NO301199B1 - Trykk-tetteanordning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en tetteanordning for bruk mellom to sylindriske overflater. Tetteanordningen omfatter i det minste et ringformet tetteelement, slik som en O-ring. Oppfinnelsen gjelder særlig en høytrykksbestandig tetning mellom den ytre overflate av en elektrisk eller optisk kabel ved dens inngang til et undersjøisk kabinett.

Det er velkjent innen tidligere kjent teknikk å avtette en sylindrisk overflate med O-ringer av forskjellige typer og strukturer. Sådanne tetninger vil være motstandsdyktige overfor trykk selv i undersjøiske omgivelser dersom overflatene ikke er ettergivende overfor trykk fra tetteanordningen.

DE 36 07 451 C2 angir bruk av en hylse med to ringformede tetningselementer anordnet i hvert sitt spor. Det første av sporene er anordnet på den ytre overflaten av hylsen, mens det andre sporet er anordnet på den indre overflaten. US 4,727,223 viser bruk av en tilsvarende hylse, men her er hylsen forsynt med to spor på den ytre overflaten og to spor på den indre overflaten.

Når en av overflatene er fremstilt i et mykere eller mer ettergivende material enn den annen, slik som en kabeloverflate i polyetylen (PE) ved sin inngang til et stål- eller keramikk-kabinett, vil imidlertid tetteanordningen over tid være tilbøyelig til å sammen-presse PE-overflaten således at avtettingen ikke lenger er effektiv.

Formålet for den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en avtetning mellom to overflater som er motstandsdyktig overfor høye trykk og som har forskjellig elastisitet eller stivhet. Trekkene ved den foreliggende oppfinnelse er angitt i de vedføyde patentkrav.

Med oppfinnelsen er det f.eks. oppnådd en effektiv avtetning mellom PE-overflaten av en fiberoptisk kabel og en stålflens på et undersjøisk kabinett.

De ovenfor nevnte og andre trekk og formål ved den foreliggende oppfinnelse vil klart fremgå av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av utførelsesformer av oppfinnelsen sett i sammenheng med de vedføyde tegninger, på hvilke:

Fig. 1 skjematisk anskueliggjør en utførelse av oppfinnelsen, og

Fig. 2 anskueliggjør en andre utførelse.

Fig. 1 viser den ytere overflate 1 av en kabel 2 som kommer inn gjennom en flens 3

til det indre av et kabinett 4. Tetteanordningen består av tre deler: to O-ringer 5 og 6 og en støttemuffe 7. Vanntrykksiden er angitt med en pil 8. O-ringene 5 og 6 er anordnet i hvert sitt spor 9 og 10 frembragt henholdsvis i den indre og ytre overflate av støttemuffen 7. Det skal bemerkes at dimensjonene av muffen og andre komponenter ikke er tegnet i målestokk. Dette er særlig tilfellet med hensyn til lengden og tykkelsen av muffen.

Støttemuffen er slik dimensjonert at det ytre vanntrykk virker direkte på de to O-ringer og også på en mellomliggende del 11 av muffen. Avtettingen mellom støttemuffen 7 og den ytre flens 3 oppnås med O-ringen 6, idet den indre del av muffen 13 virker som en støttering i samsvar med utprøvet teknikk.

Som antydet med pilene 12 vil vanntrykket virke på den mellomliggende del 11 og ved elastisk eller permanent deformasjon av den mellomliggende del 11 lukke mellomrommet mot kabeloverflaten 1 og således forhindre utpressing av O-ringen 5. Materialet i og dimensjonene av støttemuffen 7 velges slik at trykket deformerer den mellomliggende deM 1 i samme grad som deformasjonen av den mykere kabeloverflate, antydet med en brudt linje 14. Den del av kabelen som ikke står under trykk, befinner seg i et lukket rom for å gjøre formendringen og således deformasjonen av den mykere kabeloverflate, så liten som mulig.

En eneste O-ring alene, slik som ringen 5, vil være tilbøyelig til å bli utpresset ettersom den mykere kabeloverflate deformeres og et mellomrom skapes, men en sådan tilbøyelighet stoppes effektivt av det mellomliggende parti 11 av støttemuffen 7, som følger kabeloverflatens deformasjon. O-ringen 6 ligger an mot og avtetter effektivt den forholdsvis harde overflate av flensen 3.

Når kabelmantelen er fremstilt i PE, kan materialet i støttemuffen være fremstilt i et material med høy viskositet, slik som polyamid (nylon, PA6) eller polyoksymetylen

(POM).

I fig. 2 er det vist en noe motsatt situasjon, som også utnytter oppfinnelsen. En stiv overflate 20 av et stålrør 21 eller lignende er ført inn i en mykere flens 22 på et hus 23. Slik som i tilfellet av fig. 1, ligger en ytre O-ring 24 an mot et mykere material som i dette tilfelle er flensen 22, mens en indre O-ring 25 ligger an mot den stive overflate av røret 21. Det foreligger også en støttemuffe 26 fremstilt i et egnet material, slik som POM, og som har en mellomliggende del 27 som utgjør en effektiv avtetning mot flensen 22. O-ringene er anordnet i spor 28 og 29. En brutt linje 30 angir en deformasjon av flensoverflaten 20.

Muffene 7 og 26 bør fremstilles i et material som har en elastisitet i området mellom den for materialene i de to sylindriske overflater henholdsvis 1, 3 og 20, 22. Muffen kan fremstilles i POM når den ene av de sylindriske overflater er fremstilt i et termoplastmaterial og den andre overflate er fremstilt i et hardere material, slik som metall eller epoksy.

Et eksempel på dimensjonene av understøttende POM-muffer 7 og 26 i forhold til diameteren av en kabel eller et rør, når de brukes mellom en PE-overflate og en ståloverflate, er som følger:

- indre (kabel/rør-) diameter: 10 mm

- ytre (flens-) diameter: 14 mm

- støttemuffetykkelse: <_ 1 mm

- O-ringdiameter og -tykkelse: 10 mm og 1,6 mm

- lengde av den mellomliggende del: 6 mm

Den ovenfor detaljerte beskrivelse av utførelsesformer av denne oppfinnelse må bare betraktes som eksempler og bør ikke bedømmes som begrensninger av beskyttelses-omfanget. Materialene i og dimensjonene av støttemuffen 7 eller 26 bør f.eks. velges således at det ytre vanntrykk deformerer den mellomliggende del av muffen ved elastisk eller permanent deformasjon, på samme tid som deformasjonen av den mykere overflate. Den mellomliggende del av støttemuffen bør være dimensjonert slik at den når den deformeres og lukker mellomrommet mot den mykere overflate, henholdsvis 1 eller 20, virker den som en trykkunderstøttet ring som virker mot utpresning med hensyn til O-ringen 5 eller 24. En hard muffe vil fordre en lengre mellomliggende del enn en myk muffe.

Claims (6)

1. Tetteanordning som kan stå imot høyt trykk og for bruk mellom to sylindriske overflater (1, 3; 20, 22), idet den ene er mykere enn den annen, og som omfatter to ringformede elementer (5, 6; 24, 25) anordnet i spor (9, 10; 28, 29) i en sylindrisk muffe (7; 26), og hvor et spor (6; 24) befinner seg i den ytre overflate av muffen, mens det annet (5, 25) befinner seg i den indre overflate, karakterisert ved at materialene i og dimensjonene av støttemuffen (7, 26) velges slik at trykk deformerer en mellomliggende del (11, 27) av muffen ved elastisk eller permanent deformasjon (14, 30) i den samme grad som den tilsvarende deformasjon av den mykere overflate (1, 22).

2. Tetteanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det indre overflatespor (9) er anordnet nærmere høytrykkssiden (8) enn det ytre overflatespor (10) når den indre sylindriske overflate (1) er mykere enn den ytre sylindriske overflate (3).

3. Tetteanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det ytre overflatespor (28) er anordnet nærmere høytrykkssiden (8) enn det indre overflatespor (29) når den ytre sylindriske overflate (22) er mykere enn den indre sylindriske overflate (20).

4. Tetteanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den mellomliggende del (11, 27) av støttemuffen (7, 26) er dimensjonert slik at når den deformeres og lukker et mellomrom mot den mykere overflate (1, 22), virker den som en trykkunderstøttet, anti-utpresningsring for O-ringen (5, 24).

5. Tetteanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at muffen (7; 26) er fremstilt i et material som har en elastisitet i området mellom den for materialene i de to sylindriske overflater (1, 3; 20, 22).

6. Tetteanordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at hylsen er fremstilt i polyoksymetylen (POM) eller et tilsvarende material når den ene av de sylindriske overflater er fremstilt i et plastmaterial og den annen sylindriske overflate er fremstilt i et hardere material, slik som metall eller epoksy.