NO170170B

NO170170B - Selvkoblende flens med laaseanordning

Info

Publication number: NO170170B
Application number: NO854451A
Authority: NO
Inventors: Kurt Sande
Original assignee: Skarpenord Control Systems As
Priority date: 1985-11-08
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1992-06-09
Also published as: US4735439A; DK172198B1; EP0222228A1; DE3673496D1; DE222228T1; DK532186D0; NO170170C; NO854451L; DK532186A; ATE55637T1; EP0222228B1

Abstract

Selvkoblende flens for sammenkobling og samtidig både radiell og aksiell låsing av to komponenter. Koblingen er spesielt egnet for sammenkobling av en aktuator til ventiler o.l. Koblingen omfatter en øvre koblingsdel (4) innrettet til å festes til eller innarbeides i én komponent (2) og en nedre koblingsdel (5) innrettet til å festes til en annen komponent (3). Koblingsdelene omfatter videre et ringstempel (12) oa en låsering (23). Koblingsanordningen har en indre gjennomgående radiell åpning (18), og begge koblingsdeler (4, 5) har -krå anleggsflater (10, 22). Koblingen er utstyrt med inn- og utløp (16, 17) for hydraulisk væske og er således egnet for fjernstyrt kontroll.

Description

Ved utbygging av olje- og gassfelter på stadig større havdyp er det behov for anordninger som muliggjør til- og frakobling av komponenter uten at dykker er tilstede. Anordningene må derfor være egnet for fjernstyrt montering og gi en god og sikker kobling av komponentene. Behov for en slik forbindelse mellom elementer melder seg eksempelvis ved kobling av aktua-torer til ventiler, kobling av ventiler til rørgater, kobling av rør til rør samt kobling av hydrauliske/elektriske kretser. En slik kobling kan benyttes også på andre områder hvor det er behov for en "hurtig" montering av komponenter.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å frembringe en kobling som gir en rask og sikker montering og fastlåsing av komponentene. Frakobling skal også være enkel å utføre.

Det er videre et formål å komme frem til en kobling som vil fungere tilfredsstillende ved fjernstyrt kontroll og derved egner seg for bruk ved til- og frakobling av komponenter på store havdyp hvor dykkeroperasjoner helst bør unngås.

Et annet formål med oppfinnelsen er å frembringe en kobling som gir både radiell og aksiell sikring av komponentene. Disse og andre formål med oppfinnelsen oppnås med en kon-struksjon som er kjennetegnet ved de særlige trekk som frem-går av de etterfølgende krav.

De foretrukne utførelsesformer for anordningen ifølge oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til ved-lagte tegninger, hvor; Figur 1 viser delvis i snitt den selvkoblende flens med låseanordning som kobling mellom en aktuator og en ventil. Figur 2 viser nedre del av koblingen både i snitt og

perspektiv.

Figur 3 viser koblingens øvre del innebygget i en

aktuator og nedre del festet til en ventil.

I figur 1 er den selvkoblende flens med låseanordning 1 vist aktivisert som koblingselement mellom en aktuator 2 og en ventil 3. Koblingen er satt sammen av en øvre koblingsdel 4 innrettet til å festes til én enhet og med en nedre koblingsdel 5 innrettet til å festes til en annen enhet. Den øvre del av koblingen består av en øvre plate 6 og en indre sylinder 7 festet til platen og en omsluttende sylindrisk del også festet til platen 6. Den omsluttende sylindriske del består av et øvre sylindrisk omkretsparti 8 som går over i et nedre sylindrisk omkretsparti 9 med større ytre diameter. Den ned-erste del av omkretspartiet 9 er formet som en halvsylinder med skrå anleggsflater 10 og er nøyaktig lik øverste del av nedre koblingsdel 5, slik den er beskrevet med henvisning til figur 2.

Den indre diameter for det øvre sylindriske omkretsparti 8 minskes ved et punkt nedenfor den indre sylinder 7 slik at det dannes en stoppeskulder 11 for et ringstempel 12. Stem-pelet 12 kan derved beveges opp og ned i et ringformet hul-rom ±3 dannet mellom øvre plate 6, indre sylinder 7 og øvre sylindriske omkretsparti 8 av koblingen. I nedre sylindriske parti økes den indre diameter slik at det dannes en sylindrisk rett flate 14 som virker som kontinuerlig anleggsflate mot den tilsvarende anleggsflate 15 i nedre koblingsdel (figur 2). Både ringstempel 13 og øvre anleggsflate 14 er utstyrt med O-ringpakninger for å sikre en tett og sikker funksjon av de enkelte deler. Den øvre koblingshalvdel er likeledes utstyrt med inn- og utløp 16, 17 for hydraulisk væske. Selve flensfunksjonen utgjøres av kontinuerlige flater 14, 15 og skrå anleggsflater 10, 22. Figur 2 viser spesielt nedre koblingsdel 5, men de tekniske detaljer på øvre og nedre koblingsdel som er identiske, er vist i figur 2A, B og C. Figur 2A viser nedre koblingsdel i sideriss, 2B nedre koblingsdel sett ovenfra, og figur 2C viser nedre koblingsdel tegnet i perspektiv. Nedre koblingsdel 5 er sylindrisk og med en indre gjennomgående radiell åpning 18. Også øvre koblingsdel har åpning med samme diameter. Den ene halvdel av koblingsdelen 5 er utformet som en halvsirkulær skive 19 som går over i et oppstående halvsylindrisk parti 20 av mindre diameter. Toppflaten på denne delen fortsetter som en indre halvsylindrisk utdreid kontinuerlig flate 15 i den andre halvdel av nedre koblingsdel 5. Denne flaten 15 kommer i anlegg med samme sylindriske omkretsparti 14 av øvre koblingsdel når koblingen er aktivisert. Den andre halvdel av nedre koblingsdel utgjøres av en halvsylindrisk oppstående krage 21 med større høyde enn andre halvpart av koblingshalv-delen og som innvendig skråner ned mot den utdreide flate 15. Kragen 21 har skrå anleggsflater 22 som kommer i anlegg med de tilsvarende/samme skrå anleggsflater 10 (fig. 1) i øvre koblingsdel.

Videre er koblingen utstyrt med en låsering 23 (fig. 1 og 3) som er festet til ringstempelet 12. Ved sammenkobling plas-seres de to koblingsdeler 4 og 5 aksielt på hverandre slik at de sylindriske rette flatene 14 og 15 fysisk ligger an mot hverandre. Som følge av at de skrå anleggsflater 10 og 22 må passere hverandre ved slik sammenstilling, vil de to koblingsdeler 4 og 5 derfor bli liggende litt eksentrisk (mellom 8 og 12 mm) på hverandre. Selve låsefunksjonen inn-trer når ringstempelet 12 fører låseringen 23 fra sin utgangsposisjon i øvre koblingsdel 4 inn i åpning 18 i nedre koblingsdel 5. Låseringen er utformet som en kon 24 i ned-erste parti. Denne konen 24 sikrer at de to koblingsdeler 4 og 5 alltid vil la seg føre sammen ved en radiell bevegelse dersom de to koblingsdeler 4 og 5 i utgangspunktet blir plassert på hverandre slik at konens 24 minste diameter ved inntregning faller innenfor omkretsen av åpning 18 i nedre koblingsdel 5. Låseringens kon 24 vil ved inntregning i åpning 18 søke å fullstendig sentrere de to koblingsdeler 4 og 5. Imidlertid er de skrå anleggsflater 10 og 22 plassert slik at dette bare så vidt er mulig (mellom 0,2 mm og 0,6 mm eksentrisitet vil bestå). Derved oppnås en forspenning av de skrå anleggsflater 10 og 22 mot hverandre. Som følge av for-spenningen vil låseringen 23 bli presset mot den ene siden av vegg i åpningen 18 i nedre koblingsdel 5 og det oppstår der friksjonskrefter som er rettet mot bevegelsen av låseringen 23. Når denne friksjonskraft blir like stor som kraften fra det hydraulisk drevne ringstempel 12, stopper inntregningen av låseringen 23. Låseringen 23 vil i denne posisjon, som vist på fig. 1, fysisk hindre at anleggsflåtene 10 og 22 kan separere radielt. Selve skråstillingen av anleggsflåtene 10 og 22 låser de to flenshalvdeler til hverandre slik at de ikke kan separere aksielt så lenge låseringen 23 forblir i posisjon som vist i fig. 1.

Når koblingen ønskes opphevet, kan låseringen 23 skyves tilbake i øvre koblingsdel 4 og de to koblingsdeler 4 og 5 er fri og kan separere. Bruk av hydraulikk for å skyve ringstempelet frem og tilbake, muliggjør fjernstyrt operasjon av koblingen.

På figur 3 er den øvre del av koblingen vist utformet som en del av en aktuator 2 og nedre del 5 festet til en ventil 3. Pilene viser nødvendig eksentrisitet ved sammenstilling pga. at skråflåtene må passere hverandre (8-12 mm).

Claims

1. Anordning for sammenkobling og samtidig både radiell og aksiell låsing av to komponenter, spesielt til bruk for sammenkobling av aktuator til ventiler o.l., idet den omfatter en øvre koblingsdel (4) innrettet til å festes til eller innarbeides i en komponent (2) og en nedre koblingsdel (5) innrettet til å festes til en annen komponent (3), og hvor øvre koblingsdel er utstyrt med inn-og utløp (16, 17) for hydraulisk væske som påvirker et ringstempel (12) og hvor koblingsanordningen har en indre gjennomgående aksiell åpning (18), karakterisert ved at begge koblingsdeler (4,5) er utstyrt med identiske halvsylindriske låsetunger med aksielt skrådde anleggsflater (10,22), og hvor de to deler (4,5) er innrettet til å kobles med de skrå flatene mot hverandre, og hvor en låsering (23) festet til ring-stemplet (12) er innrettet til å beveges fra utgangsposis-jonen i øvre koblingsdel (4) inn i åpningen (18) i nedre koblingsdel (5).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de skrå anleggsflater (10,22) er slik plassert at de to koblingsdeler (4,5) vil være eksentriske i forhold til hverandre, og hvor skråflåtene (10,22) vil bli presset mot hverandre når låseringen (23) ved innføring søker å sentrere de to koblingsdeler (4) og (5) slik at det dannes en slarkefri forbindelse både i aksiell og radiell retning.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at øvre koblingsdel (4) omfatter en øvre sirkulær plate (6) med et indre sylindrisk parti (7) og med en omsluttende sylindrisk del festet til platen (6), hvor den omsluttende sylindriske del består av et øvre sylindrisk omkretsparti (8) som går over i et nedre sylindrisk omkretsparti (9) med større diameter og hvor nedre del av omkretspartiet (9) er formet som en halvsylinder med skrå anleggsflater (10) .

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at en stoppeskulder (11) for ringstempelet (12) i øvre sylindriske omkretsparti (8).

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nedre koblingsdel (5) omfatter en'halvsirkulær skive (19) som går over i et oppstående halvsylindrisk parti (20) av mindre diameter og hvor toppflaten på denne delen fortsetter som en indre halvsylindrisk utdreid kontinuerlig flate (15) i andre halvdel av koblingsdelen (5) som består av en halvsylindrisk oppstående krage (21) med større høyde enn den andre koblingshalvdel og med skrå anleggsflater (22) .

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nedre sylindriske omkretsparti (9) med anleggsflater (19) i øvre koblingsdel (4) er utformet tilsvarende nedre koblingsdel (5) .

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at låseringen (23) er utformet med en konisk del (24).

8. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at øvre koblingsdel (4) er utformet som en del av en aktuator (2).