NO332311B1 - Anordning ved en ventil - Google Patents

Abstract

Anordning ved en ventil som omfatter en fastdel (2; 6) forsynt med i det minste én fluidport (214; 634) og en dreibar hylse (3; 7) forsynt med i det minste én boring (33; 72), hvor: - hylsen (3; 7) er innrettet til å kunne dreie boringen (33; 72) på linje med fluidporten (214; 634) for at et fluid skal kunne strømme gjennom fluidporten (214; 634) og boringen (33; 72) når hylsen (3; 7) er i åpen posisjon; - hylsen (3; 7) er innrettet til å kunne dreie boringen (33; 72) bort fra fluidporten (214; 634) for at et fluid ikke skal kunne strømme gjennom fluidporten (214; 634) når hylsen (3; 7) er i lukket posisjon; - fastdelen (2; 6) og hylsen (3; 7) tildanner et ringrom (92; 94) mellom fastdelen (2; 8) og hylsen (3; 7); og - ringrommet (92; 94) er avgrenset aksielt av to pakningselement (37; 69) i hylsens (3; 7) og fastdelens (2; 6) aksiale retninger hvor det ene av de to pakningselement (37; 69) ligger på den ene siden av fluidporten (214; 634) og det andre av de to pakningselement (37; 69) ligger pao den motsatte side av fluidporten (214; 634) og hvor ringrommet (92; 94) er i fluidmessig kommunikasjon med fastdelens (2; 6) fluidport

Description

ANORDNING VED EN VENTIL

Denne oppfinnelsen vedrører en ventilsammenstilling og sammenkopling av to ventil-sammenstillinger. Nærmere bestemt vedrører ventilsammenstillingen avstenging av en væskestrøm på en slik måte at etterrenning unngås og at to komponenter med hver sin ventilsammenstilling i henhold til oppfinnelsen kan adskilles med liten kraft uten å redusere systemtrykket.

For å kunne stenge av en fluidstrøm i en ledning er det kjent å anvende en ventil. En rekke typer ventiler er kjent innen faget. En gruppe ventiler er kjent som kvart-omdreiende ventiler og omfatter for eksempel kuleventiler, spjeldventiler og pluggventiler. En kuleventil kjennetegnes ved at ventilelementet er kuleformet. Ventilelementet, heretter kalt kulen, har en gjennomgående åpning. Når kulens åpning er på linje med ventilens lengderetning definert som retningen mellom mnåpningens senter og utåpnmgens senter, strømmer fluid gjennom ventilen. Når kulens åpning er perpendi-kulær på ventilens lengderetning, er ventilen stengt. En kuleventil har et enkelt pak-ningsarrangement. Én pakning ligger flatt og tettende mot kulen på siden vendende mot ventilens innløp, og én pakning ligger flatt og tettende mot kulen på siden vendende mot ventilens utløp. Dette forhindrer at fluid trenger mn mellom kulens overflate og ventilhusets indre mantel. En slik lekkasje er uønsket.

En pluggventil utgjøres av en sylindrisk plugg eller en plugg som smalner av i avkortet kjegleform. En pluggventil kan være forsynt med én gjennomgående åpning eller den kan være forsynt med flere gjennomgående åpninger, eller den kan være en såkalt 3-veis ventil med flere kanaler inne i pluggen. Slike pluggventiler er for eksempel kjent fra laboratorieutstyr og kan utføres i glass. Det tildannede rlngrom mellom pluggens overflate og ventilhuset kan fylles med et smøremiddel for at pluggen skal være dreibar.

Innen undervannsteknikk har det lenge vært vanlig å overføre hydraulisk energi fra for eksempel et undervannsfartøy, ofte betegnet ROV (Remote Operated Vehicle), ved hjelp av en kophngsdor, innen faget også betegnet som en hot stab. Koplingsdoren kan forskyves inn i en koplingsblokk tilhørende en fast undervannsinstallasjon eller tilhørende et midlertidig plassert utstyr eller verktøy. Kophngsblokken har en gjennomgående åpning for koplingsdoren. Dermed sikres at koplingsdorens nese ikke butter mot en flate og blir ødelagt. En ROV har en betydelig vekt, den er fjernstyrt, og strømmer i vannet gjør at en ROV med sitt utstyr vil kunne støte sammen med andre strukturer med en betydelig kraft.

Koplingsdoren kan være, og er oftest, forsynt med flere løp for ulike fluidkretser. Kanaler i koplingsdoren passer komplementært til korresponderende kanaler i kophngsblokken når koplingsdoren befinner seg i sin virksomme stilling i kophngsblokken. Slike koplingsdorer er i betydelig utstrekning standardiserte og velkjent for en fagperson.

Ved sammenkopling eller fråkopling av koplingsdoren med kophngsblokken må fluidkretsene være avstengt slik at sammenkoplingen/fråkoplingen kan skje uten å måtte overvinne trykk-krefter fra fluidet. Selv om koplingsdoren ved avstengning er trykkbalansert, vil trykksetningen øke paknmgsfriksjonen slik at spesielt en fråkopling må overvinne denne pakningsfriksjonen. Avstengning av fluidkretsene skjer ved bruk av isolasjonsventiler i fluidkanalene som fører til kophngsblokken og i isolasjonsventiler i fluidkanalene som fører til koplingsdoren.

Det er ikke ønskelig at fluid skal renne ut fra sammenkoplingen ved sammenkoplings-operasjoner eller frakoplingsoperasjoner, og dette er underlagt strenge myndighetskrav. For å redusere et utslipp mest mulig, er ventiler plassert nærmest mulig opp til fluidkretsenes munnmgsparti. I koplingsdoren er det kjent å plassere direkte trykk-styrte tilbakeslagsventiler i fluidledningens munnmgsparti. De kjente tilbakeslagsventiler er imidlertid ikke fullstendig tette og de kan heller ikke motstå fullt systemtrykk.

Kophngsblokken vil i mange tilfeller ikke kunne skiftes ut og i enkelte bruksområder vil det derfor, av sikkerhetsmessige årsaker, kreves dobbelt sett med isolasjonsventiler for hver fluidledning. En koplingsblokk med tre fluidledninger kan således være forsynt med fra 3 til 6 ventiler med tilhørende apparatur for å kunne styre disse, avhengig av myndighetskrav og/eller systemkrav.

Patentskrift WO89/03002 beskriver en kophngsforbindelse for bruk i petroleumsindust-rien utaskjærs. Kophngsforbindelsen består av en hanndel og en hunndel. Hunndelens vegg tildanner et sirkulært hulrom og veggen er forsynt med radielle boringer for et fluid. Hulrommets bunnparti er forsynt med en kophngsmekanisme. Veggen er på siden vendende inn mot hunndelens hulrom, forsynt med en dreibar første hylse, heretter benevnt hunnhylsen. Hunnhylsen utgjør et dreibart lukkeelement. Hunnhylsen er på sin innside svakt skrånende med størst diameter i et parti vendende mot hunndelens åpne ende og minst diameter i et parti vendende mot hulrommets bu nn parti. Hunnhylsen er forsynt med radielle boringer. I en åpen posisjon vil veggenes radielle boringer samsvare med de radielle boringene i hunnhylsen. Når hunnhylsen er dreid til lukket posisjon, vil veggens radielle boringer munne ut mot et tett parti i hunnhylsen. Det beskrives også et paknmgsarrangement med to konsentrisk anordnede pakninger som konsentrisk omgir den radielle boring og en ytterligere dråpeformet pakning som vil omgi både boringen i veggen og boringen i hunnhylsen når hunnhylsen er i lukket posisjon. Derved vil ikke et fluid kunne trenge inn i ringrommet som tildannes mellom veggen og hunnhylsen. Hanndelen passer komplementært til hunndelen. Hanndelen utgjøres av en stamme som i sitt ene endeparti er forsynt med en kophngsmekanisme innrettet til å være temporært låsbar til hunndelens låsemekanisme. Hanndelen er i sin mantel forsynt med radielle boringer som er forbundet med kanaler i stammen. Kanalene strekker seg i et parti aksielt i stammen. Et parti av hanndelens stamme proksimalt til hanndelens låsemekanisme, omgis av en dreibar andre hylse, heretter benevnt hannhylsen. Hannhylsen er forsynt med radielle boringer. Hannhylsen samvirker med stammen prinsipielt på samme måte som hunnhylsen samvirker med hunnhylsens vegg og kan være i en åpen posisjon og en lukket posisjon. Mellom stammen og hannhylsen er hanndelen forsynt med det samme pakningsarrangemen-tet som beskrevet ovenfor. Derved vil ikke et fluid kunne trenge inn i ringrommet som tildannes mellom stammen og hannhylsen. Hannhylsen er på sin ytterside svakt av-smalnende med den minste diameter proksimalt til hanndelens låsemekanisme. Når hanndelens låsemekanisme er i inngrep med hunndelens låsemekanisme, vil hannhylsens ytterside passe komplementært til hunnhylsens innside. Koplingsforbindelsen er utstyrt med en føring slik at hunnhylsens radielle boringer samsvarer med hannhylsens radielle boringer. Koplingsforbindelsen er ytterligere forsynt med ringformede pakningselementer som tetter mellom hunnhylsens og hannhylsens radielle boringer. Etter sammenkopling av koplingsforbindelsen åpnes fluidkommunikasjonen mellom hunndelen og hanndelen ved samtidig å dreie hunnhylsen og hannhylsen fra en lukket posisjon og til en åpen posisjon. Fråkopling skjer ved først å dreie hunnhylsen og hannhylsen fra en åpen posisjon og til en lukket posisjon og deretter å aktivere låse-mekanismen slik at hanndelen kan føres ut av hunndelen.

Oppfinnelsens formål er å forhindre uønsket forurensing ved sammenkopling og fråkopling mellom en koplingsdor og en koplingsblokk. Det er videre et formål å forenkle et komplisert ventilarrangement.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.

I et første aspekt er det tilveiebrakt en anordning ved en ventil som omfatter en fastdel forsynt med i det minste én fluidport og en dreibar hylse forsynt med i det minste én boring, hvor: - hylsen er innrettet til å kunne dreie boringen på linje med fluidporten for at et fluid skal kunne strømme gjennom fluidporten og boringen når hylsen er i åpen posisjon; - hylsen er innrettet til å kunne dreie boringen bort fra fluidporten for at et fluid ikke skal kunne strømme gjennom fluidporten og boringen når hylsen er i lukket posisjon;

- fastdelen og hylsen tildanner et ringrom mellom fastdelen og hylsen; og

- ringrommet er avgrenset aksielt av to pakningselement i hylsens og fastdelens aksiale retninger hvor det ene av de to pakningselement ligger på den ene siden av fluidporten og det andre av de to pakningselement ligger på den motsatte side av fluidporten, og hvor ringrommet er i fluidmessig kommunikasjon med fastdelens fluidport.

Når ventilen utgjør en ventil i en hanndel kan det nevnte ringrom i det vesentlige være ytterligere avgrenset av et pakningselement som omgir den nevnte boring i et parti som vender mot det nevnte ringrom. Den nevnte fluidport kan i et parti vendende mot ringrommet være forsynt med en perifert rettet utsparing innrettet til å kunne tildanne en fluidkanal forbi pakningselementet når hylsen er i åpen posisjon. Derved oppnås at ringrommet er trykkbalansert med fluidet i fastdelens fluidport uavhengig av om ventilen er i åpen eller lukket posisjon. Hanndelens fastdel sin overflate kan i et parti omkring fluidporten utgjøres av et sfærisk parti som strekker seg perifert omkring fastdelen. Hanndelen kan utgjøres av en koplingsdor. Fluidporten kan være i fluidkommunikasjon med en aksial fluidkanal i hanndelens fastdel og fluidkanalen kan være i fluidkommunikasjon med en proksimal fluidport på fastdelens ytre overflate.

Når ventilen utgjør en ventil i en hunndel, kan det nevnte ringrom være ytterligere avgrenset av et ringformet pakningselement som omgir en boring. Hunndelens hylse sin ytre mantelflate kan i et parti omkring boringen i hylsen, utgjøres av et sfærisk parti som strekker seg perifert omkring hylsens ytre mantelflate. Hunndelen kan ut-gjøres av en koplingsblokk innrettet til komplementært å kunne huse nevnte hanndel.

I en alternativ utførelsesform kan hunndelen være forsynt med en ytterligere boring og hylsen kan være forsynt med en ytterligere boring; de to boringene kan være inn rettet til å kunne være i fluidkommunikasjon med hverandre når hylsen er i lukket posisjon; boringene kan være innrettet til å kunne være i fluidkommunikasjon med det tredje ringrommet; boringene kan være forsynt med hvert sitt skrueelement; skrueelementet kan være innrettet til å kunne være i valgbar fluidkommunikasjon med et reservoar for hydraulisk fluid og med et omgivelsesfluid; skrueelementet kan være innrettet til å kunne være i fluidkommunikasjon med en pumpe gjennom en ti I— bakeslagsventil; og pumpen kan være innrettet til å kunne være i fluidkommunikasjon med en oppsamlingsenhet gjennom en tilbakeslagsventil. Dette har den fordel at det i denne utførelsesformen kan være mulig å fylle det tredje ringrommet med hydraulisk fluid før operasjonen starter og derved unngå at det hydrauliske fluidet forurenses av omgivelsesfluidet, som vanligvis vil være sjøvann, og at det tredje ringrommet fylles med omgivelsesfluid før fråkopling slik at det ikke kommer hydraulisk fluid ut i omgivelsene. Blanding av hydraulisk fluid og omgivelsesfluid oppbevares forurensingsfritt i oppsamlingsenheten og kan seinere føres til en egnet etterbehandling.

I et andre aspekt er det frambrakt en framgangsmåte for forurensningsfritt å kunne koble sammen en hanndel og en hunndel, begge som beskrevet i det foregående, og å frakoble hanndelen fra hunndelen, hvor framgangsmåten omfatter trinnene: a) hanndelen skyves inn i hunndelen; b) omgivelsesfluid i et tredje ringrom erstattes med et hydraulisk fluid ved at en pumpe, som beskrevet i det foregående, suger et hydraulisk fluid inn i ringrommet fra et reservoar og til ringrommet gjennom en kanal i et skrueelement; c) en blanding av omgivelsesfluid og hydraulisk fluid fra trinn (b) pumpes inn i en oppsamlingsenhet; d) hylser dreies til en åpen posisjon;

e) hylsene dreies til en lukket posisjon; og

f) hanndelen trekkes ut fra hunndelen.

Framgangsmåten kan mellom trinn e) og f) ytterligere omfatte trinnene:

ei) hydraulisk fluid i det tredje ringrommet erstattes med omgivelsesfluidet ved at pumpen suger omgivelsesfluid inn i ringrommet fra omgivelsene og til ringrommet gjennom kanalen i skrueelementet; og

e2) blandingen av omgivelsesfluid og hydraulisk fluid fra trinn (ei) pumpes inn i oppsamlingsenheten.

I det etterfølgende beskrives eksempler på foretrukne utførelsesformer som er ansku-eliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av en koplingsdor i henhold til oppfinnelsen; Fig. 2 viser et sideriss av en annen side av koplingsdoren, der koplingsdoren sett fra håndtaket og langs koplingsdorens lengdeakse, er vridd 90° mot klokka i forhold til doren vist i figur 1; Fig. 3 viser et lengdesnittsriss gjennom doren vist i figur 2; Fig. 4 viser i forstørret målestokk et tverrsnittsriss gjennom doren i dorens koplingsparti; Fig. 5a-b viser i en større målestokk enn figur 4 et tverrsnittsriss gjennom doren i dorens ventilparti når ventilen er stengt (5a) og når ventilen er åpen (5b); Fig. 6 viser i en større målestokk et utsnitt av figur 3 av et parti av dorens ventilparti; Fig. 7 viser i samme målestokk som figur 1 et sideriss av en koplingsblokk i henhold til oppfinnelsen; Fig. 8 viser i samme målestokk som figur 7 et enderiss av kophngsblokken; Fig. 9 viser i samme målestokk som figur 8 et lengdesnittsriss gjennom kophngsblokken; Fig. 10a-b viser i en større målestokk enn figur 9 et tverrsnittsriss gjennom kophngsblokken når ventilen er stengt (10a) og når ventilen er åpen (10b); Fig. lla-b viser et perspektivriss av (a) koplingsdoren og (b) kophngsblokken i en annen målestokk; Fig 12 viser et sideriss i samme målestokk som figur 1 og figur 7 av koplingsdoren i bruksstilhng i kophngsblokken; Fig. 13 viser et tverrsnittsriss i samme målestokk som figur 12 av koplingsdoren i

bruksstilling i kophngsblokken;

Fig. 14 viser et sideriss i samme målestokk som figur 12 av koplingsdoren i

bruksstilling i kophngsblokken i en alternativ utførelsesform; og

Fig. 15 viser et tverrsnittsriss i samme målestokk som figur 10a-b av koplingsdoren og kophngsblokken vist i figur 14.

I figurene betegner henvisningstallet 1 en koplingsdor i henhold til oppfinnelsen. I det etterfølgende beskrives de deler som er nødvendige for å forstå oppfinnelsen, mens andre konstruktive detaljer utelates.

Koplingsdoren 1 omfatter en fastdel i form av en stamme 2, en hylse 3, et håndtak 40 og en nese 42. Hylsen 3 omgir dreibart et ventilparti 29 av stammen 2. Håndtaket 40 er fastgjort til et koplingsparti 20 på stammen 2 som ligger proksimalt i forhold til håndtaket 40. Nesen 42 er innvendig forsynt med et gjengeparti og fastgjøres til stammens ventilparti 29 i et gjenget parti i stammens 2 ene endeparti som vist i figur 3.

I figurene er stammen 2 i et parti vist forsynt med tre fluidkanaler 21 som strekker seg aksielt som boringer i stammens 2 indre. Stammen 2 kan være forsynt med én fluidkanal 21 eller en flerhet fluidkanaler 21. Fluidkanalen 21 er i sin proksimale ende, sett fra håndtaket 40, ført ut til koplingspartiets 20 ytre flate 22, og munner ut i den ytre flate 22 i en proksimal fluidport 212. Fluidporten 212 er forsynt med et gjenget parti på for så vidt kjent måte. Fluidkanalen 21 munner i sin distale ende ut i en overflate 23 på stammens ventilparti 29 i en distal fluidport 214. Overflaten 23 er i partier ved fluidporten 214 utformet som et sfærisk parti 28 som strekker seg perifert omkring stammens 3 ventilparti 29, se figur 6.

Stammen 2 er på sin ytre overflate 22 forsynt med to styretapper 24 og en låsesikring 25. Disse vil bli beskrevet mer i detalj i det etterfølgende.

Hylsen 3 er på sin ytterside forsynt med en flerhet perifere, utfreste første pakningsspor 320 som huser ringformede første pakningselement 32. I figurene er det vist fire pakningselement 32. Pakningselementet 32 kan utgjøres av en O-ring eller et spesial-tilpasset, profilert pakningselement 32. Hylsen 3 er videre forsynt med en flerhet gjennomgående, radielle boringer 33, tydeligst vist i figur lia. I figurene er det vist tre boringer 33. Boringen 33 er i åpningen vendende mot hylsens yttervegg 30 forsynt med et gjenget parti. Et gjenget skrueelement 34, i det etterfølgende benevnt pak-nmgsbærer 34, er skrudd inn i boringen 33 til pakningsbæreren 34 butter mot en skulder 332 i boringen 32. Pakningsbæreren 34 er i sin ende, som vender mot hylsens 3 innervegg 31, forsynt med et andre pakningsspor 350 innrettet til å kunne huse et andre ringformet pakningselement 35. Pakningselementet 35 kan utgjøres av en O-rmg eller en setepakning slik det er kjent fra for eksempel kuleventiler. Pakningsbæreren 34 er forsynt med en gjennomgående kanal 36 som strekker seg fra hylsens 3 innervegg 31 og til ytterveggen 30. Hylsens 3 innervegg 31 er forsynt med en flerhet

sirkulære, utfreste tredje pakningsspor 370 som huser nngformete tredje pakningselement 37. I figurene er det vist fire pakningselement 37. Pakningselementet 37 kan

utgjøres av en O-ring eller en såkalt leppepaknmg. Hylsen 3 er i sitt proksimale endeparti forsynt med en krage 38. Kragen 38 er forsynt med et låsespor 382 som er innrettet til å huse en låsetapp 252. Låsetappen 252 er forsynt med en fjær og er beve-gelig innfestet i låsesikringen 25.

Nesen 42 er forsynt med en gjennomgående boring 44. Den gjennomgående boringen 44 gjør det lettere å stramme til nesen 42 på stammens 2 gjengede endeparti ved hjelp av en gjennomgående dor eller lignende.

Figurene 5a og b viser i større detalj utløpet til den distale fluidporten 214 og boringen 33. Den distale fluidporten 214 er i et parti vendende mot overflaten 23 forsynt med

en utsparing 39 i en tangentiell retning perpendikulært på stammens 2 lengdeakse 27 i overflaten 23.

Figur 7 viser en koplingsblokk 5 i henhold til oppfinnelsen. Koplingsblokken 5 omfatter en fastdel i form av et ytre hus 6, en innvendig, dreibar hylse 7, se figur 9 og 10, og et manøverelement 8 i husets 6 proksimale ende. Manøverelementet 8 er innrettet til å dreie hylsen 7.

Huset 6 er i sitt sirkulære veggparti 61 forsynt med en flerhet gjennomgående boringer 62, 63. I figurene er det vist tre boringer 62 og tre boringer 63. Boringen 62 er i åpningen vendende mot husets yttervegg 610 forsynt med et gjenget parti. Et gjenget skrueelement 64 er skrudd inn i boringen 62 til skrueelementet 64 butter mot en skulder 622 i boringen 62. Skrueelementet 64 er i sin ende som vender mot husets 6 innervegg 618 forsynt med et fjerde pakningsspor 650 innrettet til å kunne huse et fjerde ringformet pakningselement 65. Pakningselementet 65 kan utgjøres av en O-ring eller en setepaknmg slik det er kjent fra for eksempel kuleventiler. Boringen 63 omfatter et gjenget parti 632 og tildanner på husets 6 innervegg 618 en fluidport 634. Huset 6 er i sin proksimale ende forsynt med en krage 66. Kragen 66 er forsynt med et koplingselement 67. Kophngselementet 67 er forsynt med et V-formet styrespor 672 og styresporet 672 er i sin bunn 674 avrundet slik at bunnen 674 passer komplementært til koplingsdorens 1 styretapp 24. Kophngselementet 67 er videre forsynt med en fjærbelastet sikringspinne 68. Manøverelementet 8 omfatter et gripeelement 82 som er fastgjort til en arm 84. Armen 84 strekker seg fra gripeelementet 82 og til hylsen 7 i en slisse (ikke vist) mellom kophngselementet 67 og huset 6. Gripeelementet 82 er forsynt med en sikringsarm 86 som strekker seg periferisk fra gripeelementet 82 på yttersiden av V-sporet 672. Sikringsarmen 86 er i sin flate som vender mot husets 6

akse 76 forsynt med et spor 88. Sporet 88 er innrettet til å kunne huse styretappen 24.

Huset 6 er på sin innervegg 618 forsynt med en flerhet sirkulære, utfreste femte pakningsspor 690 som huser ringformete femte pakningselement 69, se figur 9. I figurene er det vist fire pakningselement 69. Pakningselementet 69 kan utgjøres av en O-ring eller en leppepaknmg.

Hylsen 7 er vist i mer detalj i figurene 9 og 10. Hylsen 7 er vist forsynt med tre gjennomgående boringer 72 som strekker seg fra hylsens 7 ytre mantelflate 710 og til hylsens indre mantelflate 712. Hylsens 7 ytre mantelflate 710 er i et parti omkring den gjennomgående boringen 72 tildannet med et sfærisk parti 78 som strekker seg perifert omkring hylsen 7. Hylsen 7 er i sin proksimale ende forsynt med et utfrest spor 74 som er innrettet til å huse koplingsdorens 1 krage 38.

Når koplingsdoren 1 er fraskilt fra kophngsblokken 5, er hylsen 3 dreid til avstengt posisjon som vist i figur 5a. Koplingsdoren 1 er koplet til hydrauliske ledninger (ikke vist) i de proksimale fluidportene 214 ved hjelp av gjenger slik det er kjent innen faget og dette omtales ikke nærmere. Det hydrauliske fluidet i de hydrauliske ledningene kan være trykksatt eller det kan ha et trykk som svakt overstiger omgivelsestrykket. Det hydrauliske fluidet fyller fluidkanalene 21 og den distale fluidporten 214. Det hydrauliske fluidet fyller videre et tildannet ringrom 92 mellom stammens 2 ytre overflate 22 og hylsens 3 innervegg 31. Det tildannede ringrom 92 avgrenses aksielt av to tredje ringformete pakningselement 37, én på hver side av den distale fluidporten 214. Ringrommet 92 avgrenses også av det ringformete andre pakningselementet 35. Det andre pakningselementet 35 forhindrer at det hydrauliske fluidet kan strømme ut gjennom skrueelementets 34 kanal 36. Koplingsdoren 1 vil derfor ikke lekke fluid i frakoplet og/eller avstengt posisjon.

Når kophngsblokken 5 er fraskilt koplingsdoren 1, er hylsen 7 dreid til avstengt posisjon som vist i figur 10a. Kophngsblokken 5 er koplet til gjengede, hydrauliske ledninger (ikke vist) i de gjengede boringene 63 slik det er kjent innen faget og dette omtales ikke nærmere. Det hydrauliske fluidet i de hydrauliske ledningene kan være trykksatt eller det kan ha et trykk som svakt overstiger omgivelsestrykket. Det hydrauliske fluidet fyller boringene 63. Det hydrauliske fluidet fyller videre et tildannet ringrom 94 mellom husets 6 indre manteloverflate 618 og hylsens 7 ytre manteloverflate 710. Det tildannede ringrom 94 avgrenses aksielt av to femte ringformete pakningselement 69, én på hver side av boringen 63. Ringrommet 94 avgrenses også av det ringformete fjerde pakningselementet 65. Som vist i figur 10a omslutter det fjerde

pakningselementet 65 hylsens boring 72 når hylsen 7 er i avstengt posisjon. Derved forhindres det trykksatte, hydrauliske fluidet i å strømme ut gjennom boringen 72.

Kophngsblokken 5 vil derfor ikke lekke fluid i frakoplet og/eller avstengt posisjon.

Ved sammenkopling føres koplingsdorens 1 nese 42 inn i hylsens 7 proksimale ende og koplingsdoren 1 føres videre inntil styretappen 24 kommer i anslag med V-sporets bunn 674, og koplingsdoren 1 er i koplingsposisjon som vist i figur 12. Koplingsdorens 1 nese 42 rager i koplingsposisjonen ut av koplingsblokkens 5 distale parti. Når koplingsdoren 1 er i koplingsposisjon, klemmer koplingsdorens styretapp 24' inn koplingsblokkens fjærbelastede sikringspinne 68. Dette frigjør hylsen 7 slik at denne kan dreies om aksen 76. I koplingsposisjon vil koplingsblokkens 6 koplingselements 67 kant presse inn koplingsdorens låsetapp 252 slik at hylsen 3 frigjøres og kan dreies om aksen 27. I koplingsposisjon er aksen 27 og aksen 76 sammenfallende.

I koplingsposisjon dreies manøverelementet 8 fra en avstengt posisjon som vist i figur 11b og til en åpen posisjon, figur 8. Manøverelementets 8 bevegelse avgrenses i en første dreieretning av kragens 66 og kophngselementets 67 første stoppkant, henholdsvis 666 og 676, og i andre dreieretning av kragens 66 og kophngselementets 67 andre stoppkant, henholdsvis 668 og 678. I avstengt posisjon ligger manøverelemen-tet 8 an mot den første stoppkant 666, 676, og i åpen posisjon ligger manøverelemen-tet 8 an mot den andre stoppkant 668, 678. Manøverelementets 8 arm 84 er ført i en slisse tildannet mellom huset 6 og kophngselementet 67 (ikke vist). Armen 84 er fastgjort til hylsen 7. Når manøverelementet 8 dreies, dreies samtidig hylsen 7 om aksen 76. Hylsens 7 spor 74 fører med seg koplingsdorens krage 38. Kragen 38 er fastgjort til koplingsdorens hylse 3. Dermed vil hylsen 7 og hylsen 3 dreies samtidig. Manøver-elementets 8 sikringsarm 86 vil ved dreiingen føres over styretappen 24 slik at sporet 88 huser styretappens 24 frie ende. Dette forhindrer at koplingsdoren 1 kan forskyves i proksimal retning langs aksen 27 i det manøverelementet 8 begynner å dreies fra avstengt posisjon og til åpen posisjon. Koplingsdoren 1 og kophngsblokken 5 kan derfor ikke settes sammen til eller atskilles fra en koplingsposisjon, hvis ikke manøver-elementet 8 er ført helt til avstengt posisjon.

Hylsen 3 er trykkbalansert mellom fluidkanalen 21 og ringrommet 92, noe som letter dreiing av hylsen 3. I åpen posisjon, som vist i figur 5b, er den distale fluidporten 214 i fluidkommunikasjon med kanalen 36 og kanalen 36 fylles med det trykksatte, hydrauliske fluidet. Utsparingen 39 tildanner en forbindelse under det andre pakningselementet 35 mellom kanalen 36/fluidkanalen 21 og ringrommet 92. Derved sikres at fluidtrykket i ringrommet 92 er det samme som i fluidkanalen 21 og kanalen 36 og hylsen 3 kan derved trykkbalansert dreies tilbake til avstengt posisjon.

Hylsen 7 er trykkbalansert mellom boringen 63 og ringrommet 94, noe som letter dreiing av hylsen 7. I åpen posisjon, som vist i figur 10b, er boringen 63 i fluidkommunikasjon med boringen 72. Da det ikke er noe pakningselement mellom boringen 63 og boringen 72, vil trykket i ringrommet 94 være det samme som i boringene 63, 72, og hylsen 7 kan derved trykkbalansert dreies tilbake til avstengt posisjon.

Når koplingsdoren 1 føres inn kophngsblokken 5, er det omgivelsestrykk på koplingsdorens ytterside 22, og på hylsens 7 indre mantelflate 712. Siden hylsens 7 hulrom er gjennomgående, føres koplingsdoren 1 trykkbalansert mn i kophngsblokken 5 og til koplingsposisjon. V-sporet 672 og styretappen 24 sikrer at hylsens 3 boring 33 sam-menfaller med hylsens 7 boring 72 slik at disse står i fluidmessig kommunikasjon når hylsene 3, 7 dreies til åpen posisjon. Mellom hylsens 3 yttervegg 30 og hylsens 7 indre mantelflate 712 tildannes det et tredje ringrom 96, som vist i figur 13. Dette tredje ringrommet 96 avgrenses aksielt av de ringformete første pakningselement 32. I figurene vil det tildannes tre slike ringrom 96. Det trykksatte, hydrauliske fluidet vil strømme inn i dette tredje ringrommet 96. Ved avstenging vil det tredje ringrommet 96 være i fluidmessig forbindelse med boringen 62. Derved oppnås at koplingsdoren 1 trykkbalansert kan skilles fra kophngsblokken 5.

Før atskillelse av koplingsdoren 1 og kophngsblokken 5 stenger hylsene 3, 7 for den distale fluidporten 214 og boringen 63 slik at fremmed fluid og fremmede legemer ikke kan trenge inn i det hydrauliske fluidet. Samtidig kan ikke hydraulisk fluid strømme ut til omgivelsene når atskillelse starter. Ved atskillelse kan kun det hydrauliske fluid som befinner seg i det tredje ringrommet 96 og i boringen 72 strømme ut til omgivelsene.

Det andre pakningselementet 35 tetter mot det sfæriske partiet 28 som vist spesielt i figur 5a og b. Det fjerde pakningselementet 65 tetter mot det sfæriske partiet 78 som vist i figurene 9, 10a og 10b. Dette utnytter kjent teknikk for pakninger av denne ty-pen og gir en enkel og robust pakningsfunksjon. Det andre pakningselementet 35 fastholdes av skrueelementet 34 og det fjerde pakningselementet 65 fastholdes av skrueelementet 64. Pakningselementene 35, 65 kan derfor på en enkel måte ettersees og eventuelt byttes ved å skru ut skrueelementene 34, 64.

Når koplingsdoren 1 føres inn i kophngsblokken 5, vil det i det tredje ringrommet 96 bli lukket inne et lite væskevolum som utgjøres av omgivelsesvæsken som for eksempel sjøvann. Når hylsene 3, 7 dreies til åpen posisjon vil det strømme hydraulisk fluid inn i det tredje ringrommet 96 og omgivelsesvæsken i det tredje ringrommet 96 vil bringes inn i det hydrauliske systemet og forurense det hydrauliske fluidet. Tilsvaren-de vil det etter at hylsene 3, 7 er dreid til lukket posisjon etter avsluttet operasjon, være lukket inne et lite volum hydraulisk fluid i det tredje ringrommet 96. Ved atskillelse av koplingsdoren 1 fra koplingsblokken 5, vil dette hydrauliske fluidet strømme ut til omgivelsene som beskrevet ovenfor og gi en liten lokal forurensing. I figurene 14 og 15 er vist en alternativ utførelsesform hvor dette problemet er løst. Skrueelementet 64 er gitt en alternativ utforming slik at skrueelementet 64', 64" er forsynt med en gjennomgående kanal 642', 642" som strekker seg fra husets 6 utside og til innerveg-gen 618. Kanalen 642', 642" er i sitt ene innvendige endeparti 644', 644" forsynt med et gjenget parti (ikke vist) og kanalens andre endeparti 646', 646" er utformet med en mindre indre diameter enn endepartiet 642', 642". Huset 6 er forsynt med en andre boring 62' som står diametralt motsatt av boringen 62. Boringen 62' er utført på samme måte som boringen 62 og omtales ikke nærmere her. Hylsen 7 er forsynt med en andre boring 72' som står diametralt motsatt av boringen 72. Boringen 72' er utformet med samme diameter som kanalens 642" endeparti 646". Når hylsen 7 er i lukket posisjon, vil boringen 72 kunne fluidkommunisere med kanalen 642' og boringen 72' vil kunne fluidkommunisere med kanalen 642". Når hylsen 7 er i lukket posisjon, vil boringen 72 og boringen 72' kunne fluidkommunisere gjennom det tredje ringrommet 96.

Koplingsblokken 5 kan være forsynt med et lukket reservoar for hydraulisk fluid (ikke vist) av for så vidt kjent art, som står i fluidforbindelse via en treveisventil og til skrueelementet 64'. Koplingsblokken 5 kan ytterligere være forsynt med en stempel-pumpe (ikke vist) som står i fluidforbindelse med skrueelementet 64". Mellom stempelpumpen og skrueelementet 64" er fluidforbindelsen forsynt med en første tilbakeslagsventil innrettet til å kunne la et fluid passere fra skrueelementet 64" og til stempelpumpen og innrettet til å hindre fluid i å strømme fra stempelpumpen og til skrueelementet 64". Mellom tilbakeslagsventilen og stempelpumpen er fluidforbindelsen forsynt med en T-forgrening. Den første forgreningen er i fluidforbindelse med den første tilbakeslagsventil, den andre forgreningen er i fluidforbindelse med stempelpumpen, og den tredje forgreningen er i fluidforbindelse med en andre tilbakeslagsventil. Den andre tilbakeslagsventilen er på motsatt side i forhold til stempelpumpen, i fluidforbindelse med en oppsamlingsenhet av for så vidt kjent art. Den andre tilbakeslagsventilen er innrettet til å la et fluid strømme fra stempelpumpen og til oppsamlingsenheten og innrettet til å hindre et fluid i å strømme fra oppsamlingsenheten og til stempelpumpen.

Etter at koplingsdoren 1 er ført inn i koplingsblokken, men før hylsene 3, 7 er dreid til åpen posisjon, åpner treveisventilen for en fluidkommunikasjon fra reservoaret for hydraulisk fluid. Stempelpumpen starter og vil på grunn av den første tilbakeslagsven til i sin sugefase suge hydraulisk fluid fra reservoaret og gjennom det tredje ringrommet 96. Den andre tilbakeslagsventil forhindrer at fluid suges fra oppsamlmgsinnret-ningen. Stempelpumpen vil videre i sin trykkfase presse fluid til oppsamlingsenheten og den første tilbakeslagsventil forhindrer at fluid presses tilbake til det tredje ringrommet 96. Ved denne framgangsmåten vaskes omgivelsesfluid ut av det tredje ringrommet 96 og ringrommet 96 fylles med hydraulisk fluid. Blandingen av omgivelsesfluid og hydraulisk fluid samles i oppsamlingsenheten slik at det ikke frigjøres hydraulisk fluid til omgivelsene. Treveisventilen stenges og deretter dreies hylsene 3, 7 til åpen posisjon. Før koplingsdoren 1 koples fra koplingsblokken 5, dreies hylsene 3, 7 til lukket posisjon. Treveisventilen åpnes slik at det er fluidkommunikasjon mot omgivelsesfluidet. Stempelpumpen starter og vil i sin sugefase suge omgivelsesfluid inn i det tredje ringrommet 96, og i sin trykkfase presse blandingen av hydraulisk fluid og omgivelsesfluid mn i oppsamlingsenheten. Ved denne framgangsmåten vaskes hydraulisk fluid ut av det tredje ringrommet 96 og ringrommet 96 fylles med omgivelsesfluid. Blandingen av omgivelsesfluid og hydraulisk fluid samles i oppsamlingsenheten slik at det ikke frigjøres hydraulisk fluid til omgivelsene. Treveisventilen stenges og fråkop-lingen fullføres.

Tegningene viser en ventilsammenstilling med en hanndel 1 og en hunndel 5 slik disse er kjent fra bruk innen undervannsteknikk. Fagpersonen vil vite at hydrauliske koplinger også anvendes på landjorden og at oppfinnelsen kan brukes til koplinger på be-vegelig utstyr som for eksempel anleggsmaskiner og på stasjonært utstyr.

Claims (12)

1. Anordning ved en ventil som omfatter en fastdel (2; 6) forsynt med i det minste én fluidport (214; 634) og en dreibar hylse (3; 7) forsynt med i det minste én boring (33; 72), hvor: - hylsen (3; 7) er innrettet til å kunne dreie boringen (33; 72) på linje med fluidporten (214; 634) for at et fluid skal kunne strømme gjennom fluidporten (214; 634) og boringen (33; 72) når hylsen (3; 7) er i åpen posisjon; - hylsen (3; 7) er innrettet til å kunne dreie boringen (33; 72) bort fra fluidporten (214; 634) for at et fluid ikke skal kunne strømme gjennom fluidporten (214; 634) når hylsen (3; 7) er i lukket posisjon; - fastdelen (2; 6) og hylsen (3; 7) tildanner et ringrom (92; 94) mellom fastdelen (2; 8) og hylsen (3; 7); og - ringrommet (92; 94) er avgrenset aksielt av to pakningselement (37; 69) i hylsens (3; 7) og fastdelens (2; 6) aksiale retninger hvor det ene av de to pakningselement (37; 69) ligger på den ene siden av fluidporten (214; 634) og det andre av de to pakningselement (37; 69) ligger på den motsatte side av fluidporten (214; 634),karakterisert vedat ringrommet (92; 94) er i fluidmessig kommunikasjon med fastdelens (2; 6) fluidport (214; 634).

2. Anordning ved en ventil i en hanndel (1) i henhold til krav 1,karakterisert vedat ringrommet (92) i det vesentlige er ytterligere avgrenset av et pakningselement (35) som omgir boringen (33) i et parti som vender mot ringrommet (92).

3. Anordning ved en ventil i en hanndel (1) i henhold til krav 2,karakterisert vedat fluidporten (214) i et parti vendende mot ringrommet (92) er forsynt med en perifert rettet utsparing (39) innrettet til å kunne tildanne en fluidkanal forbi pakningselementet (35) når hylsen (3) er i åpen posisjon.

4. Anordning ved en ventil i en hanndel (1) i henhold til krav 2,karakterisert vedat fastdelens (2) overflate 23 i et parti omkring fluidporten (214) utgjøres av et perifert, sfærisk parti (28).

5. Anordning ved en ventil i en hanndel (1) i henhold til krav 2,karakterisert vedat hanndelen (1) utgjøres av en koplingsdor.

6. Anordning ved en ventil i en hanndel (1) i henhold til krav 2,karakterisert vedat fluidporten (214) er i fluidkommunikasjon med en aksial fluidkanal (21) i fastdelen (2) og fluidkanalen (21) er i fluidkommunikasjon med en proksimal fluidport (212) på fastdelens (2) ytre overflate (22).

7. Anordning ved en ventil i en hunndel (5) i henhold til krav 1,karakterisert vedat ringrommet (94) er ytterligere avgrenset av et pakningselement (65) som omgir en boring 62.

8. Anordning ved en ventil i en hunndel (5) i henhold til krav 7,karakterisert vedat hylsens (7) ytre mantelflate (710) i et parti omkring boringen (72) utgjøres av et perifert, sfærisk parti (78).

9. Anordning ved en ventil i en hunndel (5) i henhold til krav 7,karakterisert vedat hunndelen (5) utgjøres av en koplingsblokk innrettet til komplementært å kunne huse en hanndel (1) i henhold til krav 2.

10. Anordning ved en hunndel (5) i henhold til krav 7,karakterisert vedat huset (6) er forsynt med en ytterligere boring (62') og hylsen (7) er forsynt med en ytterligere boring (72'); boringen (62') og boringen (72') er innrettet til å kunne være i fluidkommunikasjon med hverandre når hylsen (7) er i lukket posisjon; boringene (72, 72') er innrettet til å kunne være i fluidkommunikasjon med det tredje ringrommet (96); boringene (62, 62') er forsynt med hvert sitt skrueelement (64', 64"); skrueelementet (64') er innrettet til å kunne være i valgbar fluidkommunikasjon med et reservoar for hydraulisk fluid og med et omgivelsesfluid; skrueelementet (64") er innrettet til å kunne være i fluidkommunikasjon med en pumpe gjennom en tilbakeslagsventil; og pumpen er innrettet til å kunne være i fluidkommunikasjon med en oppsamlingsenhet gjennom en tilbakeslagsventil.

11. Framgangsmåte for å koble sammen en hanndel (1) i henhold til krav 2 og en hunndel i henhold til krav 7 og å frakoble hanndelen (1) fra hunndelen (5),karakterisert vedat framgangsmåten omfatter trinnene: a) hanndelen (1) skyves inn i hunndelen (5); b) omgivelsesfluid i et tredje ringrom (96) erstattes med et hydraulisk fluid ved at en pumpe i henhold til krav 10 suger et hydraulisk fluid inn i ringrommet (96) fra et reservoar og til ringrommet (96) gjennom en kanal (642) i et skrueelement (64'); c) en blanding av omgivelsesfluid og hydraulisk fluid fra trinn (b) pumpes inn i en oppsamlingsenhet; d) hylser (3, 7) dreies til en åpen posisjon; e) hylsene (3, 7) dreies til en lukket posisjon; og f) hanndelen (1) trekkes ut fra hunndelen (5).

12. Framgangsmåte i henhold til krav 11,karakterisert vedat framgangsmåten mellom trinn e) og f) ytterligere omfatter trinnene: ei) hydraulisk fluid i det tredje ringrommet (96) erstattes med omgivelsesfluidet ved at pumpen suger omgivelsesfluid inn i ringrommet (96) fra omgivelsene og til ringrommet (96) gjennom kanalen (642) i skrueelementet (64'); og e2) blandingen av omgivelsesfluid og hydraulisk fluid fra trinn ei) pumpes inn i oppsamlingsenheten.