NO162680B - Anordning ved automatisk hydraulisk kopling. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en hydraulisk kobling som kan forbindes og/eller frigjøres automatisk uten innbland-ing av en operatør på koblingsstedet.

En kobling av denne art er særlig, men ikke ute-lukkende, nyttig for levering av et trykkfluidum til et neddykket apparat, og særlig for levering av et trykkfluidum til en oppblåsbar lukkeinnretning når en reparasjon må foretas på en neddykket rørledning.

I sistnevnte tilfelle kan det dessuten være nyttig

å ha organer for utløsning av lukkeinnretningen.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse er der skaffet tilveie en hydraulisk kobling til forbindelse av et apparat med en hydraulisk rørledning, omfattende en første ubevegelig del utstyrt med kobleorganer for tilkobling til apparatet og med en første innvendig kanal som strekker seg gjennom den første del, og en annen tilbaketrekkbar del utstyrt emd låseorganer for låsing av denne til den første del og med en annen innvendig kanal som ved en første ende av den annen del er forbundet med kobleorganer for tilkobling til den hydrauliske rørledning, og innrettet ved en annen ende av den annen del til å bringes til forbindelse med den første innvendige kanal, hvori den første del omfatter en hylseformet sylindrisk beholder med et endestykke forsynt med en aksial hals rettet innover i beholderen og som delvis frembringer den første innvendige kanal, idet den annen del omfatter et hult tappformet sylindrisk legeme innrettet for innføring i den sylindriske beholder og som inkluderer en sylindrisk slededel som er aksialt glidbar og påvirkes aksialt av en elastisk hoveddel i retning av den annen ende av den annen del mot en låsestilling, hvori den låser låseorganene, og den annen innvendige kanal er delvis fremskaffet av en bevegelig hul sylindrisk kjerne som har en første aksial ende som hører til et arbeidskammer for å ta imot et arbeidsfluidum for den aksiale forskyvning av den bevegelige sylindriske kjerne, og en annen aksial ende som er utstyrt med fluidumtette kontaktorganer for inngrep med den aksiale hals, kjennetegnet ved at arbeidskammeret er innrettet for å bevirke forskyvning av den sylindriske kjerne i en utkoblende retning fra den annen ende mot den første ende av den annen del, og at den annen aksiale ende av den sylindriske kjerne er utstyrt med driv-organer for å drive den sylindriske sleidedel ved forskyvning av den bevegelige sylindriske kjerne i utkoblende retning, for å bevirke at den sylindriske sleidedel beveger seg ut av sin låsestilling for frigjøring av låseorganene.

Således kan innføring av arbeidsfluidum i arbeidskammeret medføre samtidig utløsning av den sylindriske kjerne fra den aksiale hals og utløsning av det tappformede hule sylindriske legeme fra den hylseformede sylindriske beholder for å muliggjøre tilbaketrekning av det tappformede hule sylindriske legeme fra den hylseformede beholder.

Den bevegelig sylindriske kjerne påvirkes aksialt ved hjelp av et elastisk hjelpeelement i motsatt retning av nevnte utkoblende retning, mot en fremskutt stilling hvori drivorganene er adskilt fra den sylindriske sleidedel, men sistnevnte som da er i låsestilling, holdes tilbake mot ytter-ligere aksial bevegelse ved hjelp av en stopper. Således kan den hydrauliske kobling og den mekaniske låsing av koblingen foretas uavhengig av hverandre, og det er mulig ved tilførsel av det første arbeidsfluidum under redusert trykk til nevnte arbeidskammer å bevirke, i et første trinn, en enkel utløsning av den sylindriske kjerne fra den aksiale hals og eventuelt utføre visse kontroller før man går videre til et andre trinn for utløsning av det hule tappformede sylindriske legeme fra den hylseformede sylindriske beholder ved tilførsel til arbeidskammeret av et arbeidsfluidum under høyt trykk.

I det minste én tilbakeslagsventil kan installeres

i den første innvendige kanal i den hylseformede sylindriske beholder, idet ventilen hører til en bevegelig mellomliggende del som er slik anbragt at den forskyves av den annen aksiale ende av den bevegelige sylindriske kjerne ved inngrep av denne ende med den aksiale hals og for igjen å for-skyve tilbakeslagsventilen til dens åpne stilling. Tilbakeslagsventilen kan forbli åpen så lenge den bevegelige sylindriske kjerne er i inngrep med den aksiale hals, slik at trykkfluidum kan trekkes tilbake fra apparatet.

En utførelse i samsvar med oppfinnelsen skal i det følgende beskrives som et eksempel med henvisning til tegningen, som viser en utførelse av en hydraulisk kobling ifølge

oppfinnelsen i aksialsnitt.

Den hydrauliske kobling vist på tegningen omfatter en sylindrisk hylseformet beholder 1 og et hult tappformet sylindrisk legeme 2.

Den sylindriske beholder 1 omfatter en sentral rør-formet del 3 som er åpen ved en første aksial ende og lukket ved en annen aksial ende ved hjelp av et endestykke 4. Ved den første aksiale ende er den rørformede del 3 forlenget ved hjelp av en rørformet føring 5 og bærer en flens 6 for tilkobling til apparatet 7, hvorav bare en meget liten del av kapslingen er vist, f.eks. ved hjelp av gjengede bolter 8, idet en tetningsring 9 er innskutt mellom flensen 6 og appa-ratets 7 kapsling. Den rørformede del 3 er også ved sin første ende forsynt med en ansats 10 som har inngrep med iåseorganer for låsing av det hule sylindriske legeme 2 i forhold til den sylindriske beholder 1 som det skal beskrives nærmere i det følgende.

Endestykket 4 er forlenget av en nese 11 som er skrudd inn på endestykket 4 under mellomkomst av en tetningsring 12. Inne i det utstyr som omfatter endestykket 4 og nesen 11 er anordnet en første aksial innvendig kanal 13 som munner ut ved en ende i en innvendig hals 14 i beholderen 11. Halsen 14 er utstyrt med utvendige gjenger og den frie ende av nesen 11 er utstyrt med innvendige gjenger som gjør det mulig å montere beskyttende stoppere. Kanalen 13 er forsynt med to tilbakeslagsventiler 15 og 16 anbragt i serie og som skaffer tilstrekkelig sikkerhet for at det inne i apparatet 7 bibeholdes et trykkfluidum som føres inn gjennom kanalen 13. Tilbakeslagsventilene 15 og 16 omfatter hver et sete 17 hhv.. 18, en lukkekule 19 hhv. 20 og en fjær 21 hhv. 22, som trykker kulen mot sitt sete. En bevegelig hul mellomliggende del 23 i form av en trakt er glidbar i kanalen 13, båret mot veggen av kanalen ved hjelp av en ring 24 og holder kulen 19 borte fra sitt sete 17 når det hule tappformede sylindriske legeme 2 er i en tilkoblet tilstand. En annen hul mellomliggende del 25 er anbragt mellom kulene 19 og 20 for å bevege kulen bort fra sitt sete 18 når kulen 19 på sin side er borte fra sitt sete 17. Kulene 19 og 20 holdes ved hjelp av glidbare føringer 26 hhv. 27 som påvirkes av fjærer 21 hhv. 22. Fjæren 21 ligger an mot nesen 11, mens fjæren 22 ligger an mot en holdering 2 8 over en skive.

Venstre halvdel av figuren viser en ikke tilkoblet

og ulåst stilling av det hule tappformede sylindriske legeme 2, mens den høyre halvdel av tegningen viser den tilkoblede og låste stilling av legemet 2. Det kan ses at disse to stillinger av legemet 2 respektive tilsvarer en lukket stilling av tilbakeslagsventilene 15 og 16 og en åpen stilling av ventilene 15, 16. I den åpne stilling av ventilene 15, 16 har delen 23 anlegg mot og beveges av en aksial ende 2 9 som betegnes som den annen aksiale ende av en bevegelig hul aksial sylindrisk kjerne 30 båret av det hule tappformede sylindriske legeme 2.

Det hule tappformede sylindriske legeme 2 omfatter en rørformet kapsling 31 som er åpen ved en første aksial ende 32 og lukket ved sin annen aksiale ende av et tykt sylindrisk deksel 33 som ender i et kuleformet hode 34, på hvilket er montert et lager 35 for å danne et kuleledd. Lageret 35 er festet på en flens 36 som sitter fast på en håndteringsdel (ikke vist).

Dekslet .33 stikker frem radialt fra den rørformede kapsling 31 og kommer til anlegg mot flensen 6 som således bestemmer den aksiale stilling av det hule sylindriske legeme 2 i den sylindriske beholder 1. Legemet 2 er sentrert i beholderen 1 ved inngrep av dekslet 33 i den rørformede føring 5.

Dekslet 33 som omfatter to deler forbundet med hverandre ved hjelp av gjengebolter 37, er utstyrt med kobleorganer 38 til forbindelse med en hydraulisk rørledning (ikke vist) båret av håndteringsdelen og til hydraulisk forbindelse med den første innvendige kanal 13 i den sylindriske beholder 1. Kobleorganene 38 står i forbindelse over en radial kanal 39

med en aksial kanal 40 utformet i en fast sylindrisk kjerne 41

i dekslet 33. Omkring den faste sylindriske kjerne 41 er der

et ringformet sylindrisk rom 42, hvori et ringformet stempel

43 er glidbart, idet tetning er foretatt med ringformede tet-ninger 44, 45 og 46. Tverrsnittsarealet av den ubevegelige sylindriske kjerne 41 er hovedsakelig lik tverrsnittsarealet av den bevegelige sylindriske kjerne 30 ved dens annen ende 29. Stemplet 43 deler rommet 42 i et nøytralt kammer 47 i forbin-deise med en lufteventil 48, og et virksomt arbeidskammer 49 innrettet for å ta imot et arbeidsfluidum gjennom et inn-løp 50 forbundet med en rørledning (ikke vist) båret av håndteringsdelen. Stemplet 4 3 er mekanisk forbundet ved hjelp av en rørformet del med den annen eller første aksiale ende av den bevegelige sylindriske kjerne 30, hvori er anordnet en sentral kanal 51 som sammen med den aksiale kanal 40 danner en annen innvendig kanal i det tappformede hule sylindriske legeme 2 og til forbindelse med den første innvendige kanal 13 som befinner seg i den hylseformede sylindriske beholder 1.

En i lengderetningen forløpende åpning 52 er anordnet i den rørformede føring 5 for å tillate gjennomgangen av rørledningene som er forbundet med kobleorganene 38 og med innløpet 50, ved innføring av det hule sylindriske legeme 2 i den sylindriske beholder 1.

Den rørformede kapsling 31 er utstyrt med huller 5 3 som tar imot kuler 54 og er slik anbragt at når det hule sylindriske legeme 2 er i stilling i den sylindriske beholder 1, befinner kulene 54 seg overfor den sentrale rørformede del 3 umiddelbart under ansatsen 10. En sylindrisk sleidedel 55 er glidbar inne i den rørformede kapsling 31 mellom en låsende og en frigjørende stilling. I sin låsende stilling skyver den kulene 54 radialt utover til låsing og ligger an mot en stopper i form av en hol der ing 56 båret av kap slingen 31. Den låsende stilling er den naturlige stilling som inntas av den sylindriske sleidedel 55 ved virkningen av en hovedtrykk-f jaer 57 som ligger an mot dekslet 33 og mot en ringformet del 58 av den sylindriske sleidedel 55.

Den annen aksiale ende 29 av den bevegelige sylindriske kjerne 30 er innrettet for å trenge inn i den innvendige hals 14 av den sylindriske beholder 11 og få tettende inngrep i denne ved hjelp av en ringformet tetning 59. Den første aksiale ende av den bevegelige sylindriske kjerne glir utvendig langs den faste sylindriske kjerne 41, mens den annen aksiale ende 29 av samme er i inngrep innvendig med halsen 14.

Mot den annen aksiale ende 29 er den sylindriske kjerne 30 også utstyrt med en ring 60 skrudd inn på samme og som er forlenget av en hette 61 som beskytter den annen aksiale ende 29. En hjelpetrykkfjær 62 ligger an mot dekslet 33 og mot ringen 60. Bevegelsen av ringen 60 som er avgrenset av forskyvningen av stemplet 43 mellom de aksiale ender av det sylindriske ringformede rom 42, er større enn bevegelsen av den sylindriske sleidedel 55, hvis bevegelse er begrenset av holder ingen 56. Ringen 60 frembringer en ansats 63 som er adskilt fra den ringformede del 58 av den sylindriske sleidel 55 når delen 55 støter mot holderingen 56 og den annen ende 29 av den bevegelige sylindriske kjerne 30 er i inngrep med den innvendige hals 14. Hvis den bevegelige sylindriske kjerne 30 trekkes tilbake ved tilførsel av arbeidsfluidum til innløpet 50, kommer ansatsen 63 til anlegg mot den ringformede del 58 og den bevegelige sylindriske kjerne 30 driver den sylindriske sleidel 55. Delen 55 er utstyrt med en sirkulær fordypning 64 som gjør det mulig for kulene 54 å trekke seg radialt tilbake når fordypningen ligger på linje med kulene 54 i den utløsende stilling av sleidedelen 55.

Driftsmåten vil fremgå klart fra ovenstående beskri-velse. For å føre det hule sylindriske legeme 2 inn i den sylindriske beholder 1 tilføres arbeidsfluidum til innløpet 50 og bevirker bevegelse av sleidedelen 55 til dens utløsende stilling, hvori kulene 54 kan trekkes tilbake radialt. Når legemet 2 er i stilling i den sylindriske beholder 1, sten-ges tilførselen av arbeidsfluidum og trykkfjærene 57 og 62 forskyver den sylindriske sleidedel 55 for å bringe den til låsende stilling og forskyver ringen 60 for å føre den annen ende 29 av den hule sylindriske kjerne 30 til kontakt med den indre hals 14 og åpne ventilene 15, 16. Det vil bemerkes at svikt i tilførselen av arbeidsfluidum kan hindre sammen-kobling av de to deler i forbindelsen, men at når først denne kobling er oppnådd, er den ikke lenger avhengig av arbeidsfluidumet.

Utløsning av koblingen kan foretas i to trinn: I et første trinn tilføres arbeidsfluidum til innløpet 50 ved et forholdsvis lavt trykk, hvilket er tilstrekkelig til å trykke sammen fjæren 62 og følgelig utløse den første ende 29 av den bevegelige sylindriske kjerne 30 fra halsen 14 og igjen stenge tilbakeslagsventilene 15 og 16, men utilstrek-kelig til også å trykke sammen fjæren 57. Etter dette første trinn er det mulig å kontrollere tettheten av tilbakeslagsventilene 15 og 16. I et annet etterfølgende trinn blir arbeidsfluidum ved et høyere trykk tilført innløpet 50 for samtidig å trykke sammen fjærene 57 og 62 og bevege sleidedelen 55 til dens utløsende stilling, hvori kulene 54 trekkes radialt tilbake.

Det vil bemerkes at størrelsen av trykket i det fluidum som tilføres kobleorganene 38, ikke vil forandre opp-førselen av den bevegelige sylindriske kjerne 30 i inngrep med halsen 14, fordi kjernen ved sine to ender har det samme tverrsnittsareal som utsettes for trykket av fluidumet fra hver sin retning, slik at kompensering oppnås.

Det er således skaffet tilveie en automatisk hydraulisk kobling som kan kobles inn og ut og som også tillater tilbaketrekning av et trykkfluidum fra et apparat, såvel som innføring av et trykkfluidum i apparatet.

Det er selvsagt mulig å lage et stort antall modi-fiseringer av den ovenfor beskrevne utførelse. Således kan fjæren 62 erstattes av en fjær som virker mellom den sylindriske sleidedel 55 og ringen 60, idet denne fjær da ville være betydelig mindre kraftig enn fjæren 57. Hvis det ikke er ønsket å trekke ut fluidum fra apparatet gjennom de indre kanaler 13, 51, 40, dvs. i tilfelle hvor apparatet 7 er en lukkeinnretning, hvis det ikke er ønsket å avlaste sistnevnte, er det ikke nødvendig å anordne de mellomliggende bevegelige elementer 23 og 25. Bekreftelse på tettheten av tilbakeslagsventilene 15 og 16 krever da ikke installasjon av en fjær 62 som virker på ringen 60 fordi sistnevnte kan kontinuerlig forbli pådratt mot den ringformede del 58 av den sylindriske sleidedel 55 eller kan sogar være forbundet med denne sleidel. I dette tilfelle kan tilbakeslagsventilene 15 og 16 erstattes av tilbakeslagsventiler anbragt på selve apparatet 7. En enkelt tilbakeslagsventil i stedet for ventilene 15 og 16 kan anses tilstrekkelig i visse anvendelser. Inngrepet av den bevegelige sylindriske kjerne 30 med den faste sylindriske kjerne 41 og med halsen 14 kan være av typen med tapp eller hylse, avhengig av det anvendte system.

Det effektive tverrsnittsareal av den bevegelige sylindriske

kjerne 30 velges fortrinnsvis det samme ved begge ender.

Claims (8)

1. Hydraulisk kobling til forbindelse av et appa-

rat med en hydraulisk rørledning, omfattende en første ubevegelig del (1) utstyrt med kobleorganer (8) for tilkob- ling til apparatet (7) og med en første innvendig kanal (13) som strekker seg gjennom den første del (1), og en annen tilbaketrekkbar del (2) utstyrt med låseorganer (54) for låsing av denne til den første del (1) og med en annen inn- vendig kanal (40, 51) som ved en første ende av den annen del (2) er forbundet med kobleorganer (38) for tilkobling til den hydrauliske rørledning, og innrettet med en annen ende av den annen del (2) til å bringes til forbindelse ved den første innvendige kanal (13), hvori den første del (1) om- fatter en hylseformet sylindrisk beholder med et endestykke (4) forsynt med en aksial hals (14) rettet innover i be- holderen og som delvis frembringer den første innvendige kanal (13), idet den annen del omfatter et hult tappformet sylindrisk legeme innrettet for innføring i den sylindriske beholder (1) og som inkluderer en sylindrisk sleidedel (55) som er aksialt glidbar og påvirkes aksialt av en elastisk hoveddel (57) i retning av den annen ende (32) av den annen del (2) mot en låsestilling, hvori den låser låseorganene (54), og den annen innvendige kanal (40, 51) er delvis frem- skaffet av en bevegelig hul sylindrisk kjerne (30) som har en første aksial ende som hører til et arbeidskammer (49) for å ta imot et arbeidsfluidum for den aksiale forskyvning av den bevegelige sylindriske kjerne (30), og en annen aksial ende (29) som er utstyrt med fluidumtette kontaktorganer (59) for inngrep med den aksiale hals (14), karakteri- sert ved at arbeidskammeret (49) er innrettet for å bevirke forskyvning av den sylindriske kjerne (30) i en utkoblende retning fra den annen ende (32) mot den første ende (33) av den annen del (2), og at den annen aksiale ende (29) av den sylindriske kjerne (30) er utstyrt med driv- organer (60) for å drive den sylindriske sleidedel (55) ved forskyvning av den bevegelige sylindriske kjerne (30) i utkoblende retning, for å bevirke at den sylindriske sleidedel (55) beveger seg ut av sin låsestilling for frigjøring av låseorganene (54).

2. Hydraulisk kobling ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter et elastisk hjelpeelement (62) som aksialt påvirker den bevegelige sylindriske kjerne (30) i den motsatte retning av den utkoblende retning, mot en fremskutt stilling, hvori drivorganene (60) er adskilt fra den sylindriske sleidedel (55), idet sleidedelen som da er i sin låsestilling, holdes tilbake i nevnte motsatte retning ved hjelp av en stopper (56).

3. Hydraulisk kobling ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter minst én første tilbakeslagsventil (15) montert i den første innvendige kanal (13) i den hylseformede sylindriske beholder (1) og forbundet med et første bevegelig mellomliggende element (23) slik anbragt at det kan forskyves av den annen aksiale ende (29) av den bevegelige sylindriske kjerne (30) ved inngrep av denne ende med den aksiale hals (14), og for i tur og orden å bevege den første tilbakeslagsventil (15) til dens åpne stilling.

4. Hydraulisk kobling ifølge krav 3, karakterisert ved at den omfatter en annen tilbakeslagsventil (16) montert i den første innvendige kanal (13) i den hylseformede sylindriske beholder (1), idet den annen tilbakeslagsventil (16) er anbragt hydraulisk i serie med den første tilbakeslagsventil (15) og i den åpne stilling tilkoblet den første tilbakeslagsventil ved hjelp av et annet bevegelig mellomliggende element (25).

5. Hydraulisk kobling ifølge krav 1, karakterisert ved at det hule tappformede sylindriske legeme (2) bærer en fast sylindrisk kjerne (41) anbragt aksialt i forhold til samme og utstyrt med én innvendig aksial kanal (40) som utgjør en del av den annen innvendige kanal, idet den bevegelige sylindriske kjerne (30) er tettende og glidbart i inngrep med denne ved sin første aksiale ende.

6. Hydraulisk kobling ifølge krav 5, karakterisert ved at det effektive tverrsnittsareal av den bevegelige sylindriske kjerne (30) i inngrep med den faste sylindriske kjerne (41) er hovedsakelig lik det effektive tverrsnittsareal av den bevegelige sylindriske kjerne (30) i inngrep med den aksiale hals (14).

7. Hydraulisk kobling ifølge krav 2, karakterisert ved at de elastiske hoved- og hjelpeelementer omfatter skruetrykkfjærer (57, 62) anbragt koaksialt og som begge ligger an mot et deksel (33) anordnet ved den første ende av det tappformede hule sylindriske legeme (2), idet en av fjærene ligger an mot den ringformede del (58) av den sylindriske sleidedel (55), og den annen fjær ligger an mot en ring (60) båret av den bevegelige sylindriske kjerne (30).

8. Hydraulisk kobling ifølge krav 7, karakterisert ved at ringen (60) er forlenget med en beskyttende hette (61) som omgir den annen aksiale ende (29) av den bevegelige sylindriske kjerne (30).