NO161817B - Koblingsanordning for broennhode. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en koplingsanordning for et brønnhode, som angitt i krav l's innledning.

Skjønt den generelle anordning det her er tale om kan brukes for opprettelse av enten elektriske forbindelser, fluidumforbindelser eller begge deler, vedrører oppfinnelsen spesielt fluidum- dvs. hydrauliske forbindelser. Eksempler på slike anordninger er vist i US-PS 3.840.071 og US-PS 3.820.600. Som vist i de nevnte patentskrifter, omfatter den aktuelle anordning gjerne minst ett konkavt legeme som er koplet til undervannsbrønnhodet og begrenser en opptagende del, samt minst ett konvekst legeme for innføring i den opptagende del. Hvert legeme i et slikt samvirkende par er forsynt med minst en fluidumpassasje, og det er vanlig at hvert legeme omfatter flere slike passasjer. I anordningen som er typisk for de to nevnte patentskrifter har passasjene for hvert konvekst legeme porter som munner gjennom det konvekse legemes side-veggutside, mens passasjene i det konkave legeme har respektive porter som munner gjennom innsiden av sideveggen som begrenser den opptagende del. Når det konvekse legeme er korrekt anbragt i det konkave legeme, vil hver port i det konvekse legeme være på linje med en respektiv port i det konkave legeme, slik at en rekke fluidumforbindelser kan opprettes.

I konvensjonelle anordninger av denne type kan man støte på en rekke problemer. Et av dem er at det kan dannes en boble som blir fanget i det konvekse legemes passasjer som følge av endringer i trykket når det konvekse legeme senkes gjennom vannet for kopllngsinngrep med det konkave legeme. Når legemene er ført i inngrep, vil denne boble foreligge i den hydrauliske forbindelsesledning som således er opprettet, og kan skape en rekke problemer. En annen vanskelighet er at til enhver tid når de to legemer er koplet fra hverandre, f.eks. når et konvekst legeme som har vært anbragt i tilordnede konkave legeme blir temporært fjernet, kan hydraulisk fluidum fra det ene eller begge legemer gå tapt i sjøvannet og/eller sjøvannet kan forurense det hydrauliske fluidum. I mange tilfeller vil hele anordningen videre omfatte, ikke et, men flere par av slike samvirkende legemer og de konkave legemer for to eller flere slike par kan være seriekoplet til en felles hydraulisk fluidumkilde. Dersom det er nødvendig eller ønskelig å fjerne det konvekse legeme fra et av disse par, men la de øvrige forbli sammenkoplet, kan de gjenstående par være ute av stand til å drives skikkelig som følge av trykktap gjennom det ene konkave legeme hvor det konvekse legeme er fjernet.

I det minste et forsøk på å løse de ovennevnte problemer har vært å anordne fluidumpassasjene slik at det konvekse legemets passasjer munner ned gjennom legemets nedre endeflate, mens det konkave legemets passasjer munner opp, gjennom den opptagende dels bunn. Deretter kan tilbakeslagsventiler av konvensjonell stikktype installeres i portene for å hindre at fluidum strømmer inn eller ut gjennom portene når de er koplet fra portene i det andre legeme.

Sistnevnte anordning løser, i det minste teoretisk, problem-ene ved fluidumtap, trykktap, bobledannelse og fluidum-forurensning, men skaper i stedet et nytt problem. Fordi tilbakeslagsventilene er av konvensjonell stikktype, danner hvert portpar, som munner i lengderetning istedetfor i sideretning gjennom de to grunnlegemer som samvirker, i seg selv et par konvekse/konkave deler som må innrettes korrekt og bringes i inngrep. Når det generelt konvekse legeme innføres i det konkave, må således den konvekse del av hver tilbakeslagsventil samtidig stikkes korrekt inn i sin respektive konkave motpart. Dette krever stor presisjon, ikke bare når det gjelder fremstillingen av anordningen, men også av delenes innretting når de stort sett konvekse og konkave deler føres til inngrep. Dersom bare en av de konvekse tilbakeslagsventildeler ikke er skikkelig innrettet i forhold til respektive konkave del, vil ikke bare vedkommende passasje bli dårlig sammenkoplet, men hele anordningen kan hindres fra korrekt inngrep slik at ingen av fluidumforbind-elsene er korrekt koplet.

Ifølge oppfinnelsen tar man sikte på å oppheve de problemer som er nevnt ovenfor. Det foreslås derfor ifølge oppfinnelsen en koplingsanordning som nevnt innledningsvis i krav 1, med de i krav 1 i karakteristikken fremhevede kjennetegn.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil gå frem av de uselvstendige krav 2 og 3.

Oppfinnelsen og de dermed oppnådde fordeler vil gå frem av den etterfølgende beskrivelse av en del utførelseseksempler på koplingsanordninger for et brønnhode.

Fig. 1 viser et partielt sideriss av en koplingsanordning, hvor enkelte deler er vist i snitt,

fig. 2 viser et detaljert snitt i større målestokk av en koplingsanordning, vist før sammenkopling av

koplingsstykkene,

fig. 3 viser et utsnitt som i fig.2, men etter inngrep

mellom koplingsstykkene,

fig. 4 viser et snitt etter linjen 4-4 I fig. 2,

fig. 5 viser et snitt etter linjen 5-5 i fig. 2,

fig. 6 viser en detaljert gjengivelse etter linjen 6-6

i fig. 2,

fig. 7 viser en gjengivelse i likhet med fig. 3, som viser et andre utførelseseksempel av en

koplingsanordning,

fig. 8 viser en gjengivelse i likhet med fig, 3, men viser et tredje utførelseseksempel av en

koplingsanordning,

fig. 9 viser en gjengivelse i likhet med fig. 2, men viser et fjerde utførelseseksempel av en

koplingsanordning, og

fig. 10 viser en gjengivelse i likhet med fig. 3, men viser utførelseseksempelet ifølge fig. 9.

I fig. 1 ses en del av en forenklet koplingsanordning for et brønnhode. Fig. 1 viser to par samvirkende koplingsstykker, såkalte "pods", skjønt et typisk system kan omfatte mer enn to slike par. Hvert av de samvirkende par omfatter et konkavt koplingsstykke 10 og et konvekst koplingsstykke 12. Mens koplingsstykkeparet 10 og 12 som er vist på venstre side er i samvirkende Inngrep og paret på høyre side av fig.l ikke er i inngrep, betegner deler med like henvisningstall på begge sider av fig. 1 deler med identisk struktur.

Hvert av de konkave koplingsstykker 10 er generelt kopp-formet, slik at det begrenser et oppad åpent opptak 14, mer spesielt er opptaket 14 begrenset av en generelt sideveis innadvendt, avskåret konusformet sidevegg 16 og en plan, oppadvendt bunnvegg 18, hvor veggen 18 er brutt av en sentral åpning 20 som forløper ned gjennom det konkave koplingsstykke 10. Hvert stykke 10 er forsynt med et flertall fluidumpassasjer, og en av disse er vist ved 22. Hver passasje 22 har en port 24 som munner gjennom sideveggen 16, og en tilbakeslagsventil 26, som vil bli nærmere omtalt nedenfor, er montert i hver port 24. I motstående ende fra porten 24 munner hver passasje 22 gjennom bunnen av det konkave koplingsstykke 10 og er der ved hjelp av en fitting 28 koplet til en felles, hydraulisk forsyningsledning 30. Ledningen 30 er i sin tur koplet til et hensiktsmessig forråd eller en kilde for hydraulisk fluidum. Andre fittings, som den som er vist ved 29, forbinder ytterligere (ikke viste) passasjer i koplingsstykket 10 med hydrauliske ledninger.

Hvert konkave koplingsstykke 10 er anordnet generelt i og montert på en stort sett sylindrisk bærer 32. Bæreren 32 har en ringformet flens 34 som strekker seg radialt innad fra sin nedre ende. Flensens 34 indre diameter er stor nok til å gi adkomst til undersiden av koplingsstykket 10 for tilkopling av fittings 28 og 29. Et par skruetrykkfjærer, av hvilke en er vist ved 36, hviler på flensen 34 for hver bærer 32. Hvert konkave koplingsstykke 10 er utført i ett stykke med en flens 38, som strekker seg radialt ut fra koplingsstykket for kontakt med de øvre ender av fjærene 36. Dermed er hvert koplingsstykke 10 ettergivende avstøttet på sin hærer 32 ved hjelp av fjærene 36, som gir rom for begrenset vertikalt spill mellom koplingsstykket og bæreren. Slikt spill mulig-gjør i sin tur fullstendig og korrekt innføring av respektive konvekse koplingsstykke 12 i koplingsstykket 10. For å begrense den oppadrettede bevegelse av koplingsstykket 10 i forhold til bæreren 32, har hver fjær 36 en tilordnet stopp-bolt 40. Enden av hver bolt 40 er gjenget og skrudd inn i undersiden av flensen 38 på respektive konkave koplingsstykke 10. Boltens skaft forløper ned fra flensen 38 gjennom midten av respektive fjær 36 og gjennom en boring 42 i flensen 34 for respektive bærer 32. Boltens 40 hode er dermed anbragt utenfor bæreren 32, og når fjærene 36 påvirker det konkave koplingsstykket oppover, vil boltenes 40 hoder legge seg an mot undersiden av flensen 34 for å begrense den oppadrettede bevegelse, som vist på høyre side av fig. 1.

Hver bærer 32 har også en flens 44, som forløper radialt utad. Flensen 44 er ved hjelp av skruer 46 festet til en plate 48 med en stor sentral åpning som omgir bæreren 32. Hver plate 48 er i sin tur festet til et ikke vist ventiltre, på hvilket det konkave koplingsstykke 10 og tilordnede anordning kan kjøres inn. Ventiltreet er i sin tur koplet til brønnhodet på en måte som er velkjent.

Hver av de konvekse koplingsstykker 12 har en generelt siderettet, utadvendt, avskåret konusformet vegg 50, som er utformt slik at den forløper parallelt med og samvirker med veggen 16, i det konkave koplingsstykke 10, når det konvekse koplingsstykke 12 er innført i det. Hvert konvekst koplingsstykke 12 har også en nedadvendt nedre vegg 52 som er brutt av et sentralt nesestykke 54, som rager lengre ned derfra. Et ytre hus 56 omgir øvre parti av koplingsstykket 12 og hviler på en støtteplate 58, ved hjelp av hvilken koplingsstykket kan kjøres ned på kjent måte. Platen 58 har en åpning 60, gjennom hvilken koplingsstykket 12 forløper. Åpningen 60 er tilstrekkelig overdimensjonert til å motta øvre del av det konkave koplingsstykke 10, som vist I fig. 1.

Hver av de konvekse koplingsstykker 12 er forsynt med et flertall fluidumpassasjer, av hvilke en er vist ved 62 i hvert koplingsstykke 12 i fig. 1. Hver passasje har en port 64 og i hver av portene 64 er en tilbakeslagsventil 66 og ettergivende, ringformet pakning 68 montert med pakningen anbragt konsentrisk rundt ventilen 66. Hydrauliske fluidum-ledninger, som 70, forløper gjennom huset 66 for å kommunisere med en eller flere av fluidumpassasjene i de respektive konvekse koplingsstykkene 12. En nedkjøringsledning eller streng, som er skjematisk antydet ved 72, kan benyttes for å kjøre det konvekse koplingsstykke 12 og tilordnet anordning inn for samvirkende inngrep med respektive konkave koplingsstykke 10. Som vist på venstre side av fig. 1, er koplingsstykkene 10 og 12 utformet slik at den avskårede konusformede vegg 50 i det konvekse koplingsstykket vil gå i anlegg mot den avskåret konusformede vegg 16 i det konkave koplingsstykke i et slikt punkt at nedre vegg 52 i det konvekse stykke har avstand fra nedre vegg 18. Det forhold at veggene 52 og 18 ikke støter mot hverandre, sikrer korrekt anlegg mellom veggene 16 og 50. Dette sikrer i sin tur at hver av portene 64 i det konvekse stykke 12 kommer vertikalt på linje med og blir tettet i forhold til en respektiv port 24 i det konkave stykke 10. Andre innrettningsorganer (ikke vist, men velkjent på området, som angitt I de tidligere nevnte patentskrifter) samvirker mellom det konvekse og det konkave koplingsstykke for å opprette dem korrekt i omkrets-retning i forhold til hverandre, slik at hver port 64 er i det minste generelt på linje med en av portene 24. Når det konvekse koplingsstykke 12 er satt riktig på plass, blir sperrehaker 74 på nesestykkene 54 ført ut for å gripe undersiden av det konkave koplingsstykke 10, for å hindre oppadrettet bevegelse av det konvekse stykke 12 fra det konkave. Når det er ønskelig å fjerne det konvekse koplingsstykket 12, kan sperrehakene 74 trekkes tilbake og stykket 12 kan heves som vist på høyre side av fig. 1.

Som nevnt har portene i både de konvekse og de konkave koplingsstykkene tilbakeslagsventiler i det utførelseseks-empel som er vist i fig. 1. I enkelte systemer kan det dog være godtagbart eller endog ønskelig å anordne tilbakeslagsventiler bare i portene for de konkave koplingsstykkene. Fig. 2-6 illustrerer en utførelsesform hvor det bare er anordnet tilbakeslagsventiler I portene i de konvekse koplingsstykkene, samtidig som konstruksjonen av tilbakeslagsventilen 66 er vist mer detaljert. Den del av et konvekst koplingsstykke 12 som omfatter porten 64 for fluidumpassasjen 62 som vist, og porten 64 munner gjennom den generelt utadvendte, avskårne konusformede sidevegg 50 i koplingsstykket 12. Det parti av samvirkende konkave koplingsstykke 10' som er vist i fig. 2, omfatter porten 24' for passasjen 22' som skal kommunisere med porten 64 for det konvekse stykke 12 . Porten 24' munner gjennom den generelt innadvendte, avskåret konusformede sidevegg 161 som begrenser opptaket som opptar det konvekse stykke 12.

Ytterste parti av passasjen 62 har et flertall forsenkninger som danner porten 64. Den første eller Innerste i sideretning er en glatt forsenkning 64a, som bare er noe større enn diameteren av passasjens 62 hovedpart!. Utenfor parti 64a følger et ytterligere forstørret og gjenget parti 64b. Utenfor partiet 64b følger et ytterligere forstørret, glattvegget parti 64c og til slutt følger det ytterste, glatte parti 64d som har vesentlig større diameter. Den ringformede, elastiske pakning 88 er anordnet i den ytterste forsenkning 64d av porten 64. Med henblikk på dens egen akse, har pakningen 68 en radialt ytre sylindrisk flate 68a, som er i anlegg mot forsenkningen 64d, en aksialt vendt basisflate 68b som hviler på den skulder som dannes mellom partiene 64c og 64d av porten 64, en pakningslegemeflate 68c som vender aksialt (og ut til siden i forhold til koplingsstykket 12) og en radialt indre flate 68d. Som tydeligst illustrert ved sammenligning av fig. 2 og 4, forløper pakningsflaten 68c generelt parallelt med den avskårede konusform av koplingsstykkets 12 vegg 50. Et fremspring 69 på pakningen passer inn i en fordypning 71 i koplingsstykket 12 for korrekt plassering av pakningen 68. Ytterste parti av den radialt indre flate 68d av pakningen 68 er radialt utspilt mot pakningsflaten 68c. Som vist, er pakningen 68 dimensjonert slik at den rager noe fremover veggen 50 i hvilestilling. Dette sikrer komprimering av pakningen 68 når koplingsstykkene 10' og 12 er i samvirkende inngrep og dermed sikres en tett forbindelse med koplingsstykket 10'.

Tilbakeslagsventilen som er montert i porten 64 omfatter et hus som er utformet i to adskilte deler. Første husdel er en forholdsvis liten hylse 76, som hviler på skulderen som er dannet mellom innerste forsekningsparti 64a og passasjens 62 hovedpart!, og som strekker seg langs portpartiene 64a og 64b i kontakt med parti 64a, men radialt i avstand fra veggen av parti 64b. Ytterste ende av hylsen 76 (i forhold til koplingsstykket 12 og dets port 64) er utført i ett med en ringformet flens 78, som strekker seg radialt innad. Flensen 78 begrenser en avskåret konusformet skulder 80 som vender inn i forhold til porten 64, og hvilken skulder virker som ventilseteparti. Et stort, rørformet stykke 82 danner resten av ventilhuset og bidrar også til å holde hylsen 76 og pakningen 68 på plass. Innerste ende av delen 82 er gjenget og skrudd inn i parti 64b av porten 64 slik at den omgir hylsen 76. Hylsen 76 bærer en 0-ring 84 i ytre omkrets for tetning mot husdelen 82. Husdelen 82 er forsynt med fordyp-ninger 117 for inngrep med et verktøy ved hjelp av hvilket den skrus inn i boringspartiet 64b. Utenfor dens indre, gjengede parti har husdelen 82 et sylindrisk parti med glatt vegg og større diameter, som støter mot partiet 64c av porten 64 og det sylindriske naboparti av den radialt indre flate 68d av pakningen 68. Nær det utspilte parti av pakningens radialt indre flate 68d er husdelen 82 tilsvarende utspilt, som vist ved 82a for å holde pakningen 68 på plass. Men den utspilte ende 82a av husdelene 82 ender like foran veggen 50 av koplingsstykket 12, likesom tetningsflaten 68c av pakningen 68, for ikke å komme i veien for komprimeringen av pakningen 68 når den tetter mot det konkave koplingsstykke 10'. Husdelen 82 har også en innvendig, ringformet flens 86, som støter mot enden av hylsen 76, begrenset av dennes flens 78 slik at hylsen 76 blir holdt korrekt på plass.

Den todelte utførelse av ventilhuset 76,82 gjør det mulig å skifte ut den del som begrenser ventilsetet 80 og som er den mest avgjørende og også den lettest nedslitte del av ventilhuset, uten at det er nødvendig å skifte ut hele huset. Betraktet som enhet, begrenser husdelene 76 og 82 en boring som er kontinuerlig med fluidumpassasjen 62 og dennes port 64. Denne boring omfatter et parti 88a med forholdsvis ringe diameter, som begrenses av de indre diametre med flensene 78 og 86 (hvilke diametre i det vesentlige er like). Innenfor partiet 88a med liten diameter (i forhold til porten 64) følger et parti 88b med større diameter som er begrenset av hylsens 76 indre diameter. På motstående side av partiet 88a med liten diameter, dvs. utenfor partiet 88a i forhold til porten 64, følger et parti 88c med enda større diameter som begrenses av den indre diameter av husdelene 82.

Tilbakeslagsventilen omfatter videre et bevegelig parti som omfatter en smal, sylindrisk støtstang 90, som forløper gjennom partiet 88a med liten diameter av boringen i ventilhuset. Et sirkulært ventillegeme 92, som er anordnet innenfor hushylsens 76 flens 78, er normalt i anlegg mot stangen 90. I alternative utførelser kan stangen 90 og ventillegemet 92 være stivt forbundet. Ventillegemet 92 stråler ut fra en ventilspindel 104 og danner egentlig en flens på denne. Spindelen 104 strekker seg i sin tur innad fra ventillegemet 92. Endeflaten av ventillegemet 92 som vender mot ventilseteområdet 80, er tilsvarende avskrådd, som vist ved 94, for å danne en ventiltetningsf late for tettende kontakt med ventilsetet 80. Ettersom ytre diameter av ventillegemet 92 er større enn indre diameter av husbor-ingspartiet 88a (og dermed indre diameter av ventilsetet 80) vil kontakt mellom ventilseteflaten 94 for ventillegemet 92 og ventilsetet 80, som vist i fig. 2, blokkere strømning gjennom ventilhusets boring og dermed strømning gjennom porten 64. Men dersom ventillegemet 92 trekkes tilbake fra ventilsetet 80, som vist i fig. 3, kan fluidum strømme forbi ventilsetet 80 og ventillegemet 92, fordi stangen 90 har betydelig mindre diameter enn det omgivende parti 88a av ventilboringen og fordi ytre diameter av ventillegemet 92 er betydelig mindre enn indre diameter av omgivende parti 88b av ventilhusets boring.

En skruetrykkfjaer 96 er anordnet i ventilhusets hylse 76 og påvirker ventillegemet 92 i retning av ventilsetet 80, for å holde ventilen i normal, lukket stilling. Som tydeligst vist i fig. 6, har hylsen 76 et steg 98, som strekker seg diametralt over hylsens indre ende. Steget 98 danner anlegg for en ende av fjæren 96, men lukker Ikke hylsens 76 ende helt, men lar det bli Igjen diametralt motstående rom 100 på hver side. Steget 98 har også en boring 102, som er konsentrisk med ventilhusets boring og opptar ventilspindelen 104 som er forskyvbar i boringen. Steget 98 og ventilspindelen 104 som er i anlegg mot hverandre, virker således som et lager for å føre og sikre korrekt plassering av ventillegemet 92. Den andre enden av fjæren 96 er i anlegg mot Indre, aksiale endeflate av ventillegemet 92.

For at ventillegemet 92 skal kunne beveges til åpen stilling, som vist i fig. 3, er et hode 106 med stor diameter utformet på ytre ende av stangen 90. Hodets 106 ytre diameter er dimensjonert for forskyvbar innpassing i boringspartiet 88c med stor diameter av ventilhuset. For at fluidum skal kunne strømme forbi hodet 106, er dette perforert med diametralt motstående huller 108. Ved sammenligning av flg. 2,4 og 5 ses at indre endeflate av hodet 106 er underskåret som vist ved 110 for opptagelse av en ende av en skruetrykkfjaer 112. Den andre enden av fjæren 112 opptas i en fordypning 114 i husflensen 86. Fjæren 112 påvirker hodet 106 som er festet til stangen 90 i retning av de to delers ytterstilling.

Som vist i fig. 2 og 4, rager hodet 106 i denne ytterstilling ut fra porten 64, forbi koplingsstykkets vegg 50 og forbi pakningens flate 68c. Hodet 106 kan således virke som utløser. Mer spesielt fremgår at dersom koplingsstykket 12 beveges nedad i en rett, vertikal retning fra den stilling som er vist i fig. 2, vil hodet 106, og mer spesielt dets utadvendte endeflate 116 ha glideforbindelse med veggen 16' i det konkave koplingsstykke 10'. Når så koplingsstykket 12 er på plass i koplingsstykket 10', som vist i fig. 3, er det bevegelige parti av ventilenheten presset innover til åpen stilling. Som vist i fig. 4 og 5, er hodet 106 forsynt med et andre par av perforeringer 118 forskutt 90° i forhold til hullene 108. I perforeringene 118 er halsene av et par skruer 120, som med sine ender er skrudd inn i flensen 86 på ventilhuset, forskyvbart opptatt. Perforeringene 118 er forsenket ved 118a for opptagelse av skruenes 120 hoder. Skruene 120 virker dermed som anslag som begrenser den utadrettede bevegelse av hodet 106. For at den plane endeflaten 116 av hodet 106 skal være bedre tilpasset den buede tverrsnittsform av koplingsstykkets 12 vegg 50, er den, som tydeligst vist i fig. 4, avskrådd nær sin ytre omkrets, som antydet ved 116a.

Med henblikk på fig. 3 skal det bemerkes at hullene 108 gjennom hodet 106 har en innbyrdes avstand som er langt mindre enn portens 24' diameter i det konkave koplingsstykket 10'. PÅ den annen side er den totale sideutstrekning av hullene 108, dvs. avstanden mellom deres fjerneste punkter 108a, betydelig større enn diameteren av porten 24'. Dette sikrer kommunikasjon mellom porten 241 og hullene 108 når koplingsstykkene 12 og 10' blir sammenkoplet, uten at det er behov for særlig nøyaktige toleranser. Mens bevegelsen av det bevegelige parti av ventilenheten i den åpnende og lukkende port 64 generelt er på tvers av veggen 50, gjennom hvilken nevnte port munner, kan denne bevegelse, som tidligere nevnt, oppnås ved hjelp av den relative langsgående bevegelse mellom koplingsstykkene 12 og 10' under deres sammenkoplende inngrep. Mer spesielt kan den oppnås ved forskyvning av flaten 116 mot veggen 16' og uten at det er behov for at en del av ventilenheten stikkes inn eller koples sammen med et tilsvarende organ i det konkave koplingsstykket. Disse trekk samvirker for å gi oppfinnelsen fordelene ved porter som munner til siden og dermed mindre behov for snevre toleranser, samtidig som man bibeholder fordelene ved tilbakeslagsventiler i forskjellige porter av koplingsanordningen. Fig. 7 viser samme konvekse koplingsstykke 12 og tilordnede tilbakeslagsventilanordning som er vist i fig. 2-6, men i inngrep med et konkavt koplingsstykke 10, hvor porten 24 for fluidumpassasjen 22 er forsynt med en egen tilbakeslagsventilanordning 26. Dette i motsetning til det mer konvensjonelle konkave koplingsstykket 10' i fig. 2-4. Fig. 7 representerer således en gjengivelse i større målestokk av utførelsen i fig. 1, hvor alle porter for begge koplingsstykker er forsynt med tilbakeslagsventiler. Ved beskrivelsen av tilbakeslagsventilanordningen for koplingsstykket 10 brukes uttrykk som "indre" og "ytre" i forbindelse med porten 24. "Innerst" betyr i denne forbindelse det sted som ligger mest fjernt fra veggen 16 og "ytterst" betyr nærmest veggen

16. Porten 24 er forsenket og gjenget for å oppta tilbakeslagsventilanordningen 26 på en lignende måte som porten 64 i det konvekse koplingsstykket 12. Porten 24 omfatter mer detaljert: et innerste parti 24a, som er forsenket og har glatt vegg og har tilsvarende diameter som partiet 64a for porten 64; et gjenget parti 24b med dimensjoner som svarer til portens 64 parti 64b; et glattvegget, forsenket parti 24c med samme diameter som, men noe større lengde enn parti 64c for porten 64 og endelig det ytterste, glattveggede og forsenkede parti 24d, som ikke opptar en tetning som 68 i det konvekse koplingsstykket 12 og derfor er kortere og har mindre diameter enn tilsvarende parti 64d for porten 64.

Tilbakeslagsventilen for port 24 i det konkave koplingsstykket 10 omfatter en husdel 122 med lignende utforming som husdelen 82 i det konvekse koplingsstykket 12, bortsett fra at delen 122 istedenfor den utspilte flate 82a har en 90° skulder 122a, slik at delen følger formen av boringenes partier 24c og 24d og skulderen som er dannet mellom disse partier. Innerste ende av husdelen 122 er skrudd inn i partiet 24b i porten 24, slik at hele ventilenheten blir holdt på plass. Fordi porten 24 ikke inneholder en pakning som 68, er husdelen 122 avtettet mot porten 24 med en 0-ring 121.

De gjenstående deler av ventilenheten 26 i porten 24 i det konkave koplingsstykket 10 er identiske med tilsvarende deler av ventilenheten 66 i det konvekse koplingsstykkets 12 port 64. Disse samsvarende deler er således gitt de samme henvisningstall og blir ikke beskrevet i detalj på nytt. Når opptaket, som begrenses av veggen 16 i det konkave koplingsstykket 10', ikke er i inngrep med et konvekst koplingsstykke, vil fjærer 96 og 112 påvirke det bevegelige parti av ventilenheten 26 til dets ytterste stilling, hvor flaten 94 av ventillegemet 92 er i anlegg mot ventilsetet 80 og dermed lukker porten 24, og hvor hodet 106 rager forbi veggen 16 for å virke som utløser for ventilen. Når det konvekse koplingsstykket 12 føres inn i opptaket som begrenses av veggen 16, vil endeflaten 116 av ventilenhetens 26 hode 106 komme i glidende kontakt med veggen 50 1 det konvekse koplingsstykket 12 og/eller flaten 116 i dette koplingsstykkets ventilenhet, slik at begge utløsere 106 påvirkes mot sine innerste stillinger, som vist i fig. 7. Dermed vil de trekke ventil-legemene 92 fra deres respektive ventilseter 80 og følgelig åpne portene 24 og 26 for innbyrdes kommunikasjon.

Under henvisning til fig. 1, er de to koplingsstykkene 10 og 12 som ses på venstre side av figuren i samvirkende inngrep, og ventilenhetene 1 sine respektive porter 24 og 64 vil dermed være i åpne stillinger, som vist mer detaljert i fig. 7. Hydraulisk fluidum kan således kommunisere fra det ene koplingsstykke til det andre for drift av forskjellige anordninger som er tilordnet brønnhodekonstruksjonen. De to koplingsstykkene 10 og 12 som er vist på høyre side av fig. 1, kan representere et par slike koplingsstykker, idet det konvekse koplingsstykket 12 kjøres inn for samvirkende inngrep med det konkave koplingsstykket 10 og før samvirke er opprettet. Tilbakeslagsventilene i begge disse koplingsstykker 10 og 12 vil da være i lukket stilling, se fig. 2. Ingen av koplingsstykkene vil således tape hydraulisk fluidum til omgivelsene, og fluidumpassasjene i de to koplingsstykkene vil ikke bli forurenset med sjøvann. Lukkingen av tilbakeslagsventilene 26 i det konkave koplingsstykke 10 vil dessuten hindre trykktap fra den felles hydrauliske ledning 30 og dermed hindre forstyrrelse av korrekt funksjonering av de allerede samvirkende koplingsstykker på venstre side av figuren. Endelig vil lukkingen av ventilene i det konvekse koplingsstykke 12 hindre dannelse av bobler i dets fluidumpassasjer som følge av trykkendringer når koplingsstykket senkes. Samtlige av de nevnte fordeler vil likeledes oppnås, dersom et av de konvekse koplingsstykkene ble trukket tilbake etter å ha vært i inngrep med sin konkave motpart. Som nevnt ovenfor, oppnås alle disse fordeler via tilbakeslagsventiler i porter som munner i sideretning gjennom sine respektive koplingsstykker, istedenfor aksialt, og som virker som følge av relativ glidebevegelse i lengderetning (i forhold til koplingsstykkene som helhet), og uten behov for stikkforbind-else ved hvert enkelt par av samvirkende porter. Skjønt anordningen gir alle fordeler som er beskrevet i forbindelse med bruken av tilbakeslagsventilene generelt, krever den således ikke mer presisjon ved maskinbearbeiding av koplingsstykkenes vegger 16 og 50 eller mer presisjon når det gjelder plasseringen av de forskjellige porter innenfor disse vegger, enn det som kreves ved konvensjonelle ventilløse koplingsstykker. Det skal også bemerkes at tilbakeslagsventilene ifølge oppfinnelsen lett kan brukes sammen med mer eller mindre konvensjonelle pakninger 68.

Mens utførelseseksempelet i fig. 1 og 7 gir maksimale fordeler i forskjellige henseende, kan det som nevnt være nødvendig eller ønskelig i enkelte situasjoner å anordne ventiler bare i de konvekse eller bare i de konkave koplingsstykkene for enkelte systemer. Fig. 2-6 som er omtalt ovenfor illustrerer et system hvor det bare er anordnet ventiler i de konvekse koplingsstykkene. Fig. 8 viser på den annen side hvordan oppfinnelsen kan tilpasses for et system hvor det bare er anordnet ventiler i de konkave koplingsstykkenes porter.

Mer spesielt viser fig. 8 samme koplingsstykke 10 og ventilenhet 26 som er vist i fig. 7. Ventilenhetens 26 deler er derfor gitt samme henvisningstall og blir ikke nærmere omtalt en gang til. I beholderen som begrenses av koplingsstykket 10 er et konvekst koplingsstykke 12' i inngrep, og porten 64' omfatter en pakning og en pakningsholder, men ingen ventil. Porten 64' omfatter et Innerste, forsenket og gjenget parti 64a' og et ytterste, glattvegget og forsenket parti 64b' med større diameter enn partiet 64a'. Pakningen 68, som er identisk med pakningen i ovenfor omtalte utfør-elseseksempel, er anbragt i partiet 64b'. En rørformet beholder 124 er skrudd inn i partiet 64' og har et glatt, uvendig parti som generelt følger konturen av den radialt indre flate 68d av pakningen 68, og omfatter spesielt et utspilt parti 124a for å holde pakningen 68 på plass. Partiet 124a ender like før ytterenden av pakningen 68 for ikke å forstyrre deformeringen av denne for tetningsinngrep med koplingsstykket 10. Holderen 124 har en sentral boring 126 som følger på linje med resten av passasjen 621. Det skal bemerkes at uansett om tilbakeslagsventil-enheter er brukt i det konvekse koplingsstykkets porter, det konkave koplingsstykkets porter eller begge, er det fortrinnsvis bare anordnet pakninger som 68 i det konvekse koplingsstykkets porter. De forskjellige utførelseseksempler som er illustrert i fig. 1-8 viser således hvordan denne foretrukne tetnings-form kan tilpasses forskjellige systemer, uansett hvilke porter eller hvilken port som inneholder tilbakeslagsventil-enhetene.

I fig. 9 og 10 er ytterligere et utførelseseksempel vist, som omfatter en vesentlig avvikende ventilenhet. Denne type ventilenhet er bare illustrert i det konvekse koplingsstykket. Fagfolk vil imidlertid forstå at en lignende ventilenhet med hensiktsmessige modifikasjoner kan tilpasses for anordning 1 et konkavt koplingsstykke.

Det konkave koplingsstykke 10' i flg. 9 og 10 er identisk med det som er vist i fig. 2 og 3. Det omfatter en fluidumpassasje 22' med en port 24' som munner gjennom den stort sett sidevendte vegg 16' som begrenser beholderen for det konkave koplingsstykket. Det konvekse koplingsstykket 12" har en generelt utadvendt sidevegg 50", som er utformet for anlegg mot det konkave koplingsstykkets 10' vegg 16'. Fig. 9 og 10 viser et parti av en av fluidumpassasjene i koplingsstykket 12". Passasjen forløper generelt på tvers 128 og strekker seg tilnærmet perpendikulært på veggen 50" og skjærer nær sin indre ende av et vertikalt løp 130 som forløper oppad og radielt innad gjennom koplingsstykket 12" til en hensiktsmessig hydraulisk ledning. Porten for passasjene 128,130 dannes av en forsenking med større diameter 132 ved ytre ende av løpet 128.

En stanglignende, sylindrisk støtte 135 er skrudd konsentrisk inn i indre ende av passasjens løp 128. Fordi ytre diameter av støtten 135 er betydelig mindre enn indre diameter av passasjeløpet 128 (utenom det gjengede parti), dannes et ringformet strømningsrom mellom disse deler. Fordi passasje-løpet 130 kommuniserer med løpet 128 utenfor det sistnevntes gjengede parti, kommuniserer løpet 130 med dette ringformede strømningsrom. I ytre ende av støtten 135 foreligger et påformet ventilsete 136 som begrenser et avskåret konusformet ventilseteområde 138 som er kontinuerlig med og forløper radialt utad fra støtten 135, slik at setet 138 vender inn i forhold til porten 132.

Porten 132 inneholder en ringformet, elastomer pakning 134, som også virker som det bevegelige ventillegeme i ventilenheten. Pakningen 134 har en pakningsflate 134a som vender ut gjennom porten 132 for tettende kontakt med veggen 16' i det konkave koplingsstykket 10'. Pakningens 134 radialt indre flate har et avskåret konusformet parti 134b, som danner ventiltetningsflaten overfor ventilsetet 138, for tettende kontakt med dette. Imidlertid er minste diameter av pakningen 134, dvs. ved og nær den radialt innerste ende av det avskåret konusformede parti 134b, betydelig større enn ytre diameter av støtten 135 utenfor setet 136, slik at det, når flaten 134b er trukket tilbake fra ventilseteområdet 138, dannes et ringformet strømningsrom fra koplingsstykkets 12" ytre, langs 136 og 135 og til fluidumpassasjens løp 130. For at pakningen/ventillegemet 134 normalt skal påvirkes i retning av lukket stilling, er det anordnet en skruefjær 140 i porten 132. En ende av fjæren 140 er i anlegg mot skulderen som er dannet mellom porten 132 og passasjeløpet 128 forøvrig, mens den andre enden strekker seg inn i en aksial fordypning 134c i pakningen 134. I tillegg kan fluidumtrykket i passasjen 62 påvirke ventilen i retning av lukket stilling.

Det vil fremgå at dersom det konvekse koplingsstykket 12" beveges nedad fra stillingen i fig. 9 til stillingen i fig. 10, vil forskyvningsbevegelsen i lengderetning (med henblikk på koplingsstykkene som helhet) mellom pakningen 134 og veggen 16' føre til at pakningen påvirkes Innad til den stilling som er vist i fig. 10. Da trekkes flaten 134b fra ventilsetet 138 og åpner passasjen 128 for kommunikasjon med port 24, som da er ført på linje med porten 132. Det skal bemerkes at diameteren av det avskåret konusformede parti 134b i ytterste ende er betydelig større enn diameteren av porten 24', slik at det sikres korrekt kommunikasjon uten at det er nødvendig å anbringe portene mer nøyaktig I koplingsstykkene enn ved konvensjonelle, ventilløse porter. Som ved de andre utførelseseksemplene, er tetningen 134 betydelig overdimensjonert med henblikk på porten 24' for å sikre at den tetter rundet hele portens 24' omkrets, selv om portene i de to koplingsstykkene ikke er fullstendig på linje med hverandre.

Claims (1)

1.

Koplingsanordning for et brønnhode, med et par koplingsstykker (10 ',12") innbefattende en hun-del (10') med i hovedsaken i sideretning innovervendte vegger (16') som avgrenser en utsparing (14), og en han-del (12") som er tilpasset for innføring i og utføring fra utsparingen (14) ved en bevegelse i en i hovedsaken langsgående retning, idet han-delen (12") har hovedsakelig i sideretningen utovervendte vegger (50") for plassering inntil hun-delens (10') nevnte vegger når han-delen (12") er innført deri, idet hver og en av de nevnte koplingsstykker har en respektiv fluidumkanal (22 *; 128,130), hvilke kanaler hver og en har en port (24', 132) som munner gjennom respektive vegger (16 ',50") og som i hovedsaken overlapper hverandre når koplingsstykkene er i sammenkoplet inngrep, og med en tilbakeslagsventil (134,135) anordnet i porten til et av koplingsstykkene (10',12"), hvilken tilbakeslagsventil er forspent til en stilling for lukking av porten og er forsynt med manøvreringsorgan (134) som er bevegbare i en retning i hovedsaken sideveis for åpning av porten, karakterisert ved at tilbakeslagsventllen innbefatter et støtteelement (135) som er fast montert i kanalen (128) i det nevnte ene koplingsstykke (12") inntil nevnte port (132), idet støtteelement-ets (135) ytre periferi er adskilt innad fra kanalens (128) indre periferi for tilveiebringelse av et strømningsrom derimellom,

et seteelement (136) grensende til støtteelmentet (135) og avgrensende en ringformet seteflate (138) som er kontinuerlig med og går ut fra støtteelementet, idet seteflaten (138) er vendt i hovedsaken innover med hensyn på porten (132) i det nevnte ene koplingsstykke (12"),

et ringformet ventilelement (134) som er frem- og tilbake-bevegbart montert i porten (132), i hovedsaken rundt støtteelementet (135) og seteelementet (136), og som har en ventiltetningsflate (134b) som er vendt i hovedsaken utover i

forhold til porten (132) og er motliggende den nevnte seteflate (138),

organ (140) som fjærende forspenner ventiltetningsflaten (134b) mot nevnte seteflate (138), hvorhos en del av ventilelementet (134) rager ut forbi porten (132) i nevnte koplingsstykke (12") for å danne manøvreringsorganet når ventiltetningsflaten (134b) ligger mot seteflaten (138).;2.

Koplingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at støtteelementet (135) definerer en sylindrisk flate og ved at setef laten (138) er en flate med formen til en avstumpet kjegle som divergerer fra støtteelementets (135) sylindriske flate, ved at ventilelementet (134) definerer en sylindrisk flate og at nevnte ventiltetningsflate (134b) er en flate med formen til en avstumpet kjegle som divergerer fra ventilelementets (134) sylindriske flate, idet ventilelementets sylindriske flate i hovedsaken omgir støtte-elementets (135) sylindriske flate, men har større diameter enn støtteelementets sylindriske flate.;3.

Koplingsanordning ifølge krav 2, karakterisert ved at ventilelementet (134) utgjøres av en elastomerring som har en tetningsflate (134a) som vender ut fra porten (132) for tettende samvirke med veggen (16') i det andre koplingsstykke (10'), i hovedsaken rundt porten (24<*>) i det andre koplingsstykke.