NO322976B1

NO322976B1 - Hydraulisk kobling

Info

Publication number: NO322976B1
Application number: NO19986028A
Authority: NO
Inventors: Steven Wilkins
Original assignee: Snap Tite Inc
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2006-12-18
Also published as: NO986028L; WO1997049945A1; GB2331565B; US5975589A; NO986028D0; AU6970396A; BR9612650A; GB2331565A; GB9825480D0

Description

Oppfinnelsen vedrører hovedsakelig hydrauliske koblinger og særlig en spesielt tilpasset for anvendelse under vann og i andre utsatte miljøer.

Tidligere kjente hydrauliske koblinger illustrerer antallet og variasjonen i tetningselementer som er benyttet for å tette mellom hann- og hunnelementer. De tettende elementer har variert fra myke materialer slik som filt, gummi og myke, syntetiske resinlignende materialer til harde metallmaterialer, slik som rustfritt stål og andre metallegeringer.

Disse materialer har truffet med varierende grad av suksess og i de fleste tilfeller er anvendelse av et materiale med en fordel en byttehandel fordi dette også har en bestemt ulempe. For eksempel, har gummi og myke syntetiske resinlignende materialer ikke tilstrekkelig styrke til å motstå høytrykksanvendelser og metalltetninger er så harde at de riper opp eller merker overflatene på hann- eller hunnelementene som de møter for å frembringe tetningen. Metalltetningene har også en tendens til å samvirke med sand og/eller til å ripe opp koblingsoverflatene.

Hensikten med denne oppfinnelse er å frembringe et tetningselement i kombinasjon med et hann- og hunnelement i en forbindelse som passer mellom ytterkantene som ovenfor angitt.

En hensikt med oppfinnelsen er å frembringe et tetningselement som har tilstrekkelig styrke til å håndtere høytrykksanvendelse men som ikke riper eller på annen måte ødelegger koblingsoverflaten. En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å frembringe et tetningselement konstruert av et polymerelastomert materiale som har fysiske karakteristikker som oppnår hensiktene som her er angitt.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å forhindre utblåsning av tetningselementet under frakobling av hann- og hunnelementene.

Tetningselementet i oppfinnelsen har de korrekte deformasjonskvaliteter til å frembringe en utmerket tetning under trykk men har også elastisiteten til å returnere til sin normale fysiske tilstand etter at trykket er fjernet.

I den foreliggende oppfinnelse, er det ønskelig at åpningen i tetningselementet som hannelementet «ser» har samme diameter hver gang hun- og hannelementene forbindes. Ved benyttelse av metalltettende elementer eller ringer blir åpningen gradvis større og større ved hver anvendelse hvilket resulterer i mindre og mindre effektiv tetning mot strømning av fluider langs grenseflaten mellom tetningselementene og de bevegelige forbindelsesdeler.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å frembringe polymere tetninger som kan benyttes i en balansert forbindelse.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å frembringe et flertall polymere tetninger som tetter mot unnslippelse av fluid fra innsiden av forbindelsen og for inntrenging av sjøvann fra utsiden av forbindelsen.

Beskrivelse av tetningene

Figur 1 er en vertikal projeksjon av en hydraulisk forbindelse i delvis snitt hvor hann- og hunnelementene er forbundet; Figur 2 er et forstørret delvis snitt av en del av en hydraulisk forbindelse illustrert i figur 1; Figur 3 illustrerer hunnforbindelseselementet i figur 1 i den frakoblede tilstand; Figur 4 illustrerer hannforbindelsen i figur 1 i frakoblet tilstand; Figur 5 er et forstørret delvis snitt i likhet med figur 2 som viser en modifikasjon av oppfinnelsen illustrert i figur 2; Figur 6 er et forstørret delvis snitt som illustrerer det tettende element vist i figur 5 benyttet på en balansert forbindelse; Figur 7 er et forstørret delvis riss av en ytterligere modifikasjon av oppfinnelsen i forhold til det som er vist i figurene 2 og 5; Figur 8 er et vertikal projeksjon av en ytterligere hydraulisk forbindelse i delvis snitt hvor hann- og hunnelementene er forbundet; Figur 9 er et forstørret delvis snitt av en del av den hydrauliske forbindelsen illustrert i figur 8 hvilken illustrerer et tettende arrangement som oppviser første, andre og tredje tetninger; Figur 10 viser i riss hunnforbindelseselementet i figur 8 i frakoblet tilstand; Figur 11 illustrerer i riss hannforbindelseselementet i figur 8 i den frakoblede tilstand; Figur 12 er en vertikal projeksjon av en ytterligere hydraulisk forbindelse delvis i snitt hvor hann- og hunnelementene er forbundet: Figur 13 er et forstørret delvis snitt av en del av hydraulisk forbindelse illustrert i figur 12 oppvisende et tetttende arrangement som viser første, andre og tredje tetninger og en modifisert tilbakeholder; Figur 14 illustrerer i riss hunnforbindelsen i figur 12 i frakoblet tilstand; Figur 15 illustrerer i riss hannforbindelsen i figur 12 i frakoblet tilstand; Figur 16 er et ytterligere forstørret riss av tetningsarrangementet i den hydrauliske forbindelse illustrert i figur 8; og Figur 17 er et ytterligere forstørret riss av tetningsarrangementet i den hydrauliske forbindelse illustrert i figur 12.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

En hydraulisk undervannsforbindelse er illustrert i figurene 1, 3 og 4 i tegningene og er identifisert hovedsakelig med henvisningstallet 10. Forbindelsen innbefatter hovedsakelig et hunnelement og et hannelement 20 som kan beveges mellom tilkoblet tilstand illustrert i figur 1 og frakoblet tilstand illustrert i figurene 3 og 4. Hunnelementet innbefatter et hovedlegeme 14 og indre innføringselement 15 hvilket er gjengbart holdt på plass av gjengene 16 som vist i figurene 1 og 3. På lignende vis, innbefatter hannelementet et hovedlegeme 20 og innbefatter et indre innføringselement 24 hvilket er gjengbart forbundet i posisjon vist i figurene 1 og 4 ved hjelp av gjengene 25.

Første veggorganer 23 definerer en første passasje eller åpning gjennom hunnelementet 14 hvilket gir fluidstrømningen fra en åpen ende av hunnelementet gjennom passasjen og til den andre enden av elementet. På lignende vis, er et andre veggelement 26 anbrakt i hannelementet for å definere en andre passasje eller åpning gjennom hannelementet for å gi fluidstrømning gjennom en ende av hannelementet til den andre ende av dette. Se figur 1.

En første tilbakeslagsventil 80 er anbrakt i hunnelementet som vist i figurene 1 og 3 og en fjær 81 skyver normalt den første tilbakeslagsventil til sin lukkede tilstand som illustrert i figur 3. Et ventilsete 83 er anbrakt i passasjen i åpningen 23 i hunnelementet og dette er hovedsakelig en overflate som møtes av tilbakeslagsventilen og særlig en elastomer del 84 på tilbakeslagsventilen. Tilbakeslagsventilen 80 er anbrakt med et flertall ringformede adskilte porter 82 som gir fluidstrømning gjennom tilbakeslagsventilen når denne er i sin åpne tilstand som illustrert i figur 1.

På lignende vis, er hannelementet anbrakt med en andre tilbakeslagsventil 86 som er konstant forskjøvet eller trykket til lukket tilstand av en fjær 87. Se figur 4. Den åpne tilstand av tilbakeslagsventilen 86 er illustrert i figur 1 og sin lukkede tilstand er vist i figur 4. Passasjen eller åpningen 26 i hannelementet er anbrakt med et ventilsete 89 som møter tilbakeslagsventilen 86 og særlig en elastomer del 90 båret av tilbakeslagsventilen når denne er i den lukkede posisjon som vist i figur 4. Tilbakeslagsventilen 86 er anbrakt med et flertall langs omkretsen adskilte porter 88 som gir fluidpassasje gjennom tilbakeslagsventilen 86 i dennes åpne tilstand som vist i figur 1.

Det første veggelement 23 som definerer den første passasje eller første åpning i hunnelementet 14 i enden av hunnelementet nærest hvor hannelementet 20 innføres inn i hunnelementet er anbrakt med en skulder 30 som hovedsakelig er vist i figurene 1 og 3 og er vist i betydelig detalj i det forstørrede delvise riss i figur 2.

Skulderen 30 er definert av første og andre radielt adskilte og aksielt beliggende overflater 32 og 34 og første og andre aksielt adskilte og radielt beliggende overflater 36 og 38. Hannelementet 20 har en første endedel 21 (figur 2) som er beliggende i den første passasje eller åpning 23 i hunnelementet 14 i den tilkoblede tilstand av forbindelsen som illustrert i figur 1.

Den første endedel 21 har en utvendig langs omkretsen beliggende overflate 22 adskilte fra den første aksielt beliggende overflate 32 og plassert i nærheten av den andre aksielt beliggende overflate 34 i den forbundede tilstand hvilken er best vist i figurene 1 og 2. Den ytre overflate 22 av hannen, den første aksielt beliggende overflate 32, den første radielt beliggende overflate 36, og den første endeoverflate 66 av tilbakeholderen 64 definerer et ringformet beliggende rom eller ringformet åpning 42. Et ringformet beliggende tettende element eller tetning 50 hviler i rommet 42. Som vist i figur 2, er dette ringformede beliggende tetningselement i tverrsnitt hovedsakelig rektangulært formet og som ovenfor nevnt, hviler dette i rommet 42. Tetningselementet 50 har indre og ytre langs omkretsen beliggende overflater henholdsvis 54 og 55, beliggende i nærheten av den ytre overflaten 22 av hannelementet og henholdsvis den første aksielle overflate 32. Tetningselementet 50 har også første og andre endeoverflater henholdsvis 60 og 61, hvor den første endeoverflate er plassert i nærheten av den første radielt beliggende overflate 36.

En ringformet anbrakt ringformet tilbakeholder 64 er anbrakt som vist hvilken har første og andre aksielt adskilte endeoverflater henholdsvis 66 og 67, (figurene 2 og 3) hvor den første endeoverflate 66 er plassert i nærheten av den andre endeoverflate 61 av tetningselementet for å holde tetningselementet i det ringformede rom 42. Et mellomstykke 69 (figurene 1 og 3) er gjengbart forbundet ved hjelp av gjenger 73 til legeme 14 i hunnelementet og tjener til å holde den ringformede tilbakeholder 64 og tetningselementet 50 i posisjonen illustrert i figur 1. En kanalformet tetning 68 som er beliggende ringformet rundt forbindelsen er plassert i mellom mellomstykket 69 og den ringformede tilbakeholder 64 for å assistere tetningen mot unnslippelse av fluidtrykk. Som best vist i figur 2, er en første vegg 70 beliggende inn i den første endeoverflate 60 av tetningselementet 50 og definerer et første hulerom 71 som møter den første radielt beliggende overflate 36 av skulderen og danner en hovedsakelig C-formet tilstand i tverrsnitt. På lignende vis, er en andre vegg 76 beliggende inn i den ytre langs omkretsen beliggende overflate 55 av tetningselementet 50 og definerer et andre hulrom 77 rettet mot den første aksielt beliggende overflate 32 av skulderen og danner en hovedsakelig U-formet tilstand i tverrsnittet. Tetningselementet 50 i foreliggende oppfinnelse er konstruert av polymert elastomert materiale som oppnår de hensikter som er ovenfor fremsatt på et vis som er sammenfallende med å oppnå de resultater som er foreliggende i beskrivelsen.

I operasjon, og når man antar at koblingen er i den frakoblede tilstand som illustrert i figurene 3 og 4, og i denne tilstand, er tilbakeslagsventilen 80 og 86 i den lukkede tilstand hvilke forhindrer fluidstrømning gjennom hunnelementet og hannelementet.

Når hann- og hunnelementene bringes mot forbundet tilstand, møter de ytre ender av tilbakeslagsventilen 80 og 86 hverandre og beveger hverandre til den åpne tilstand vist i figur 1 mot kraften eller påtrykket av fjærene 81 og 87. Hann- og hunnelementene holdes mekanisk i sin forbundede posisjon ved hjelp av organer som ikke er vist eller illustrert her men som klart forstås av en fagmann på området. I mange tilfeller er hannelementene fast anbrakte under vann på et fysisk understøttende element og et tilsvarende flertall av hunnelementer senkes under vann inn i forbundet posisjon i figur 1 og holdes sammen ved hjelp av organer som ikke er vist.

I det endedelen 21 av hannelementet 20 passerer gjennom den indre diameter av tetningselementet 50, beveger den ytre overflate 22 av hannelementet seg nærmere nærheten av den indre overflate 54 av tetningselementet.

Etter at hann- og hunnelementene når sin forbundede tilstand som illustrert i figur 1 med deres respektive tilbakeslagsventiler i åpen tilstand, tillates fluidtrykk slik som hydraulisk fluid å strømme, for eksempel, fra den venstre ende av hunnelementet 14 som vist i figur 1 gjennom åpning 23 og gjennom portene 82 og ut gjennom hannelementet gjennom portene 88 og åpningen 26 i hannelementet.

I de fleste tilfeller, håndterer hydrauliske forbindelser av den type som er illustrert her, forholdsvis høyt hydraulisk fluidtrykk i området 4 eller 5000 psi og opp til 10000 psi. Ved henvisning til figur 2, finner dette fluidtrykket sin vei langs overflaten 38, 34 og 36 inn i det hovedsakelige C-formede hulrom 71. Dette fluidtrykk forårsaker at de øvre og nedre deler av C-formen tett og fast støter henholdsvis overflatene 32 og 22 hvilket forhindrer utslipp av hydraulisk fluid langs overflatene 32 og 22.

Det U-formede hulrom 77 som er anbrakt i tetningselementet 50 utfører funksjonen ved å assistere og forhindre utslipp av fluidtrykk langs overflatene 32 og 61 under enkelte omstendigheter. I enkelte omstendigheter, er det ringformede rom 42 utsatt for fluidtrykk som kan bevege seg langs overflatene 36 og 32 hvilket har en tendens til å slippe ut forbi tetningselementet. I disse tilfeller vil fluidtrykket overføres til det U-formede rom 77 som tvinger det ytterste høyre ben av U-formen til fast kontakt med overflaten 66 og forsøker å presse overflaten 55 til møte med overflaten 32 og forsøker å frembringe en bedre fluidtetning under disse forhold. Den U-formede del av tetningen er åpenbart et supplement eller tillegg til tetningselementet og er ikke en nødvendig inklusjon i tetningselementet dannet av den C-formede del av tetningselementet som er definert ovenfor.

Figur 5 illustrerer en modifikasjon av oppfinnelsen og viser et tetningselement 150 beliggende i hulrommet 42. På lignende vis er det hovedsakelig rektangulært formet og den indre og ytre langs omkretsen beliggende overflate i denne utførelsesform er identifisert med henvisningstall henholdsvis 154 og 155, og disse ligger henholdsvis i nærheten av overflaten 22 og 32. Den første og andre endeoverflate av

tetningselementet 150 i denne utførelsesform er identifisert med henholdsvis henvisningstallene 160 og 161. Endeoverflaten 161 er plassert i nærheten av tilbakeholderen 164.

En første vegg 170 strekker seg inn i tetningselementet 160 og definerer et første hulrom 171 som møter overflaten 36 og danner et hovedsakelig C-formet utseende i tverrsnitt. Dette er forholdsvis likt konstruksjonen vist i figur 2. En andre vegg 176 strekker seg inn i den indre langs omkretsen beliggende overflate 154 av tetningselementet 150 og definerer et andre hulrom 177 som vender mot den ytre overflate 22 av hannelementet 20. Hulrommet 177 danner et hovedsakelig U-formet utseende i tverrsnitt som kan henvises som en invert U-form.

Konstruksjonen og funksjonen av anordningen hvor tetningen i figur 5 er innbrakt, det vil si den med hann- og hunnelementer, er hovedsakelig som beskrevet i funksjonen av forbindelsesdelene illustrert i figurene 1, 3 og 4.

Når hann- og hunnelementene er forbundet sammen i forbindelsen med konstruksjonen illustrert i figur 5, fungerer det C-formede hulrom 171 hvilket er dannet i tetningselementet 150 hovedsakelig på samme vis som beskrevet i forbindelse med det C-formede hulrom 71 hvilket er illustrert i figur 2.

Det inverte U-formede hulrom 177 hvilket er dannet i tetningselementet 150, utfører en hovedsakelig tettende funksjon; imidlertid, det er imidlertid særlig anvendbart for å forhindre inngangen av sjøvann til de indre passasjer i hann- og hunnelementene. Det kan til tider være en tendens at sjøvann prøver å få tilgang til de indre passasjer dannet i forbindelseselementene og for eksempel, gjennom rommet identifisert med henvisningstallene 150 i figur 5 som avhengig av toleransen kan frembringe en klaring mellom tilbakeholderen 64 og hannelementet 20 og særlig den første ende 21 av dette. I det tilfelle hvor sjøvann, hvilket er under forholdsvis høyt trykk, får tilgang gjennom rommet 180 til hulrommet 177, vil trykket som trer inn i hulrommet 177 ha en tendens til å tvinge det som her er henvist til som et ben eller en bendel dannet av det andre hulrom 177 til møte med veggen av tilbakeholderen 64 hvilket forhindrer sjøvann fra å bevege seg rundt tetningselementet, for eksempel, til hulrommet mellom overflaten 32 og 155.

Figur 6 illustrerer anvendelse av den spesielle utførelsesform vist i figur 5 i en balansert forbindelse hvilken balansert forbindelseskonstruksjon er kjent for en fagmann og kan hovedsakelig være av den type som er vist i US patent nr. 5,072,755 meddelt 17. desember 1991.

Med særlig henvisning til figur 6 er det vist og illustrert en balansert forbindelse som innbefatter et hunnelement 187 og et hannelementl89 vist i sammensatt eller forbundet posisjon. Hunnelementet er anbrakt med en passasje 192 og hannelementet er dannet med passasje 196. Porten 200 i passasjen 196 i hannelementet og porten 201 i passasjen 192 i hunnelementet gir passasje for fluid mellom de to elementer. Figur 6 illustrerer to tettende elementer 150, som er nærmere beskrevet i forbindelse med figur 5, illustrert og plassert i skuldre dannet i hunnelementet for å frembringe tettende møte mellom den ytre omkretsoverflate av hannelementet 189 og åpningen dannet i hunnelementet 187. En strømningsport eller avstandselement 198 som har en port 202 for passasje av fluid, er anbrakt og plassert mellom de to tettende elementer 150. Avstandselementet 198 er anbrakt med ben 199 på hver side hvilke hviler i hulrommet 171 i tetningselementene 150.

Funksjonen til tetningselementene 150 i den balanserte forbindelse 185 er hovedsakelig som beskrevet i forbindelse med figur 5.

Det vil også være åpenbart for en fagmann på området at utførelsesformen av tetningen nærmere beskrevet i forbindelse med figur 2 også kan benyttes i forbindelse med den balanserte forbindelse beskrevet og vist i forbindelse med figur 6.

Figur 7 illustrerer en ytterligere modifikasjon av foreliggende oppfinnelse og nærmere bestemt en modifikasjon av den som er illustrert i figurene 2 og 5.1 utførelsesformen i figur 7 er det illustrert et ringformet beliggende tettende element 250 som hviler i rommet igjen henvist til som rommet 42. Det tettende element 250 er anbrakt med indre og ytre overflater 254 og 255 som henholdsvis ligger i nærheten av overflatene 22 og 32. Det tettende element 250 har likeledes første og andre endeoverflate henholdsvis 260 og 261, og den første endeoverflate 260 er plassert i nærheten av overflaten 36.

I denne utførelsesform er den ringformede tilbakeholder identifisert med henvisningstallet 264 og den første endeoverflate av tilbakeholderen er identifisert ved henvisningstallet 266.

En første vegg 270 er beliggende i det tettende element og definerer et første hulrom 271. Hulrommet 271 hvilket er definert er forholdsvis likt hulrommet 171 hvilket er beskrevet i forbindelse med figur 5 og hulrommet 71 som er beskrevet i forbindelse med figur 2.

En andre vegg 276 er beliggende inn i den indre overflate 254 av tetningselementet 250 og definerer et andre hulrom 277 som møter den langs omkretsen beliggende overflate 22 av endedelen 21 av hannelementet 20. Hulrommet 277 definerer hovedsakelig en U-form eller nærmere bestemt en invertert U-form.

Den ytre høyre ende av tetningselementet 250 som vist i fig. 7 er anbrakt med en hovedsakelig radielt beliggende flens 280. Flensen hviler i det som er henvist til som en forsenkning 282 hvilken er dannet i hunnelementet illustrert i denne utførelsesform.

I denne bestemte utførelsesform illustrert i fig. 7, gir flensen som er plassert i forsenkningen 282 og i kombinasjon med den ringformede tilbakeholder 264 en ytterligere tettende funksjon som forhindrer passasje av eller lekkasje av fluid langs forbindelsen mellom hann- og hunnelementene. I denne bestemte utførelsesform er det mulig å ikke benytte det andre hulrom 277 hvilket har blitt illustrert her og flensen og hulrommet 271 vil fungere sammen for å frembringe et tilfredsstillende og egnet tettende arrangement.

Fig. 8 illustrerer en ytterligere modifikasjon av oppfinnelsen. Fig. 8 illustrerer en forbindelse 580 som innbefatter et hannelement 20' og et hunnelement 14'. Tilbakeholderen 364, hannelementet 20' og hunnelementet 14' danner ringformet beliggende rom 42'. Tetninger 350, 450 og 550 hviler i det ringformede beliggende rom 42'. Se fig. 8, 9 og 16.

I utførelsesformen i fig. 8 er det illustrert tre ringformede beliggende tettende elementer 350, 450 og 550 som hviler i nærheten av hverandre i rommet 42'.

Tettende elementer 350 og 550 er konstruert av polyaryleter keton og tetningen 450 er fremstilt av molybden-disulfidfylt nylon. Rommet 42' er noe større enn tetningene og tillater derfor disse å bevege seg under trykksetting.

I og med at rommet 42' er overdrevet i størrelse, sikrer det at trykket mellom møte mellom hannelementets overflate 22' og hunnelementets overflate 34' vil virke på hulrommet 371 til den første tetning. Henvisningstallet 401 indikerer plasseringen av trykkilden som beskrevet. Se fig. 9. Tettende element 350 innbefatter indre og ytre overflate 354 og 355 som er beliggende henholdsvis i nærheten av overflatene 22' og 32'. Se fig. 16. Tettende element 350 har første og andre endeoverflater henholdsvis 360 og 361, og den første endeoverflate 360 er plassert i nærheten av overflaten 36'. Tettende element 450 har indre og ytre overflater 454 og 455 som i likhet med de indre og ytre overflater av det tettende element 350 også ligger i nærheten av henholdsvis overflatene 22' og 32'. Tettende element 54 er en sikringstetning for tetningen 350 i tilfellet hvor den første tetning 350 ikke tetter fullstendig når, f.eks., hann- og hunnforbindelseshalvdelene er i prosessen ved å møtes. Tettende element 450 innbefatter første og andre endeoverflater henholdsvis 460 og 461. Den første endeoverflate 460 er anbrakt i nærheten av den andre endeoverflate 360 av tettende element 350. Tettende element 550 innbefatter indre og ytre overflater 554 og 555 som også ligger i nærheten av henholdsvis overflatene 22' og 32'. Tettende element 550 innbefatter første og andre endeoverflate henholdsvis 560 og 561 og den første endeoverflate er plassert i nærheten av den andre endeoverflate av tettende element 450.

Utførelsesformen av fig. 8, 9, 10, 11 og 16 viser den ringformede tilbakeholder 364 og den første endeoverflate av tilbakeholderen er identifisert med henvisningstallet 366. Den andre endeoverflate 561 av tettende element 550 er plassert i nærheten av tilbakeholderen. Se fig. 9 og 16.

En vegg 370 er beliggende inn i tettende element 350 og definerer et hulrom 371. Hulrommet 371 hvilket er definert, er forholdsvis likt hulrommene 71, 171 og 271 som er omtalt i forbindelse med henholdsvis fig. 2, 5 og 7.

En vegg 570 er beliggende inn i det tettende element 550 og definerer et hulrom 571. Hulrommet 571 er forholdsvis likt hulrommet 371 i det tettende element 350 som nevnt ovenfor, med unntak av at hulrommet 371 er rettet i motsatt retning.

Tetningen 350, som enkelte ganger er henvist til som den første tetning, innbefatter første 351 og andre 352 bendeler. Fig. 9 og 16 illustrerer det tettende arrangement i fig. 8 i nærmere detalj. Fig. 16 illustrerer de tre tetninger, 350, 450 og 550 i detalj. Trykk innvendig i forbindelsen er tilført til hulrommet 371, og derved, til bena 351 og 352 i tetningen 350 på samme vis som tidligere beskrevet i forbindelse med en ytterligere utførelsesform. Bena 351 og 352 tvinges utad for å tette mot overflatene 32' i hunnelementet og 22' i hannelementet. Se fig. 16.

Tetningen 550, som noen ganger heretter er henvist til som den tredje tetning, innbefatter en første bendel 572 og en andre bendel 573. På lignende vis, tilføres trykk utvendig i forbindelsen til hulrommet 571, bena 572 og 573 i tetningen 550. Bena 572 og 573 i tetningen 550 tvinges utad og tetter mot overflatene 32' i hunnelementet og 22' i hannelementet. Sjøvann, under høyt trykk ved havbunnen, vil forsøke å tre inn i passasjen i den hydrauliske forbindelse ved punkter merket med henvisningstallene 499 og 500. Se fig. 8. Henvisningstallet 501 merker en liten åpning i hannhalvdelen av forbindelsen. Tetningen 450 som noen ganger heretter henvises til som den andre tetning, innbefatter en første bendel 451 og en andre bendel 452. Den første og andre bendel av tetningen 450 er sammenfallende med tetningen 350. Tetningen 450 er plassert mellom den første tetning 350 og den tredje tetning 550.

Fig. 10 illustrerer hunnhalvdelen 14' av forbindelsen illustrert i fig. 8 frakoblet fra hannhalvdelen 20'. Fig. 10 illustrerer plasseringen av tetningene 350, 450 og 550 og deres ben før møte med hannelementet 20'. Fig. 11 illustrerer hannhalvdelen 20' av forbindelsen illustrert i fig. 8 frakoblet fra hunnhalvdelen 14'. Fig. 16 illustrerer i forstørret riss tetningene 350, 450 og 550 i ringformet rom 42'.

Forbindelsen 475 illustrert i fig. 12 innbefatter tre primære tetninger 650, 750, 850 og en elastomer O-ring 950.1 tillegg, innbefatter forbindelsen 475 et hannelement 20", en tilbakeholder 464 og et hunnelement 14". Tilbakeholderen innbefatter en leppedel 465 som innbefatter en indre overflatedel 33". Hunnelementet 14" innbefatter aksielt beliggende radielt adskilte overflater 32" og 34", og en radielt beliggende overflate 36".

Tetningene 650 og 850 er fremstilt av polyaryleter keton og tetning 750 er fremstilt av molybden-disulfidfylt nylon. Imidlertid, vil en fagmann på området annerkjenne at ethvert av materialene i materialkartet nedenfor kan benyttes i kombinasjon for enhver av tetningene. Det tettende arrangement benyttet i utførelsesformen i fig. 12 er ulikt utførelsesformen i fig. 8. Det vil si, at tilbakeholderen 464 er beliggende i en leppedel 465 over den tredje tetning. I tillegg, ettersom tilbakeholderen 464 flater ut eller avslutter hunnelementet 14" som illustrert i fig. 12, holdes tetningene 650, 750 og 850 tett på plass. Dette er i motsetning til utførelsesformen i fig. 8 som gir rom for at tetningene plasserer seg selv i rommet 42".

Henvisningstallet 42" er benyttet i fig. 13 for å illustrere det ringformede rom omgitt av den ytre overflate 22" i hanndelen 20", overflaten 33" på leppen 465 av tilbakeholderen 464, den aksielt beliggende overflate 32" av hunndelen 14", og den radielt beliggende overflate 36" av hunnelementet.

Veggelementer 670 danner hulrommet 671 i den første tetning 650. Den første tetning 650 innbefatter et første ben 652 og et andre ben 653. Fig. 13 illustrerer at det andre ben 653 er kortere enn den første ben 652 i den første tetning. På lignende vis, danner veggelementene 870 hulrommet 851 i den tredje tetning 850. Den tredje tetning 850 innbefatter et første 852 og et andre ben 853. Fig. 13 illustrerer at det andre ben 853 er kortere enn det første ben 852.

Den første tetning 650 innbefatter en første endeoverflate 660 og en andre endeoverflate 661. På lignende vis, innbefatter den andre tetning en første endeoverflate 760 som passer sammen med den andre endeoverflate 661 av den første tetning. Den andre tetning innbefatter en andre endeoverflate 761. Den tredje tetning 850 innbefatter en første endeoverflate 860 som passer sammen med den andre endeoverflate 761 av den andre tetning. Den tredje tetning 850 innbefatter en andre endeoverflate 861. Se fig. 13.

Den andre tetning 750 innbefatter et første ben 751 og et andre ben 752. Den første endeoverflate 660 avtrapper den radielt beliggende overflate 36" som vist i fig. 13. På lignende vis, avtrapper den andre endeoverflate 861 av den tredje tetning tilbakeholderen 464.

Henvisningstallet 881 i fig. 13 illustrerer rommet mellom den ytre overflate 22" av hanndelen og den aksielt beliggende overflate 34" av hunndelen fra hvilken trykket tilføres til hulrommet 651 i den første tetning 650. Når trykket tilføres hulrommet 651, skyves det første ben 652 radielt til tettende møte med overflaten 32" i hunnelementet 14" og det andre ben 653 skyves radielt til tettende møte med overflaten 22" i hannelementet 20".

Henvisningstallet 882 i fig. 13 illustrerer rommet mellom den ytre overflate 22" av hannelementet og tilbakeholderen 464 fra hvilken trykket tilføres hulrommet 851 i den tredje tetning 850. Ettersom trykket tilføres hulrommet 851, skyves det første ben 852 radielt til tettende møte med overflaten 33" av tilbakeholderen 464 og den andre ben 853 skyves radielt til tettende møte med overflaten 22" på hannelementet 20".

Den andre tetning 750 er en tilleggstetning for tetningen 650 i tilfellet tetningen 650 ikke tetter tilstrekkelig når, f.eks., hann- og hunnforbindelses-halvdelene er i møteprosessen. Fig. 14 illustrerer hunnhalvdelen 14" av forbindelsen illustrert i fig. 12 i den frakoblede tilstand. Fig. 12 illustrerer den elastomere tetning 950 plassert mellom tilbakeholderen 464 og hunnelementet 14". Tetningen 950 forhindrer inngang av sjøvann forbi den gjengede forbindelse av tilbakeholderen 464 og hunnhalvdelen 14". Fig. 14 er en god illustrasjon av tetningene 650, 750 og 850 før møte med hannforbindelseshalvdelen 20". Fig. 15 illustrerer hannhalvdelen 20" frakoblet hunnhalvdelen 14". Fig. 17 illustrerer i forstørret riss tetningene 650, 750, 850 i ringformet rom 42". Fig. 14 og 17 illustrerer at de andre ben 653 og 853 av den første 650 og andre 850 tetning er kortere enn deres korresponderende første ben 652 og 852. Kortere ben sikrer tilførsel av trykk fra kilden 881 og 882 til henholdsvis hulrommene 651 og 851.

Det er funnet at for å bringe frem hensikten i foreliggende oppfinnelse som ovenfor angitt er det nødvendig at alle de tettende elementer i denne oppfinnelse konstrueres av et polymert elastomert materiale som har en strekkfasthet på i det minste 34 475 kPa og en elastisitetsmodul på i det minste 2 068 500 kPa. Det er også ønskelig at det polymere materialet har en høy kjemisk motstand mot syrer, alkalier, hydrokarboner, ketoner, etere, estere, alkoholer, saltoppløsninger eller en kombinasjon av kjemikalier normalt funnet i oljeutvinning.

De bestemte materialer som er funnet å møte hensiktene med foreliggende oppfinnelse og som møter de spesifiserte og ønskede fysiske og kjemiske karakteristikker er funnet i det etterfølgende diagram.

Der multiple tetninger benyttes som framsatt i fig. 8, 9, 10, 12, 13, 14, 16 og 17, kan en kombinasjon av tetninger som opplistet nedenfor benyttes.

Ved benyttelse av et tettende element med de ovenfor beskrevne fysiske og kjemiske karakteristikker i kombinasjon med hann- og hunnelementene i en hydraulisk forbindelse frembringes de ønskede hensikter som ovenfor uttrykt. Åpningene i de tettende elementer 50, 150, 250, 350, 450, 550, 650, 750 og 850 eller med andre ord den indre diameter av de tettende elementer som hannelementet "ser" er hovedsakelig den samme diameter hver gang hannelementet trer inn i hunnelementet ettersom disse beveges fra frakoblet til sammenkoblet tilstand. Som et resultat frembringes den samme bestandige tetning fordi tetningselementet i foreliggende oppfinnelse har kvaliteter som returnerer dette til den samme bestående diameter når elementene er frakoblet. Dette overvinner ulempene funnet i metalltetningselementer eller ringer hvor åpningen gradvis blir større og større ved hver frakobling eller benyttelse hvilket resulterer i en mindre og mindre effektiv tetning mot fluidstrømning langs grenseflaten mellom det tettende element og de bevegelige forbindende deler.

Material nummer 1 i diagrammet selges under varemerket VICTREX PEEK av ICI Americas Inc. i Wilmington, Delaware. Material nummer 2 selges under varemerket TECHTRON av The Polymer Corporation of Reading, Pennsylvania. Material nummer 3 selges under varemerket TORLON av Amoco Chemical Corporation. Material nummer 4 selges under varemerket NYLATRON av The Polymer Corporation of Reading, Pennsylvania.

Foreliggende oppfinnelse forhindrer utblåsning av tetningselementer 50, 150, 250, 350, 450, 550, 650, 750 og 850 under adskillelse av hann- og hunnelementer.

Mens oppfinnelsen er beskrevet i kombinasjon med utførelsesformer av denne, er det åpenbart at mange alternativer, modifikasjoner og variasjoner vil fremkomme for en fagmann på området i lys av den foregående beskrivelse. Følgelig, er det tiltenkt å omfatte alle slike alternativer, modifikasjoner og variasjoner som faller innenfor det oppfinneriske konsept i de vedlagte krav.

Claims

1. En hydraulisk forbindelse, karakterisert ved et hannelement (20'), et hunnelement (14'), et tilbakeholdelseselement (304), en første tetning (350), en andre tetning (450) og en tredje tetning (550), hvilken første tetning (350) innbefatter et hulrom som danner første og andre ben (351, 352), hvilken tredje tetning innbefatter et hulrom som danner første og andre ben (572, 573), hvilket hannelement innbefatter en langs omkretsen beliggende utvendig overflate (22'), et ringformet rom dannet mellom det nevnte hannelement (20'), det nevnte hunnelement (14') og det nevnte tilbakeholdelseselement (304), hvilken første, andre og tredje tetning (350, 450,

550) er beliggende i det nevnte ringformede rom, hvilket hulrom i den nevnte første tetning (350) er utsatt for trykk i den nevnte forbindelse og skyver de nevnte første og andre ben (351, 352) i den nevnte første tetning (350) til tettende møte med henholdsvis det nevnte hunn- og hannelement (14', 20'), og det nevnte første hulrom i den nevnte tredje tetning (550) utsettes for trykk utenfor den nevnte forbindelse som skyver de nevnte første og andre ben (572, 573) i den nevnte tredje tetning (550) til tettende møte med henholdsvis det nevnte hunn- og hannelement (14', 20').

2. En hydraulisk forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte hulrom i den nevnte første tetning (350) og det nevnte hulrom i den nevnte tredje tetning (550) er rettet i motsatte retninger.

3. En hydraulisk forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte første tetning (350) passer sammen med den nevnte andre tetning (450).

4. En hydraulisk forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte andre tetning (450) innbefatter et første hulrom som danner første og andre ben (351, 352), hvilket første hulrom i den andre tetning (450) er rettet i samme retning som det nevnte hulrom i den nevnte første tetning (350), hvilke nevnte første og andre ben (451, 452) i den nevnte andre tetning (450) skyves til tettende møte med henholdsvis det nevnte hunn- og hannelement (14', 20') ved tilførsel av trykk til den nevnte første hulrom i den nevnte andre tetning (450).