NL9002816A - Snelkoppeling en snelkoppelsamenstel. - Google Patents

Description

Snelkoppeling en snelkoppelsamenstel

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een snelkoppelingvoor het fluïdumdicht verbinden van twee delen, elk voorzien van af-dichtorganen met afdichtvlakken, waarbij tenminste een afdichtvlakbuigzame afdichtmiddelen omvat, waarbij koppelmiddelen aanwezig zijnvoor het onverplaatsbaar ten opzichte van elkaar verbinden van diedelen.

Een dergelijke snelkoppeling is in de stand der techniek algemeenbekend. Deze bestaat uit twee pijpdelen waarvan de afdichtorganen flen¬zen bij de uiteinden daarvan omvatten. Aan een van de flenzen zijnscharnierbaar koppelmiddelen aangebracht. Na het op elkaar brengen vande twee flensdelen worden deze koppelmiddelen zo bediend, dat de tweeflensdelen tegen elkaar gedrukt worden. Voor de afdichting worden rub-berringen gebruikt aangebracht in groeven in een van de flenzen. Daarbijdienen beide flenzen nauwkeurig vlak geslepen te worden en in tenminsteeen flens groeven gedraaid te worden voor het opnemen van de O-ringen.

Dergelijke snelkoppelingen worden gebruikt voor het snel koppelenen ontkoppelen van leidingen, die bijvoorbeeld de verbinding vormentussen een put op de zeebodem en een op het zeeoppervlak drijvend vaar¬tuig, dat bijvoorbeeld aardolie opneemt. Omdat het thans gezien deolieprijzen steeds meer haalbaar wordt kleinere velden te winnen, wordenmet één vaartuig verscheidene putten bediend. Dit betekent, dat eenvaartuig met behulp van de hierboven beschreven snelkoppeling achtereen¬volgens verscheidene putten afgaat. Een dergelijke koppeling moet onder¬scheiden worden van veel zwaarder en gecompliceerder uitgevoerde koppe¬lingen, die slechts ontkoppeld moeten worden bij zwaar weer, d.w.z.slechts enkele malen per jaar. Bij koppelingen van het eerstgenoemdesoort, d.w.z. koppelingen voor het behandelen van verscheidene putten,is een hoge koppel- en ontkoppelsnelheid alsmede korte vaartijd tussende verschillende leidingen van primair belang. Dit in tegenstelling totde inrichtingen, die slechts enkele malen per jaar ontkoppeld moetenworden.

Het doel van de onderhavige uitvinding is in een snelkoppeling vanhet hierbovengesnoemde soort te voorzien, die eenvoudiger en zo goekoperkan worden vervaardigd zonder dat daarbij de waarborg van het dichtzinin gevaar komt. Immers door autoriteiten worden steeds hogere eisengesteld in verband met mogelijke verontreiniging van het water.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven snelkoppeling verwe- zenlijkt doordat het afdichtorgaan van het ene deel een afgeschuindeinde omvat en het afdichtorgaan van het andere deel een overeenkomstigafgeschuinde opname. Door het toepassen van een afgeschuind einde, datin een overeenkomstige opname valt waarbij tenminste een van de afdicht-vlakken van buigzame afdichtmiddelen is voorzien, kan op verhoudingsge¬wijs eenvoudige wijze gewaarborgde afdichting tussen de te verbindendelen verkregen worden.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding istenminste een van de afdichtorganen verplaatsbaar met het bijbehorendedeel verbonden. Daarbij wordt door de koppelmiddelen eerst de verbindingtussen de beide delen tot stand gebracht en daarna door beweging van hetbetreffende afdichtorgaan naar het andere orgaan de afdichting verwezen¬lijkt. Door het van elkaar scheiden van deze twee handelingen kan in eenoptimale afdichting worden voorzien.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering omvat hetafdichtorgaan met de opname een rubberen materiaaldeel. Hierdoor kan opbijzonder eenvoudige wijze afdichting met het afgeschuinde einde verwe¬zenlijkt worden. Om de sterkte-eigenschappen van dit rubberen materiaal¬deel te vergroten, kunnen daarin versterkingen aangebracht zijn.

Bij de hierboven beschreven inrichting volgens de stand der tech¬niek zijn de koppelmiddelen nabij een flensdeel aangebracht. Dit bete¬kent, dat de door de koppelmiddelen uitgeoefende kracht door de flensde¬len moet worden opgenomen, hetgeen tot ongewenste deformatie kan leiden.Daarom worden de flensdelen zeer zwaar uitgevoerd, hetgeen overeenkom¬stige inspanningen met zich meebrengt. Volgens een voorkeursuitvoeringvan de uitvinding zijn de koppelmiddelen op afstand van de afdichtorga¬nen aangrijpend aangebracht. Hierdoor wordt de koppelfunctie tussen debeide te verbinden delen verplaatst van de afdichtorganen en de afdicht-vlakken, zodat met een lichtere uitvoering kan worden volstaan.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering van de uitvin¬ding is een van de delen van centreerpennen voorzien en het andere deelvan overeenkomstige openingen, waarbij de koppelmiddelen op het deelvoorzien van openingen zijn aangebracht en op de centreerpennen aangrij¬pen.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een snelkoppelsamenstelomvattende verscheidene snelkoppelingen, zoals hierboven beschreven.Deze zijn bij voorkeur concentrisch ten opzichte van elkaar aangebracht.Indien daarbij de afdichtorganen verplaatsbaar ten opzichte van hetbijbehorende deel zijn, kunnen de afdichtorganen van de betreffendesnelkoppelingen onafhankelijk van elkaar beweegbaar zijn. Zo wordt een meervoudige afdichting stap voor stap opgebouwd.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van een uitvoering volgensde stand der techniek alsmede een voorkeursuitvoering van de uitvindingnader worden verduidelijkt. Daarbij tonen:

Fig. 1 schematisch een snelkoppeling zowel volgens de uitvindingals volgens de stand der techniek verbonden met een olieput in losgekop¬pelde toestand; fig. 2 de snelkoppeling volgens fig. 1 in gekoppelde toestand meteen vaartuig, fig. 3 in detail een snelkoppeling volgens de stand der techniek; fig. 4 in detail de snelkoppeling volgens de uitvinding en fig. 5 een snelkoppelsamenstel volgens de uitvinding.

In fig. 1 is met 1 een drijvende boei aangegeven, die met behulpvan een verbindingsslang 2 is verbonden met een zich onder het zeeopper¬vlak bevindend vat 3* Dit vat 3 is via leiding 4 met een basis 5 verbon¬den, die via leiding 6 met een overigens niet af geheelde olieput kanzijn verbonden. Deze put kan een put met een verhoudingsgewijs geringeproductie zijn, zodat mede door de aanwezigheid van vat 3 niet de voort¬durende aanwezigheid van een opslagvaartuig noodzakelijk is. D.w.z. dateen opslagvaartuig verscheidene van dergelijke inrichtingen kan bedie¬nen.

In fig. 2 is de toestand getoond na aankomst van het vaartuig. Ditis in het geheel met 7 aangegeven.

Door middel van bijvoorbeeld een niet afgeheelde ketting, die kanworden verbonden met boei 1 wordt boei 1 waarin zich het ene deel van desnelkoppeling bevindt naar een uitbreiding 8 van de boeg 9 van het schipgetrokken door middel van hefinrichting 10. Na het tot stand brengen vande koppeling wordt de zich binnen vat 3 bevindende olie overgepompt ennadat dit vat geledigd is, wordt weer ontkoppeld en wordt boei 1 weer inhet water gebracht, zodat de toestand volgens fig. 1 bestaat.

In fig. 3 is een snelkoppeling volgens de stand der techniekgetoond. Deze bestaat uit twee met elkaar te verbinden delen, aangegevenmet 40 resp. 4l. Deze zijn beide bij de uiteinden voorzien van flenzenreps. 42, 43· Flens 42 is van een niet nader afgeheelde groef voorzien,waarin een met 44 aangegeven 0-ring is opgenomen. De naar elkaar toegerichte vlakken van de flenzen 42 en 43 zijn door bewerken zuiver vlakgemaakt. Met flens 43 zijn verscheidene armen 45 verbonden. Daaraan zijnscharnierend klauwen 46 bevestigd, die worden bediend door hydraulischevijzels 47.

Deze inrichting werkt als volgt: Voor het koppelen worden de flenzen 42 en 43 naar elkaar toe bewogen waarna door het bedienen vanvijzels 47 klauwen 46 aangrijpend op de achterzijde van flens 42 dezetegen flens 43 drukken. Daarbij bestaat als nadeel, dat zowel flens 43als flens 42 door de plaatselijke aanzienlijke krachten gedeformeerdzullen worden. Daardoor zullen flenzen 42 en 43 verhoudingsgewijs zwaaruitgevoerd moeten worden. Tevens worden hoge eisen gesteld aan de afwer¬king van de op elkaar komende afdichtvlakken.

In fig. 4 is meer gedetailleerd in twee verschillende halve dwars¬doorsneden, de snelkoppeling volgens de uitvinding afgebeeld. Daaruitblijkt, dat het ene deel (dat hierna "mannetjesdeel" wordt genoemd)zich op de uitbreiding 8 bevindt en het andere deel ("vrouwtjesdeel") inboei 1. Het vrouwtjesdeel bestaat uit een behuizing 12 voorzien vanpennen 13 alsmede een zitting 14. Zitting 14 bestaat uit een rubbermate-riaal versterkt met schijven 15 of andere verstevigingsmiddelen. Hetmannetjesdeel, dat op de uitbreiding 8 is aangebracht, bestaat uit huis16 voorzien van openingen 17 voor het opnemen van de centreerpennen 13.Bovendien is in huis 16 een huls 18 verschuifbaar aangebracht. Afdich¬tingen 19 en 20 voorzien in afdichting tussen de huls 18 en het huis 16.In de in fig. 4 (links) af geheelde positie wordt tussen de huls 18 enhuis 16 een benedenkamer 21 begrensd. Uit fig. 4 (rechts) blijkt, dateen oliekanaal 22 en een oliekanaal 23 aanwezig zijn. Bij het inbrengenvan olie door kanaal 22 en het afvoeren van olie door kanaal 23 zal dehuls 18 uit de in fig. 4 (links) getoonde positie naar beneden bewegennaar de in fig. 4 (rechts) getoonde positie en een bovenkamer 24 begren¬zen. Door het omgekeerd opbrengen van oliedruk zal de beweging in omge¬keerde richting plaatsvinden. Bij het naar beneden bewegen zal hetafgeschuinde uiteinde 25 van de huls in aangrijping komen met zitting 14van elastomeer materiaal op het vrouwtjesdeel. Klemmiddelen 26 zijnaanwezig, die door overigens niet afgeheelde vijzelmiddelen centreerpen¬nen 13 ten opzichte van huis 17 kunnen klemmen.

De in fig. 4 getoonde snelkoppeling werkt als volgt. Door middelvan de eerder beschreven schematisch afgebeelde ketting worden hetmannetjes- en vrouwtjesdeel naar elkaar toe bewogen en door de centreer¬pennen 13 en de openingen 17 wordt de onderlinge positie daarvan be¬paald. Bij het in voldoende mate naar elkaar toe bewegen wordt doormiddel van de klemmiddelen 26 de positie tussen de behuizing 12 en huisl6 vastgelegd. Echter kan door verschillende omstandigheden deze onder¬linge positie niet steeds exact in lijn zijn. Met name door het ruwebedrijf ter zee zal een dergelijk niet nauwkeurig in lijn zijn ontstaan.Vervolgens wordt huls 18 naar beneden bewogen uit de positie afgebeeld in fig. 4 (links) naar de toestand in fig. 4 (rechts). Door het meege¬vende karakter van zitting 14 zal enige variatie in de onderlinge posi¬ties tussen behuizing 12 en huis 16 kunnen worden opgenomen terwijl tocheen gewaarborgde afdichting wordt verwezenlijkt. Bij het ontkoppelenvinden de hierboven beschreven stappen in omgekeerde volgorde plaats.Vanzelfsprekend is in het vrouwtjesdeel in boei 1 een afsluiter aanwezig(niet getoond).

In fig. 5 is een snelkoppelsamenstel afgebeeld, dat bestaat uitverscheidene snelkoppelingen, zoals hierboven beschreven, die concen¬trisch ten opzichte van elkaar zijn aangebracht. Daarbij zijn overeen¬komstige delen van dezelfde verwijzingscijfers voorzien. Binnen af ge¬schuind einde 25 is een tweede afgeschuind einde 25’ aanwezig. Binnenzitting 14 een zitting 14 *. Afgeschuind einde 25' is op niet afgeheeldewijze onafhankelijk ten opzichte van deel 25 verplaatsbaar. D.w.z. nahet tot stand komen van de verbinding tussen de twee delen kan eerstdeel 25' naar beneden worden gebracht gevolgd door deel 25 of omgekeerd.Op deze wijze is het op bijzonder eenvoudige wijze mogelijk in eenkoppeling bij concentrische kanalen te voorzien.

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuit¬voering getoond is, moet begrepen worden, dat deze daartoe niet beperktis. Zo is het in het bijzonder mogelijk de snelkoppeling voor geheelafwijkende toepassingen te gebruiken.

Claims (9)

1. Snelkoppeling voor het fluïdumdicht verbinden van twee delen,elk voorzien van afdichtorganen met afdichtvlakken, waarbij tenminsteeen afdichtvlak buigzame afdichtmiddelen omvat, waarbij koppelmiddelenaanwezig zijn voor het onverplaatsbaar ten opzichte van elkaar verbindenvan die delen, met het kenmerk, dat het afdichtorgaan van het ene deelomvat een afgeschuind einde en het afdichtorgaan van het andere deel eenovereenkomstig afgeschuinde opname.

2. Snelkoppeling volgens conclusie 1, waarbij tenminste een van deafdichtorganen verplaatsbaar met het bijbehorende deel verbonden is.

3. Snelkoppeling volgens een van de voorgaande conclusies, waarbijhet afdichtorgaan met de opname een rubberen materiaaldeel omvat.

4. Snelkoppeling volgens conclusie 3. waarbij in het rubberenmateriaal versterkingen zijn aangebracht.

5· Snelkoppeling volgens een van de voorgaande conclusies, waarbijde koppelmiddelen op afstand van de afdichtorganen aangrijpend zijnaangebracht.

6. Snelkoppeling volgens een van de voorgaande conclusies, waarbijeen van de delen van centreerpennen is voorzien en het andere deel vanovereenkomstige openingen, waarbij de koppelmiddelen op het van openin-gen voorziene deel aangebracht zijn en op de centreerpennen aangrijpen.

7. Snelkoppelsamenstel, met het kenmerk, dat dit verscheidenesnelkoppelingen volgens een van de voorgaande conclusies omvat.

8. Snelkoppelsamenstel volgens conclusie 7. waarbij de verscheide¬ne snelkoppelingen concentrisch ten opzichte van elkaar zijn aange¬bracht .

9. Snelkoppelsamenstel volgens conclusie 7 of 8, waarbij de af¬dichtorganen van de verscheidene snelkoppelingen onafhankelijk vanelkaar beweegbaar zijn.