137471A; CA2785442A1; CN102812280A; AU2010335103A2; CN102812280B; US20120325335A1; ZA201204746B; AU2010335103A1; NZ600834A; JP2013515924A; WO2011078661A1

Abstract

La invención se refiere a un acoplamiento (8) para el acoplamiento desprendible de partes de tubos, el acoplamiento (8) comprende: una primera parte de tubo (9), que en la circunferencia interior tiene dos o más filas (18, 19) de orejetas (13, 15); una segunda parte de tubo (10), que en la circunferencia exterior tiene dos o más filas (30, 31) de orejetas (23, 24) ; en donde las orejetas (13, 15, 23, 24) de cada una de las filas (18, 19, 30, 31) de la primera parte de tubo (9) y la segunda parte de tubo (10) tienen espacios intermedios (12, 14, 25, 26) los cuales están diseñados para permitir que las orejetas de una parte de tubo pasen las orejetas de la otra parte de tubo para deslizar las partes de tubo (9, 10) hacia dentro y hacia afuera una con respecto a la otra en la dirección axial, y en donde las partes de tubo (9, 10) en el estado de deslizamiento en conjunto, se pueden torcer en la dirección tangencial para hacer que las orejetas (13, 15) de la primera parte de tubo (9) se acoplen a las orejetas (23, 24) de la segunda parte de tubo (10) para la fijación de las partes de tubo (9, 10) en la dirección axial.

Description

ACOPLAMIENTO PARA EL ACOPLAMIENTO DESPRENDIBLE DE TUBOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un acoplamiento para el acoplamiento desprendible de tubos o partes de los mismos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Cuando un material tal como el limo, arena, piedras, rocas y similares se plantan en un fondo de agua y/o cuando el material del lecho se remueve de un fondo del agua, p.ej., en el dragado del mismo, un ensamble de tubos colocados uno detrás del otro, a través del cual se puede transportar el material desde poco hacia el fondo, está unido a un buque, por ejemplo un barco de dragado. Para este fin, el buque navega por encima de la ubicación en la cual se debe plantar el material o del cual se debe remover el material. Después de esto, los tubos se colocan uno a la vez uno detrás del otro y se acoplan conjuntamente. El transporte de material entre el fondo del agua y la superficie del agua se puede regular entonces mediante el ensamble de tubos. Una solución conocida comprende un apilado de lineas de tubería que se mantienen juntas con un cable de acero. Un inconveniente de los ensambles de tubo conocidos es que la longitud combinada máxima de los tubos está limitada. En la práctica, las longitudes hasta un máximo de unos 500 m son factibles. El ensamble debe ser resistente a las cargas altas que se forman principalmente por una combinación de tracción y momento flexionante. En lugar del apilamiento de tubos, se ha ideado un acoplamiento que hace posible acoplar los tubos en una manera rápida y/o automática.

Las partes de tubo se pueden deslizar una dentro de la otra, las orejetas de una parte de tubo son capaces de girar detrás de las orejetas de la otra parte de tubo. Sin embargo, tal acoplamiento de bayoneta es relativamente débil. Mientras las fuerzas axiales en las partes de tubo incrementan, Las orejetas del acoplamiento tendrán que hacerse más pesadas. El resultado de esto es que el acoplamiento se vuelve pesado y voluminoso .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El objetivo de la presente invención es proporcionar un acoplamiento mejorado en el que al menos uno de los inconvenientes antes dichos se vea superado, o al menos, disminuido .

Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un acoplamiento ligero, esbelto el cual pueda sin embargo absorber una fuerza axial relativamente grande.

También es un objetivo de la invención proporcionar un acoplamiento con el cual se puedan acoplar los tubos entre ellos o desacoplar uno del otro en una manera relativamente rápida y/o simple.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se logra al menos uno de los objetivos u otros objetivos que se derivan de la siguiente descripción en un acoplamiento para el acoplamiento desprendible de partes de tubo, el acoplamiento comprende: - una primera parte de tubo, la cual tiene en la circunferencia exterior dos o más filas de orejetas; - una segunda parte de tubo, la cual tiene en la circunferencia interior dos o más filas de orejetas; en donde las orejetas de cada una de las filas de la primera parte de tubo y de la segunda parte de tubo tienen espacios intermedios que están diseñados para permitir que las orejetas de una parte de tubo pasen las orejetas de la otra parte de tubo para deslizar las partes de tubo hacia adentro y hacia afuera una con respecto a la otra en la dirección axial, y en donde las partes de tubo, en el estado de deslizamiento en conjunto, se puedan torcer en la dirección tangencial para hacer que las orejetas de la primera parte de tubo se acoplen con las orejetas de la segunda parte de tubo para la fijación de las partes de tubo en la dirección axial.

En virtud de un tamaño y colocación adecuada de las orejetas (también denominadas en este documento como dientes o proyecciones) , puede estar presente un espacio entre las orejetas de una parte de tubo (por ejemplo un encaje interior) con el fin de permitir que pasen las orejetas de la otra parte de tubo (por ejemplo un encaje exterior) . Entonces al torcer una parte de tubo a través de una cierta longitud (por ejemplo la longitud de una orejeta) hacia la derecha o izquierda y desplazarla axialmente, es posible llevar la segunda fila (y posiblemente más filas) al acoplamiento.

En este estado, en el que las orejetas de la primera parte de tubo se acoplan con las orejetas de la segunda parte de tubo, las orejetas de una parte de tubo se ubican preferiblemente todas (o, al menos, una gran parte de ellas) opuesto a la las orejetas de la otra. En el caso de dos filas de orejetas, toda la circunferencia de las partes de tubo, o una gran porción de las mismas, están eventualmente en acoplamiento mutuo a través de las orejetas que se proporcionan en ellas. Esto hace al acoplamiento en la dirección axial muy fuerte, sin la necesidad de hacer el acoplamiento extra pesado. De esta forma, es posible obtener un acoplamiento ligero y esbelto. Si se utilizan más de dos filas, las partes de tubo se pueden acoplar una con la otra a través de más de toda la circunferencia, lo que puede hacer la estructura todavía más resistente a las fuerzas axiales.

En una modalidad de la invención, las orejetas de filas sucesivas están acomodadas en la dirección axial sustancialmente en línea una con la otra. Es decir, que las orejetas de todas las orejetas sucesivas (o, al menos, un número de las mismas) no están desfasadas. Si los dientes de orejeta no están desfasados, simplemente un movimiento axial es suficiente para poner las dos o más filas de orejetas en posición, después de lo cual una torsión pequeña hacia la izquierda o la derecha puede fijar las partes de Lugo en la dirección axial y se lleva a cabo el acoplamiento. En una modalidad adicional, las partes de tubo se acomodan por consiguiente de tal manera que, esencialmente tan solo con un desplazamiento axial mutuo de las partes de tubo, las partes de tubo se pueden deslizar totalmente hacia adentro y hacia afuera una de la otra, y/o esencialmente tan sólo con una simple torsión mutua de las partes de tubo sustancialmente a través de una longitud de orejeta, las orejetas de las diferentes filas se pueden hacer que se acoplen unas con otras para el acoplamiento de las partes de tubo y estas orejetas se pueden mantener libres unas de las otras para el desacoplamiento de las partes de tubo.

En otras modalidades, las orejetas de filas sucesivas están desfasadas en relación una con la otra en la dirección tangencial. En esta modalidad, se deben tomar los "pasos intermedios" (rotación y deslizamiento adicional en la dirección axial) con el fin de llegar a un acoplamiento máximo de las orejetas de una parte de tubo sobre las orejetas de la otra parte de tubo. Un inconveniente de esta modalidad es que éstas son generalmente menos fáciles de acoplar. Una ventaja es, desde luego, que son también menos fáciles de desacoplar. Además, las fuerzas axiales se distribuyen mejor a través de la circunferencia de las partes de tubo, lo que puede beneficiar la resistencia estructural del acoplamiento.

En una modalidad adicional, a lo largo de la circunferencia de cada parte de tubo se proporcionan una primera fila de orejetas y en una posición desplazada axialmente una segunda fila de orejetas, en donde cada una de las filas de orejetas está diseñada para formar alternativamente en la dirección axial regiones penetrables e impenetrables, y en donde las regiones penetrables e impenetrables de la primera fila se proporcionan en posiciones circunferencialmente desplazadas con relación a las posiciones de las regiones de la segunda fila; y en donde las orejetas de la primera y la segunda parte de tubo se proporcionan de tal forma respectivamente en la circunferencia exterior y la circunferencia interior de la parte de tubo asociada que las partes de tubo se pueden deslizar un adentro de la otra.

Se ha encontrado que la resistencia del acoplamiento conocido de bayoneta está limitada parcialmente por el hecho de que, en el sitio de las regiones penetrables, no puede tomar lugar ninguna transmisión de las fuerzas aplicadas a los tubos, y por lo tanto también al acoplamiento. En los tipos conocidos de acoplamiento de bayoneta, estas regiones penetrables están adicionalmente presentes a lo largo de -la parte más grande de la longitud de acoplamiento en la dirección circunferencia (también denominada en este documento como la circunferencia de acoplamiento) . Esto significa que solamente una parte pequeña de la circunferencia total del acoplamiento se puede utilizar para la transmisión de fuerzas, y de esta forma la carga en esta parte se vuelve grande. La invención prevé el alargamiento de la longitud de acoplamiento. El resultado es un acoplamiento entre dos tubos sucesivos, cuyo acoplamiento proporciona una buena transmisión de las fuerzas axiales que surgen en los tubos, puesto que, a través de casi la mitad de la circunferencia, las superficies de acoplamiento están presentes para absorber las fuerzas.

Una ventaja adicional del acoplamiento es que tanto el acoplamiento como el desacoplamiento de los tubos siguen siendo relativamente simples. El acoplamiento se realiza al deslizar las partes de acoplamiento un adentro de la otra y el desacoplamiento se realiza al deslizar las partes de acoplamiento una fuera de la otra. Además, no necesita estar presente ninguna parte móvil en el acoplamiento (aunque en ciertas modalidades se puede hacer la elección de construir todavía el acoplamiento con partes móviles, por ejemplo para bloquear el acoplamiento) . Una ventaja adicional es que el acoplamiento se puede operar mediante el desplazamiento (por ejemplo en la dirección axial y/o la dirección tangencial) de los tubos en los que se proporcionan los acoplamientos. Además, el lado interior del ensamble de tubo se puede hacer relativamente suave, lo que reduce el desgaste de los tubos, por ejemplo si se trata de un bajante a lo largo del cual se vierte hacia abajo material relativamente duro, tal como piedra .

En modalidades adicionales, un acoplamiento se puede realizar al primero hacer un confinamiento "tosco" al permitir que las orejetas de una orejeta pasen la primera fila (o un primer conjunto de filas) , en la que las regiones penetrables de la otra orejeta son relativamente grandes y por lo tanto las orejetas de una orejeta pueden pasar estas regiones relativamente con facilidad. Después de esto, se pasa una segunda fila (o conjunto de filas), en la que las regiones penetrables tienen una tolerancia dimensional más estrecha en relación con las orejetas.

De acuerdo con una modalidad adicional, la distancia axial entre la primera y la segunda filas de orejetas de un acoplamiento es mayor que el espesor axial de las orejetas con el fin de procurar un espacio de rotación en el que las orejetas se pueden torcer una con relación a otra.

En una modalidad adicional, las orejetas comprenden un número de orejetas distribuidas uniformemente a través de la circunferencia del elemento de conexión tubular. Aunque dichas orejetas no están distribuidas uniformemente a través de la circunferencia en todas las modalidades, una ventaja de esta modalidad es que, en un número relativamente grande de posiciones rotacionales, las orejetas están acomodadas en relación una con la otra de tal manera que se pueden deslizar a través de las regiones penetrables. Si las orejetas no están distribuidas de manera uniforme a través de la circunferencia, en ocasiones puede ser necesario girar las partes de tubo de manera precisa en una posición especifica una con relación a la otra para permitir que las orejetas se deslicen dentro. Esto puede ser conveniente si las partes de tubo se deben acoplar en una posición especifica en relación una con la otra.

En modalidades adicionales, la longitud en la dirección circunferencial de una orejeta que forma una región impenetrable se ajusta sustancialmente a la longitud en la dirección circunferencial en un espacio entre ellas formando una región impenetrable, de tal manera que la orejeta es capaz de pasar a través de la región penetrable, sin embargo se mantiene una superficie de contacto máxima posible para la transmisión de las fuerzas cuando las orejetas se tuercen a través de una longitud de orejeta. En otras modalidades, dicha longitud de la orejeta puede ser mucho más pequeña que dicho espacio, de tal manera que la orejeta puede pasar a través del espacio de manera más confortable.

De acuerdo con una modalidad, el acoplamiento comprende un elemento de bloqueo que tiene al menos una proyección, cuya proyección, en el estado acoplado, se puede colocar entre las orejetas de filas sucesivas. Un elemento de bloqueo de este tipo se puede proporcionar para bloquear el movimiento rotacional mutuo de las partes de tubo y por lo tanto mantener el estado en el que las partes de tubo se fijan en relación una con la otra en la dirección axial. Esto previene que el acoplamiento se desacople posiblemente por la torsión inesperada de un elemento de conexión. Más específicamente, en ciertas modalidades en el estado acoplado, están presentes espacios vacios entre las orejetas de la primera fila de un primer elemento de conexión y las orejetas de la segunda fila de un segundo elemento de conexión, situado opuestamente. Dicha proyección se puede colocar en uno o más de estos espacios, de tal manera que el acoplamiento ya no se puede desacoplar. En particular, el elemento de bloqueo comprende un anillo de bloqueo, el cual se puede deslizar alrededor de uno de los encajes. El anillo de bloqueo se puede proporcionar entonces con una o más proyecciones, las cuales están diseñadas y acomodadas de tal manera que se pueden deslizar dentro de uno o más espacios correspondientes .

En ciertas modalidades, por ejemplo cuando el ensamble de tubo se utiliza para transportar material desde y hacia un fondo (fondo marino), los tubos y acoplamientos están hechos de acero u otro material de tal manera que sean capaces de absorber las fuerzas que surjan. En otras modalidades, los tubos pueden estar hechos de material compuesto. Los acoplamientos pueden por consiguiente estar hechos de material compuesto o de acero. De otra manera, las orejetas pueden ser partes separadas que están sujetas a un tubo o pueden estar formadas integralmente con el tubo.

Ventajas adicionales, características y detalles de la presente invención serán clarificadas con la ayuda de la siguiente descripción de algunas modalidades de la misma. En la descripción, se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Ventajas adicionales, características y detalles de la presente invención serán clarificadas con la ayuda de la siguiente descripción de algunas modalidades de la misma. En la descripción, se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: La Figura 1 muestra una vista de un buque provisto con un bajante, los tubos individuales del cual están acoplados uno con el otro por una modalidad de la invención.

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de la primera modalidad de dicho acoplamiento.

La Figura 3 muestra una sección transversal de la modalidad de la Figura 2.

La Figura 4 muestra una sección transversal y longitudinal a lo largo de la línea IV-IV de la Figura 3.

La Figura 5 muestra una sección transversal y longitudinal a lo largo de la línea V-V de la Figura 3.

Las Figuras 6a-6e muestran representaciones esquemáticas de la primera modalidad de acuerdo con la invención en diferentes etapas de la actividad de acoplamiento.

La Figura 7 muestra una vista en perspectiva de una modalidad de un elemento de bloqueo de acuerdo con la invención .

Las Figuras 8a-d y 9 muestran secciones transversales de modalidades adicionales.

\ DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Como se describe en este documento, la invención se refiere al acoplamiento desprendible de tubos o partes de tubos (denominadas en este documento, en breve, como partes de tubo) . El término "partes de tubo" se debe interpretar en este documento de manera amplia. Por ejemplo, las partes de tubo pueden ser de una variedad relativamente inflexible o pueden ser incluso de construcción rígida, tal como tubos de acero, pero también se pueden utilizar tubos flexibles. Con el término "flexibles" los tubos se deben entender como mangueras, líneas de tubería, tuberías o tubos, ductos y similares, los cuales están hechos para que sean flexibles en un mayor o menor grado.

La Figura 1 muestra un buque 2, que de manera común está hecho de un casco alargado 3 sobre el cual se coloca una instalación 4. La instalación 4 está acomodada para sostener un ensamble de bajante 6 en su lugar. El ensamble de bajante 6 comprende un número de tubos 7 posicionados uno detrás del otro, los cuales están acoplados conjuntamente con la ayuda de acoplamientos 8. El bajante que está más al fondo se proporciona con una boca 5 (representada puramente de manera esquemática) , a través de la cual se puede verter el material M sobre un fondo B. el material M se puede plantar en el fondo debido a una variedad de razones, por ejemplo con el fin de cubrir una linea de tubería de transporte colocada en el fondo. En otras modalidades, el ensamble de tubo se puede formar, por ejemplo, por el tubo de succión de una tolva de draga de final de succión.

Con el fin de simplificar el dibujo, solamente se representa un número limitado de tubos 7. El ensamble de tubo es adecuado para aplicaciones de altamar.

Los acoplamientos 8, con los cuales los tubos 7 colocados uno detrás del otro respectivamente comprenden una primera parte de tubo 9 ajustada a un primer tubo (por ejemplo un tubo superior 7) y una segunda parte de tubo 10 ajustada a un segundo tubo 7' . Desde luego también son posibles otras modalidades, por ejemplo modalidades en las que hay tubos que solamente se proporcionan con partes del primer tubo 9 y otros tubos que solamente se proporcionan con partes del segundo tubo 10.

Con referencia a las Figuras 2 a 5, se describe a mayor detalle una modalidad del acoplamiento 8. La Figura 2 muestra una primera parte de tubo que comprende un encaje exterior 11 sustancialmente cilindrico. En la modalidad que se muestra, el encaje 11 se ensancha de alguna forma con relación al extremo del tubo 7 como para ser capaz de recibir dentro del mismo la parte de tubo 10 situada de manera opuesta, que será descrita más tarde a mayor detalle. En el lado interior del encaje 11, se proporciona dos filas de orejetas. Se representa una primera fila 18 que está hecha de las orejetas 13 distribuidas de manera uniforme a través de la conferencia interior del encaje 11. Además, se representa una segunda fila 19 de orejetas, que consiste de las orejetas 15 distribuidas a través de la circunferencia interior del encaje 11. Las dos filas 18, 19 están separadas a una distancia axial predefinida (la dirección axial Pa se representa en la Figura 2) .

La segunda parte de tubo 10 comprende similarmente un encaje 12 sustancialmente cilindrico. El encaje 12 se proporciona en el lado exterior con dos filas 30, 31 de orejetas en la forma de las orejetas 24 y las orejetas 23, respectivamente. La primera fila 30 de orejetas 24, tal como la primera fila 18 de la primera parte de tubo 9, se proporciona a lo largo de la circunferencia del encaje 12, la fila se extiende sustancialmente de manera transversal a la dirección axial.

Las orejetas 13, 15 de la primera parte de tubo 9 y las orejetas 23, 24 de la segunda parte de tubo 10 se extienden todas sustancialmente de manera transversal en relación a la dirección axial. Entre las orejetas, las regiones penetrables respectivas 26, 25 se forman respectivamente en la primera fila 30 y la segunda fila 31 de la segunda parte de tubo 10, y las regiones penetrables 12, 14 respectivamente en la primera fila 18 y la segunda fila 19 de la primera parte de tubo 9. Las orejetas respectivas 24, 23 en la primera y segunda filas 30, 31 y las orejetas 13, 15 en la primera y la segunda filas 18, 19 forman las llamadas regiones impenetrables. Una región impenetrable es una región en la cual, como resultado de la presencia de una orejeta, no hay espacio para deslizar el encaje 11, 12 hacia el interior. El deslizamiento hacia el interior axial de un encaje dentro del otro solamente se puede realizar mediante el posicionamiento de las orejetas de la primera fila 30 de la segunda parte de tubo 10 en frente de las regiones penetrables 12 entre las orejetas 13 de la primera fila 18 de la primera parte de tubo 9. Esto se representa a mayor detalle en las Figuras 6a-6e.

Además, las filas sucesivas 18, 19 y las filas 30, 31 están cada una acomodadas separadas a una distancia mutua, por ejemplo a una distancia fija (a) . Esta distancia (a) es mayor que el espesor (d) de las orejetas, lo que asegura que se cree entre las filas 30 y 31 un espacio de rotación 40 y entre las filas sucesivas 18, 19 un espacio de rotación 41. Estos espacios de rotación 40, 41 se extienden en la dirección circunferencial (transversalmente a la dirección axial) y ofrecen la posibilidad de torsión de las orejetas allí dentro.

En uso, una de las orejetas, en la situación que se representa la parte de tubo 9 superior, se desplaza hacia abajo desde encima (dirección Pi) , de tal manera que las orejetas 13 de la primera fila 18 del encaje 11 se deslizan dentro de las aberturas penetrables 26 entre las orejetas vecinas 24 de la primera fila 30 del encaje 11 para terminar en el primer espacio de rotación 40. Esta situación se representa en la Figura 6b. En la posición que se representa en la Figura 6b, las orejetas 13 de la primera fila de la parte de tubo 9 superior, y por lo tanto de igual forma las orejetas 15 de la segunda fila 19 de las orejetas 15, se deslizan a través hasta el punto donde descansan contra las orejetas correspondientes de la segunda y primera filas 31, 30 respectivamente. Por lo tanto, desplazamiento axial adicional de la orejeta no es posible.

Después de esto, la primera parte de tubo 9 se tuerce un tanto (dirección Rx) en la posición que se representa en la Figura 6c. La torsión de la primera parte de tubo 9, y por lo tanto también de las orejetas 13, 15 de la misma, es posible, debido a que las orejetas 13 pueden girar libremente en el espacio de rotación 40 antes mencionado entre la primera fila 30 y la segunda fila 31. Una vez que las orejetas han terminado en la posición que se representa en las Figura 6c, es decir cuando las orejetas 13 se han torcido en el espacio de rotación 40 de tal manera que se ubican en las regiones penetrables 25 opuestas de la segunda fila 31 de la segunda parte de tubo 10, la primera parte de tubo 9 se pueden desplazar más en la dirección axial (P2) hasta la posición que se representa en la Figura 6d. La segunda fila 19 de orejetas 15 también se puede torcer ahora en el espacio de rotación 40, por ejemplo en la misma dirección rotacional como se adoptó previamente (aunque también es posible una dirección rotacional opuesta). Las orejetas 9, 10 se retrasen ahora de tal forma unas con respecto a las otras (dirección rotacional R2 ) hasta que las orejetas 13 de la primera fila 18 de la primera parte de tubo 9 están directamente por debajo de las orejetas 23 correspondientes de la segunda fila 31 de la segunda parte de tubo 10. Esta situación se representa en la Figura 6e.

En la posición de extremo que se representa en la Figura 6e, cada una de las superficies de contacto 28 de una orejeta 13, 15, 23, 24 se ha puesto en contacto con una superficie de contacto situada de manera opuesta de otra orejeta. Como se representa claramente en la Figura 6e, la suma de las longitudes (1, 1') de la superficie combinada sobre la cual hacen contacto dos orejetas vecinas entre ellas con su superficie de contacto 28 es igual a L. esta longitud combinada L a través de la cual están en contacto las orejetas una con la otra determina en gran parte la transmisibilidad de fuerza del acoplamiento. En la modalidad que se representa, la longitud combinada L es casi igual a la circunferencia total del encaje 11, 12 lo que significa que virtualmente toda la circunferencia del acoplamiento se utiliza de una manera de transmisión de fuerza. Ya que el acoplamiento de tubo ofrece una transmisión de fuerza a través de sustancialmente toda la circunferencia, la transmisión de fuerza especifica por orejeta es mejor que en acoplamientos convencionales y el acoplamiento es mejor resistente a las muy grandes cargas, en términos relativos, que pueden surgir en dicho acoplamiento.

El desacoplamiento del acoplamiento se realiza a llevar a cabo las acciones descritas anteriormente en el orden inverso. Se debe observar aquí que, ya que en el proceso de acoplamiento no importa en qué dirección se gira una orejeta (Ri) , esto es, hacia la izquierda o hacia la derecha, con relación a la otra orejeta, igualmente esto no es el caso en el proceso de desacoplamiento. En el desacoplamiento, las orejetas también se pueden rotar por lo tanto en la misma dirección que en el acoplamiento.

En la Figura 7 se representa una modalidad de un elemento de bloqueo 45 con el cual se puede asegurar el acoplamiento. Para este fin, el elemento de bloqueo 45 comprende una parte anular o elemento 46, la circunferencia interna del cual se escoge de tal manera que puede deslizar alrededor del encaje tubular 12. En un lado, el elemento angular 46 se proporciona con una o más orejetas verticales 47. En la modalidad que se representa en la Figura 7, se proporciona en cuatro orejetas 47, las cuales están dimensionadas cada una de tal manera que se pueden deslizar dentro de los espacios intermedios 14 entre las orejetas de la primera fila de la parte de tubo. Con el fin de simplificar la inserción de las orejetas 42 del elemento de bloqueo 45, los extremos de las mismas se proporcionan preferiblemente con bordes de ubicación 48 biselados. El ancho (b) de las orejetas 47 debe ser menor que o casi igual que el ancho de dichos espacios intermedios 14. Preferiblemente, el ancho (b) es casi tan grande que dicho espacio intermedio, de tal manera que las partes de tubo 9, 10 se pueden deslizar solamente hasta una extensión limitada con relación a otra una vez que las orejetas 47 del elemento de bloqueo se han deslizado dentro de los espacios intermedios. La altura (h) de las orejetas 47 del elemento de bloqueo 45 puede variar, pero debería ser al menos de tal magnitud que las orejetas 23 de la segunda fila 31 de la segunda parte de tubo 10 y las orejetas 13 de la primera fila 18 de la primera parte de tubo 9 no pueda o apenas se pueda torcer una con respecto a la otra.

Cuando el elemento de bloqueo 45 entre la situación que se representa en la Figura 7, el número de orejetas es igual al número de espacios intermedios entre las orejetas de la parte de tubo en cuestión. El número de orejetas 47 en el elemento de bloqueo 45 también puede, sin embargo, ser más pequeño. De hecho, la inserción de una sola orejeta es suficiente para hacer que las partes de tubo 9, 10 destorcibles o, al menos, giratorios en medida insuficiente.

Modalidades adicionales Los acoplamientos como se describió anteriormente con referencia a las Figuras 1 a 7 inclusive pueden tener la desventaja de que en el evento de una carga lateral sustancialmente transversal a la dirección axial de los tubos 7, por ejemplo como resultado de corriente, la carga deja de distribuirse uniformemente a través de las diferentes orejetas. Como resultado de dicha carga lateral, los tubos acoplados 7 se pueden mover uno con respecto al otro en el sentido de que tienden a estar en un ángulo uno con respecto al otro. El eje axial del cuerpo de un tubo 7 ya no es paralelo al eje axial del cuerpo del tubo 7 acoplado al mismo .

Como resultado de esto, la carga axial ya no se distribuye uniformemente a través de las diferentes orejetas, pero la carga aumentará a lo largo de una primera parte circunferencial de las partes de tubo y disminuida a lo largo de una segunda parte circunferencial. La longitud de acoplamiento efectivo de las orejetas se disminuye entonces. Este efecto reduce la resistencia del acoplamiento y provoca desgaste . extra a lo largo de la primera parte circunferencial .

Un segundo efecto adverso es que, bajo la influencia de una carga lateral variable, los tubos 7 pueden girar en relación uno con el otro. Esto se explica mayor detalle más adelante .

Bajo la influencia de carga lateral, dos tubos 7 acoplados conjuntamente pueden proceder a estar en un ángulo uno con respecto al otro. Los dos ejes axiales del cuerpo de los dos tubos 7 dejen de estar paralelos, sino que están en un ángulo pequeño uno con respecto al otro (por ejemplo a « 1-3°). La dirección de la carga lateral puede variar, como resultado de lo cual el ángulo a gira, por ejemplo, a la izquierda o a la derecha. También es posible que, como resultado de los movimientos de las olas del agua y el movimiento resultante del barco, los tubos acoplados 7 proceden a moverse en relación uno al otro. Las olas que corren pueden ocurrir entonces en los tubos acoplados 7. El hecho de que los tubos 7 hayan adquirido mutuamente un cierto grado de libertad de movimiento previene que las fuerzas que surgen aquí se eleven demasiado. Como resultado de esto, los tubos 7 pueden proceder a moverse tangencialmente uno con respecto al otro, es decir proceden a girar alrededor del eje del cuerpo, lo que puede resultar en un acoplamiento disminuido o incluso un desacoplamiento no deseado.

El objetivo de la modalidad descrita aqui es eliminar o, al menos, aminorar estas desventajas.

Las Figuras 8a-8b muestran dicha modalidad, en la cual se muestra un acoplamiento para el acoplamiento desprendible de las partes de tubo, el acoplamiento comprende: - una primera parte de tubo, la cual tiene en la circunferencia exterior dos o más filas de orejetas; - una segunda parte de tubo, la cual tiene en la circunferencia interior dos o más filas de orejetas; en donde las orejetas de cada una de las filas de la primera parte de tubo y de la segunda parte de tubo tienen espacios intermedios que están diseñados para permitir que las orejetas de una parte de tubo pasen las orejetas de la otra parte de tubo para deslizar las partes de tubo hacia adentro y hacia afuera una con respecto a la otra en la dirección axial, y en donde las partes de tubo, en el estado de deslizamiento en conjunto, se puedan torcer en la dirección tangencial para hacer que las orejetas de la primera parte de tubo se acoplen con las orejetas de la segunda parte de tubo para la fijación de las partes de tubo en la dirección axial, en donde las orejetas se proporcionan con superficies de contacto 28, que, seguido del acoplamiento, se apoyan contra las superficies de contacto 28 correspondientes de la otra parte de tubo, en donde las superficies de contacto 28 se forman como parte de una superficie esférica, y en donde los puntos centrales M para todas las superficies de contacto 28, cuyos puntos centrales están asociados con las superficies esféricas, coinciden sustancialmente en el eje axial del cuerpo de la primera y segunda partes de tubo respectivas.

Las partes de tubo pueden tener un diámetro típico de, por ejemplo, 250-2000 mm, por ejemplo 732 mm. Las superficies de contacto 28 pueden estar formadas como parte de una superficie esférica, en donde la esfera asociada con la misma puede tener un radio de, por ejemplo, 0.5 a 2.5 veces el diámetro de las partes de tubo. Se observa aqui que, debido a que los puntos centrales M para las superficies de contacto 28 de las diferentes filas de orejetas coinciden, las diferentes filas tienen un radio diferente. Por lo tanto, en una parte de tubo de 732 mm de diámetro, el radio de la primera fila de orejetas puede ser igual a 654 mm y el de la segunda fila de orejetas puede ser igual a 813 mm.

Las modalidades que se muestran en las Figuras 8a - 8d se pueden utilizar en combinación con todas las modalidades que han sido mostradas y descritas anteriormente.

Las Figuras 8a y 8b muestran una modalidad en donde las orejetas de filas sucesivas están desfasadas tangencialmente una con respecto a la otra (de manera análoga a las Figuras 2-6) .

Las orejetas de la segunda parte de tubo 10 que comprenden un encaje 11 exterior sustancialmente cilindrico se proporcionan en el lado interior del encaje 11 y comprenden superficies de contacto 28 de diseño cóncavo. Debido a que los puntos centrales M para todas las superficies de contacto 28 de todas las filas de orejetas, cuyos puntos centrales están asociados con las superficies esféricas, coinciden sustancialmente, es claro que las superficies de contacto 28 de las orejetas 13 de la primera fila 18 (ver Figura 8a) están más fuertemente curveadas que las superficies de contacto 28 de las orejetas 15 de la segunda fila 19 (ver Figura 8b) .

Las orejetas de la primera parte de tubo 9 que comprenden un encaje 12 sustancialmente cilindrico se proporcionan en el lado exterior del encaje 12 y comprenden las superficies de contacto 28 de diseño convexo. Debido a que los puntos centrales M para todas las superficies de contacto 28 de todas las filas de orejetas, cuyos puntos centrales están asociados con las superficies esféricas, coinciden sustancialmente, es claro que las superficies de contacto 28 de las orejetas 24 de la primera fila 30 están menos fuertemente curveadas que las superficies de contacto 28 de las orejetas 15 de la segunda fila 19.

Los puntos centrales M para todas las superficies de contacto 28, cuyos puntos centrales están asociados con las superficies esféricas, coinciden sustancialmente en un eje axial del cuerpo de las primera y segunda partes del tubo respectivas. Este punto se indica en las Figuras 8a y 8b con la referencia M. Los puntos centrales M están por lo tanto en un lugar sustancialmente igual en ambas Figuras 8a y 8b.

Las Figuras 8c y 8d muestran una variante en donde las orejetas de la segunda parte de tubo 10 que comprende un encaje sustancialmente cilindrico se proporcionan en el lado exterior del encaje y comprenden las superficies de contacto 28 de diseño convexo. Las orejetas de la primera parte de tubo 9 que comprenden un encaje exterior sustancialmente cilindrico se proporcionan en el lado interior del encaje y comprenden las superficies de contacto 28 de diseño cóncavo.

La Figura 9 muestra además un acoplamiento para el acoplamiento desprendible de las partes de tubo, el acoplamiento comprende: - una primera parte de tubo, la cual tiene en la circunferencia exterior una o más filas de orejetas; - una segunda parte de tubo, la cual tiene en la circunferencia interior una o más filas de orejetas; en donde las orejetas de cada una de las filas de la primera parte de tubo y de la segunda parte de tubo tienen espacios intermedios que están diseñados para permitir que las orejetas de una parte de tubo pasen las orejetas de la otra parte de tubo para deslizar las partes de tubo hacia adentro y hacia afuera una con respecto a la otra en la dirección axial, y en donde las partes de tubo, en el estado de deslizamiento en conjunto, se puedan torcer en la dirección tangencial para hacer que las orejetas de la primera parte de tubo se acoplen con las orejetas de la segunda parte de tubo para la fijación de las partes de tubo en la dirección axial, en donde las orejetas se proporcionan con superficies de contacto 28, que, seguido del acoplamiento, se apoyan contra las superficies de contacto 28 correspondientes de la otra parte de tubo, en donde las superficies de contacto 28 se forman como parte de una superficie esférica, y en donde los puntos centrales para todas las superficies de contacto 28, cuyos puntos centrales están asociados con las superficies esféricas, coinciden sustancialmente en el eje axial del cuerpo de la primera y segunda partes de tubo respectivas.

Desde luego, la modalidad que se muestra en la Figura 9 también se puede hacer en diferentes variantes. La Figura 9 muestra ahora que la parte de tubo más baja comprende un encaje sustancialmente cilindrico, con orejetas en el lado exterior del encaje, y superficies de contacto 28 de diseño convexo. Las orejetas de la parte de tubo más alta que comprende un encaje exterior sustancialmente cilindrico se proporcionan en el lado interior del encaje y comprenden superficies de contacto 28 de diseño cóncavo.

Sin embargo, esto también se puede realizar al revés, análogamente a las Figuras 8a y 8b, en donde la parte de tubo superior comprende un encaje sustancialmente cilindrico, con orejetas en el lado exterior del encaje, y superficies de contacto 28 de diseño convexo. Las orejetas de la parte de tubo inferior que comprenden un encaje exterior sustancialmente cilindrico se proporcionan en el lado interior del encaje y comprenden superficies de contacto 28 de diseño cóncavo.

Las modalidades que se muestran en las Figuras 8a-d y 9 tienen la ventaja de que en el evento de una carga lateral, las partes de tubo pueden girar una con respecto a la otra alrededor de los puntos centrales , mientras que todas las orejetas permanecen en contacto con las orejetas correspondientes de la otra parte de tubo. La longitud efectiva de acoplamiento se mantiene por lo tanto en un máximo.

Las modalidades que se muestran y se discuten se refieren a partes de tubo que están suspendidas una de la otra, en donde las partes de tubo se cuelgan de una parte de tubo ubicada directamente por encima de ellas. Desde luego, la parte de tubo más alta se cuelga de un buque, por ejemplo. Naturalmente, las modalidades en las que los tubos están apilados, es decir que las partes de tubo se apoyan en una parte de tubo ubicada directamente por debajo de las mismas, también son posibles. La parte de tubo más baja puede descansar en el fondo.

La presente invención no está limitada a esas modalidades de la misma que se describen en este documento. El acoplamiento descrito se puede utilizar en un número de campos fuera de los ejemplos marítimos descritos. La aplicación de los derechos está más bien definida por las siguientes reivindicaciones, en cuyo alcance se concibe una variedad de aplicaciones y modificaciones.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en .las siguientes: REIVINDICACIONES

1. El acoplamiento para el acoplamiento desprendible de partes de tubo, el acoplamiento comprende:: - una primera parte de tubo, la cual tiene en la circunferencia exterior dos o más filas de orejetas; - una segunda parte de tubo, la cual tiene en la circunferencia interior dos o más filas de orejetas; en donde las orejetas de cada una de las filas de la primera parte de tubo y de la segunda parte de tubo tienen espacios intermedios que están diseñados para permitir que las orejetas de una parte de tubo pasen las orejetas de la otra parte de tubo para deslizar las partes de tubo hacia adentro y hacia afuera una con respecto a la otra en la dirección axial, y en donde las partes de tubo, en el estado de deslizamiento en conjunto, se puedan torcer en la dirección tangencial para hacer que las orejetas de la primera parte de tubo se acoplen con las orejetas de la segunda parte de tubo para la fijación de las partes de tubo en la dirección axial, en donde a lo largo de la circunferencia de cada parte de tubo se proporcionan una primera fila de orejetas y en una posición desplazada axialmente una segunda fila de orejetas, en donde cada una de las filas de orejetas están diseñadas para formar alternativamente en la dirección axial regiones penetrables e impenetrables, y en donde las regiones penetrables e impenetrables de la primera fila se proporcionan en posiciones desplazadas circunferencialmente en relación a las posiciones de las regiones de la segunda fila; y en donde las orejetas de la primera y segunda partes de tubo se proporcionan de tal forma, en la circunferencia exterior y circunferencia interior respectivamente de la parte de tubo asociada, que las partes de tubo se pueden deslizar una dentro de la otra.

2. El acoplamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las orejetas de filas sucesivas están acomodadas en la dirección axial sustancialmente en linea una con la otra.

3. El acoplamiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque las partes de tubo están acomodadas para deslizar las partes de tubo, esencialmente con sólo un desplazamiento mutuo de las partes de tubo, completamente hacia adentro y hacia afuera una de la otra.

4. El acoplamiento de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque las partes de tubo están acomodadas para acoplarse, con sólo una torsión mutua de las partes de tubo a través de sustancialmente una longitud de orejeta, las orejetas de las diferentes filas unas sobre las otras para el acoplamiento de las partes de tubo y estas orejetas se pueden mantener libres unas de las otras para el desacoplamiento de las partes de tubo.

5. El acoplamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las orejetas de filas sucesivas están desfasadas unas con respecto a las otras en la dirección tangencial .

6. El acoplamiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque las partes de tubo están acomodadas para deslizar las partes de tubo, con deslizamiento axial y rotación tangencial alternos de una de las dos partes de tubo, completamente hacia dentro o hacia afuera una de la otra .

7. El acoplamiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque las partes de tubo están acomodadas para acoplarse, en la posición totalmente deslizada hacia adentro, con una sola torsión mutua de las partes de tubo a través de sustancialmente una longitud de orejeta, las orejetas desfasadas de las diferentes filas unas sobre las otras para la fijación de las partes de tubo.

8. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las orejetas de una fila se extienden en dirección tangencial en linea unas con las otras.

9. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las partes de tubo son sustancialmente cilindricas.

10. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en la posición completamente deslizada hacia adentro y torcida, todas las orejetas de la primera parte de tubo están ubicadas de manera opuesta a las orejetas correspondientes de la segunda parte de tubo.

11. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la longitud de acoplamiento combinado en la dirección circunferencial de las orejetas que se acoplan mutuamente alcanza al menos la mitad de la longitud circunferencial total de la primera o la segunda parte de tubo, preferiblemente es al menos tan grande como la longitud circunferencial de una parte de tubo, todavía más preferiblemente es mayor que la longitud circunferencial del elemento de conexión tubular en cuestión.

12. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las partes de tubo, en el estado acoplado, están acomodadas para estar mutuamente acopladas con una transmisión de fuerza a lo largo de más de la mitad de la circunferencia de la parte de tubo.

13. El acoplamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las orejetas, a partir del estado deslizado hacia afuera, están acomodadas para: - deslizar las orejetas de la primera fila de orejetas de una orejeta en la dirección axial a través de las regiones penetrables de la primera fila de la otra orejeta; - torcer las orejetas unas con respecto a las otras hasta que las orejetas de la primera fila de orejetas de una orejeta están posicionadas opuestas a las regiones impenetrables de la segunda fila de la otra orejeta; - deslizar las orejetas de la primera fila de orejetas de una orejeta en la dirección axial a través de las regiones penetrables de la segunda fila de la otra orejeta y, al mismo tiempo, las orejetas de la segunda fila de orejetas de dicha una orejeta en la misma dirección axial a través de las regiones penetrables de la primera fila de la otra orej eta ; - torcer las orejetas unas con respecto a las otras hasta que las orejetas de la primera y segunda filas de orejetas de dicha una orejeta estén situadas opuestas a las orejetas correspondientes de la primera y segunda filas correspondientes de orejetas de la otra orejeta.

14. El acoplamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las orejetas, a partir del estado acoplado, están acomodadas para : - torcer las orejetas unas con respecto a las otras hasta que las orejetas de la primera y segunda filas de orejetas de dicha una orejeta estén situadas opuestas a las regiones penetrables correspondientes de la otra orejeta; - deslizar las orejetas de la primera fila de orejetas de una orejeta de vuelta en la dirección axial a través de las regiones penetrables de la segunda fila de la otra orejeta y deslizar las orejetas de la segunda fila de orejetas de dicha una orejeta de vuelta en l'a dirección axial a través de las regiones penetrables de la primera fila de la otra orejeta; - torcer las orejetas unas con respecto a las otras hasta que las orejetas de la primera fila de orejetas de dicha una orejeta están posicionadas opuestas a las partes penetrables de la segunda fila de la otra orejeta; - deslizar las orejetas de la primera fila de orejetas de dicha una orejeta de vuelta en la dirección axial a través de las regiones penetrables de partes de la primera fila de la otra orejeta.

15. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la distancia axial entre filas sucesivas de orejetas es mayor que el espesor axial de las orejetas con el fin de procurar un espacio de rotación en el que las orejetas se pueden torcer unas con respecto a las otras.

16. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las orejetas comprenden proyecciones distribuidas uniformemente a través de la circunferencia exterior o interior de la primera o segunda parte de tubo en cuestión.

17. El acoplamiento de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque las orejetas de la primera y segunda filas están colocados alternativamente y se extienden conjuntamente a través de sustancialmente toda la circunferencia de la parte de tubo.

18. El acoplamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la longitud en la dirección circunferencial de una orejeta que forma una región impenetrable se ajusta sustancialmente a o es menor que la longitud en la dirección circunferencial de un espacio entre orejetas formando una región impenetrable.

19. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las orejetas tienen sustancialmente el mismo tamaño y/o son sustancialmente idénticas en forma.

20. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende un elemento de bloqueo que tiene al menos una proyección que en el estado acoplado se puede colocar entre las orejetas de filas sucesivas .

21. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una parte de tubo está sujeta de manera fija a un tubo o constituye una parte de un tubo.

22. El ensamble de tubos provisto con al menos un acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los tubos en el estado acoplado forma un ensamble alargado de tubo.

23. El ensamble de tubos provisto con al menos un acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los tubos en el estado acoplado forma un ensamble alargado de tubo para la remoción de material o la plantación de material.

24. El ensamble tubos provisto con al menos un acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los tubos en el estado acoplado forman un ensamble alargado de tubo para la remoción de material o la plantación de material en un fondo de agua.

25. El buque provisto con uno o más ensamble de acuerdo con las reivindicaciones 22-24, que comprende un número de tubos acoplados de manera desprendible, acomodados uno detrás del otro, para dirigir el material a lo largo de los mismos en la dirección del fondo del agua, en donde los tubos vecinos están acoplados con un acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-22.

26. El acoplamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-21, caracterizado porque las orejetas se proporcionan con superficies de contacto (28), las cuales, después del acoplamiento, se apoyan contra las superficies de contacto (28) correspondientes de la otra parte de tubo, en donde las superficies de contacto (28) se forman como parte de una superficie esférica, y en donde los puntos centrales M para todas las superficies de contacto (28), cuyos puntos centrales que están asociados con las superficies esféricas, coinciden sustancialmente en un eje axial del cuerpo de la primera y segunda partes de tubo respectivas.