NO336800B1 - Koblingsanordning - Google Patents

Abstract

Det er beskrevet en koblingssammenstilling (100) som forbinder et første rørformet element (21) koaksialt med et andre rørformet element (23), innbefattende et aksielt bevegelig aktueringselement (27, 627) og et mangfold radielt bevegelige låseklammere (31, 631). Klammerne blir beveget til en låsende posisjon ved radiell bevegelse når de glir mot aktueringselementet. I den låste posisjonen danner de inngrep med et låseprofil (29). Henholdsvis aktueringselementet eller låseklammerne innbefatter følgende sett med flater: en bevegelig flate (201, 701) som glir mot henholdsvis låseklammerne eller aktueringselementet, og beveger derved låseklammerne radielt fra en ulåst posisjon til låseposisjonen; en spenningsflate (203, 703) som glir mot henholdsvis låseklammerne eller aktueringselementet og tilveiebringer derved en forspenningskraft på låseklammerne i radialretningen når de er i låseposisjonen; og en holdeflate (205, 705) som støter opp mot henholdsvis låseklammerne (31, 631) eller aktueringselementet (27, 627). Spenningsflaten og den bevegelige flaten har en positiv vinkel med hensyn til aksialretningen. Spenningsflaten har en mindre vinkel enn den bevegelige flaten. Holdeflaten oppviser en mindre vinkel enn spenningsflaten. Holdeflaten er anordnet mellom den bevegelige flaten og spenningsflaten.

Description

Koblingssammenstilling

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en koblingssammenstilling som kobler to rørformede elementer, slik som rør, koaksialt sammen. Den gjelder særlig en kobling av typen som aktuerer et flertall låseklammer inn i en låseprofil og som ytterligere anvender en forspenning på låseklammene mot låseprofilen.

Bakgrunn

Særlig innenfor offshore olje- og gassindustri er koblinger som baserer seg på et flertall av radialt bevegelige klammer som blir aktuert med et aksialt bevegelig aktueringselement godt kjent. Et rør som har en utovervendt låseprofil blir typisk innført i en koblingssammenstilling som er innrettet til å bevege låseklammer radialt innover og inn i låsende inngrep med låseprofilen. Eller et rør kan ha en innovervendt låseprofil og kan være koaksialt beveget over en koblingssammenstilling som er innrettet til å bevege låseklammer radialt utover inn i låseprofilen.

I tillegg til å bevege låseklammene radialt inn i låseprofilen er det kjent å påføre en forspenningskraft på klammene når de er i låseposisjonen. Slik forspenning hindrer spill og sikrer en stabil kobling.

For å bevege låseklammene inn i låseposisjonen vil aktueringselementet typisk ha en storhelnings-flate som glir mot klammene. Storhelnings-flaten vil resultere i en vesentlig radial bevegelse av klammene ved bevegelse av aktueringselementet i en aksial retning. Dog, for å påføre forspenningskraften vil aktueringselementet typisk fremvise en glideflate med en mye mindre skråstilling. En liten skråstilling resulterer i en mindre radial bevegelse av låseklammene, men en stor radial rettet kraft.

For å hindre en utilsiktet frakobling av koblingen, det vil si en utilsiktet løsning av låseklammene, kan man belage seg på at aktueringselementet holder låseklammene i låseposisjonen. For å holde aktueringselementet i en slik posisjon kan man anvende, for eksempel, hydrauliske midler som beveger aktueringselementet. I tillegg eller alternativt kan man belage seg på friksjonen mellom glideflaten med liten skråstilling og klammene.

Imidlertid, i en situasjon hvor slik friksjon blir overvunnet eller hvor midlene, slik som hydrauliske midler, som bibeholder aktueringsanordningen i posisjon svikter, kan koblingen svikte og de sammenkoblete rørelementene kan bli frakoblet. Avhengig av den aktuelle utførelsesformen kan en slik frakobling ha alvorlige konsekvenser, særlig innen området offshore olje- og gassindustri.

Patentsøknadspublikasjon US2011241335 beskriver en låsesammenstilling som har et flertall låsesegmenter som er innrettet til å bli beveget i en radial retning ved aksial bevegelse av en aktueringshylse. Aktueringshylsen har en aktueringsflate (ref. nr. 104) med en stor skråstilling, og en forspenningsflate (ref. nr. 124, se Fig. 11 i nevnte publikasjon) som haren mindre skråstilling. Etter bevegelse av et låsesegment inn i en låseposisjon ved å glide det mot aktueringsflaten, etterfulgt avforspenningsflaten, entrer en holdeflate til aktueringshylsen inn i inngrep med låsesegmentet. Holdeflaten (ref. nr. 122) har en aksial utstrekning. Følgelig resulterer ingen aksial kraft fra kontaktkraften mellom holdeflaten og låsesegmentet. Som vist i Fig. 11 til publikasjonen, er rekkefølgen for inngrepsflater under en låsebevegelse av låsesegmentet først aktueringsflaten (104), så forspenningsflaten (124) og til sist holdeflaten (122). Følgelig, løsningen beskrevet i US2011241335 fremviser en holdeflate som vil fungere som et middel for å bibeholde låsesegmentene i den låste posisjonen. Dog, for å påføre en kjent og ønsket forspenningskraft behøver dimensjonene til komponentene som går i inngrep med hverandre å være presise.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en koblingssammenstilling av den ovenfor beskrevne typen som er forsynt med et ytterliggere middel for forhindring av utilsiktet opplåsning av låseklammene, mens det sikrer at en ønsket forspenningskraft, uten behov for presist maskinerte inngrepsdeler.

Oppfinnelsen

I samsvar med den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en koblingssammenstilling som kobler et første rørformet element koaksialt til et andre rørformet element. Sammenstillingen omfatter et aksialt bevegelig aktueringselement og et flertall radialt bevegelige låseklammer. Låseklammene er innrettet til å bevege seg inn i en låseposisjon ved radial bevegelse når de glir mot aktueringselementet. I låseposisjonen går låseklammene i inngrep med en låseprofil. Aktueringselementet eller låseklammene, henholdsvis, omfatter det følgende settet av flater: i) en bevegelsesflate som glir mot låseklammene eller aktueringselementet, henholdsvis, og således beveger låseklammene radialt fra en ikke-låst posisjon til nevnte låseposisjon;

ii) en spenningsflate som glir mot låseklammene eller aktueringselementet,

henholdsvis, og således tilveiebringer en forspenningskraft på låseklammene i den radiale retningen når de er i låseposisjon; og

Mi) en holdeflate som støter mot låseklammene eller aktueringselementet,

henholdsvis.

I samsvar med oppfinnelsen

- fremviser spenningsflaten og bevegelsesflaten en positiv vinkel i forhold til den aksiale retningen;

- spenningsflaten fremviser en mindre vinkel enn bevegelsesflaten; og

- holdeflaten fremviser en mindre vinkel enn spenningsflaten;

Videre, i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen er holdeflaten anordnet mellom bevegelsesflaten og spenningsflaten.

En positiv vinkel er heri ment å bety en vinkel som resulterer i at låseklammeret beveger seg inn i eller blir presset mot retningen til låseposisjonen, når aktueringselementet beveger seg i en aktueringsretning, hvor aktueringsretningen er den aksiale retningen til aktueringselementet som resulterer i at låseklammene blir beveget inn i låseposisjonen. En negativ vinkel i denne sammenhengen vil da være en vinkel rettet på den motsatte siden av den aksiale retningen, det vil si har en radial komponent som er rettet motsatt av den radiale komponenten til en positiv vinkel.

Det skal bemerkes at flatene, slik som holdeflaten, spenningsflaten og bevegelsesflaten i noen utførelsesformer kan ha andre utforminger enn kontinuerlige flater. For eksempel kan holdeflaten omfatte ribber eller kantdeler av radialt ustrakte flenser.

En mindre skråstilling enn aktueringselement-spenningsflaten kan også være en skråstilling som er negativ i forhold til den aksiale retningen. Det vil si en vinkel i forhold til den aksiale retningen som er rettet på motsatte side av den aksiale retningen enn en positiv skråstilling, som diskutert ovenfor.

I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er koblingssammenstillingen montert til et hiveliminatorledd og innrettet til å koble et øvre rør av hiveliminatorleddet til et nedre rør av hiveliminatorleddet.

Holdeflaten kan fremvise en vinkel på mellom -3 og 1 grad i forhold til den aksiale retningen.

Den aksiale retningen er lengderetningen til det første og andre rørformete elementet.

Holdeflaten kan fordelaktig strekke seg i den aksiale retningen.

I én utførelsesform er bevegelsesflaten, spenningsflaten og holdeflaten anordnet på aktuatorelementet. I en annen utførelsesform er bevegelsesflaten, spenningsflaten og holdeflaten anordnet på låseklammene.

Eksempel på utførelsesform

Idet den foreliggende oppfinnelsen er blitt beskrevet i generelle termer ovenfor, vil noen detaljerte eksempler på utførelsesformer bli beskrevet nedenfor med henvisning til tegningene, i hvilke

Fig. 1 er et skjematisk sideriss av et hiveleminatorledd som er forsynt med en koblingssammenstilling i samsvar med oppfinnelsen; Fig. 2 er et sideriss av en koblingssammenstilling i samsvar med oppfinnelsen, som viser et første og et andre rørformet element som blir ført sammen; Fig. 3 er et sideriss tilsvarende Fig. 2; Fig. 4 er et bunnriss av koblingssammenstillingen; Fig. 5 er et tverrsnittsriss som viser et første rørformet element som har landet inn i et andre rørformet element; Fig. 6 er et tverrsnitts sideriss tilsvarende Fig. 5, dog med låseklammene beveget inn i en låseposisjon; Fig. 7 er et tverrsnitts sideriss tilsvarende Fig. 6, dog med låseklammene i en forspent tilstand; Fig. 8 er et prinsipielt tverrsnittsriss av en låseklamme; Fig. 9 er et prinsipielt tverrsnittsriss av et aktueringselement i samsvar med oppfinnelsen; Fig. 10 er et prinsipielt tverrsnittsriss av et aktueringselement og en låseklamme, som viser låseklammeret i en ikke-låst posisjon; Fig. 11 er et prinsipielt tverrsnittsriss av et aktueringselement og en låseklamme, som viser låseklammeret idet den blir beveget mot en låseposisjon; Fig. 12 er et prinsipielt tverrsnittsriss av et aktueringselement og en låseklamme, som viser låseklammeret i en låseposisjon; Fig. 13 er et prinsipielt tverrsnittsriss av et aktueringselement og en låseklamme, som viser låseklammeret i en låst og forspent posisjon; Fig. 14 er et tverrsnittsriss gjennom et aktueringselement, en låseklamme og en låseprofil, med låseklammeret i en forspent posisjon; Fig. 15 er et tverrsnittsriss tilsvarende Fig. 14, hvorved låseklammeret har beveget seg ut av sin forspente posisjon; Fig. 16 er et tverrsnittsriss gjennom en del av koblingssammenstillingen, med låseklammeret i en forspent posisjon; Fig. 17 er et tverrsnittsriss gjennom en del av koblingssammenstillingen, med låseklammeret beveget ut avforspenningsposisjonen; Fig. 18 er et perspektiv tverrsnittsriss gjennom deler av koblingssammenstillingen; Fig. 19 er et tverrsnittsriss gjennom en alternativ koblingssammenstilling i samsvar med oppfinnelsen; Fig. 20 er et prinsipielt tverrsnittsriss gjennom et alternativt låseklammer; Fig. 21a, Fig. 21b, Fig. 21c er prinsippillustrasjoner av forskjellige

utførelsesformer i samsvar med oppfinnelsen;

Fig. 22 er et tverrsnittsriss gjennom en låseklammer og et aktueringselement i

samsvar med en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen;

Fig. 23 korresponderer med Fig. 22, dog med låseklammeret beveget ut av en

forspent posisjon; og

Fig. 24 er et skjematisk prinsippriss av en utførelsesform som belyser en

mindre fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen.

Fig. 1 viser skjematisk en øvre stigerørsdel 3 og en nedre stigerørsdel 5 som sammen danner en stigerørssammenstilling som strekker seg mellom en flytende overflatestruktur 7 og toppen av en havbunnsbrønn 9 som rager inn i sjøbunnen. I Fig. 1 er den øvre stigerørsdelen 3 og den nedre stigerørsdelen 5 vist i en frakoblet modus. På toppen av den nedre stigerørsdelen 5 er en koblingssammenstilling 100 i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen skjematisk vist. Koblingssammenstillingen 100 er innrettet til å løsbart koble til en nedre del av den øvre stigerørsdelen 3. Når i den viste frakoblete modusen kan den øvre stigerørsdelen 3 være festet i forhold til den flytende overflateinstallasjonen 7 for å unngå innbyrdes hivbevegelse mellom overflateinstallasjonen 7 og den øvre stigerørsdelen 3. Den nedre stigerørsdelen 5 blir holdt under strekk ved hjelp av et strekksystem 11 som er koblet til en strekkring 13 anordnet ved en øvre del av den nedre stigerørsdelen 5.

Oppsettet som er skjematisk vist i Fig. 1 viser én av forskjellige mulige anvendelser av koblingssammenstillingen i samsvar med oppfinnelsen. I det følgende er en detaljert beskrivelse av en utførelsesform av koblingssammenstillingen 100 vist.

Fig. 2 viser et sideriss av en koblingssammenstilling 100 i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Et første rørformet element 21 er posisjonert aksialt og over et andre rørformet element 23. På det andre rørformete elementet 23 er et anordnet et flertall hydrauliske aktuatorer 25 som kobler til et aktueringselement i form av en aktueringsring 27 gjennom hydrauliske stenger 29. Ved aktuering av de hydrauliske aktuatorene 25 kan operatøren bevege aktueringsringen 27 i begge aksiale retninger. Videre, han kan påføre en aksial kraft på aktueringsringen 27 ved styring av trykket til det hydrauliske fluidet som leveres til de hydrauliske aktuatorene 25. De hydrauliske aktuatorene 25 er festet til en festeflens 26 som er festet til det andre rørformete elementet 23 ved hjelp av bolter. Fig. 3 er et tverrsnittsriss gjennom koblingssammenstillingen 100 i den samme posisjonen som vist i Fig. 2. I dette tverrsnittsrisset kan man se mer tydelig et flertall låseklammer 31 som er anordnet i låsklammeråpninger 33 i endedelen av det andre rørformete elementet 23.

Fig. 4 er et bunnriss av koblingssammenstillingen 100.

I tverrsnittsrisset i Fig. 5 er et første rørformete elementet 21 vist landet i det andre rørformete elementet 23. I denne landete posisjonen hviler en landingsflate 35 til det første rørformete elementet 21 på en anleggsflate 37 i boringen til det andre rørformete elementet 23. Låseklammene 31 er nå posisjonert radialt utenfor en låseprofil 39 til det første rørformete elementet 21.

Fig. 6 viser det første og andre rørformete elementet 21, 23 i samme posisjon som i Fig. 5. Dog, i Fig. 6 er aktueringsringen 27 blitt beveget aksialt og har således beveget låseklammene 31 inn i en låseposisjon. I denne posisjonen er låseklammene 31 i inngrep med låseprofilen 39 eller de er i det minste ragende radialt innenfor den radiale yter utstrekningen til låseprofilen på en slik måte at

det første rørformete elementet 21 er låst til det andre rørformete elementet 23. Det innbyrdes inngrepet mellom aktueringsringen 27 og låseklammene 31 vil bli forklart i detalj nedenfor.

Sammenlignet med posisjonen til låseringen 27 vist i Fig. 6, er låseringen 27 i

Fig. 7 blitt beveget enda lengre i den aksiale retningen. Denne ytterligere bevegelsen tilveiebringer en forspenningskraft fra aktuatorringen 27 på låseklammene 31. Dette vil også bli forklart nedenfor.

Fig. 8 er et forstørret tverrsnitts-prinsippriss av én av låseklammene 31. På den høyre siden er det vist en skråstilt låseflate 139 som er innrettet til å støte an mot en flate til låseprofilen 39 til det første rørformete elementet 21. Som vil bli forstått av en fagmann på området kan konstruksjonen av låseprofilen 39 og den inngripende låseflaten 139 til låseklammene 31 lages med et flertall forskjellige måter, i samsvar med behov og den aktuelle utførelsesformen.

På den venstre siden av Fig. 8 er det vist forskjellige flater som går i inngrep med aktueringsringen 27 når sistnevnte blir beveget aksialt i en aktueringsretning for å presse låseringen 31 inn i låseposisjonen og inn i en forspent modus. En låseklammerbevegelsesflate 101 er anordnet på en øvre kantdel av låseklammeret 31. Låseklammerbevegelsesflaten 101 er innrettet til å gli mot en motvendt aktueringselementbevegelsesflate 201 til aktueringselementet 27, jf. Fig. 9. Når disse to flatene støter an mot hverandre og aktueringselementet 27 blir beveget aksialt mot låseklammeret 31, blir låseklammeret 31 beveget radialt mot låseprofilen 39. På grunn av den relativt store skråstillingen av aktueringselementbevegelsesflaten 201, blir låseklammeret 31 beveget en relativt stor radial avstand idet aktueringselementet 27 blir beveget aksialt. Skråstillingen til aktueringselementbevegelsesflaten 201 kan for eksempel være 45° i forhold til den aksiale retningen. Låseklammerbevegelsesflaten 101 er fortrinnsvis hovedsakelig parallell med aktueringselementbevegelsesflaten 201.

På låseklammeret 31 vist i Fig. 8, tilstøtende låseklammerbevegelsesflaten 101, er det en låseklammerspenningsflate 103. Låseklammerspenningsflaten 103 er innrettet til å gli mot en aktueringselementspenningsflate 203 til aktueringselementet 27, som vist i Fig. 9. Aktueringselementspenningsflaten 203 har en relativt liten skråstilling i forhold til den aksiale retningen. Dog, i forhold til den aksiale retningen, er skråstillingen på den samme siden som aktueringselementbevegelsesflaten. Dens vinkel i forhold til den aksiale retningen kan for eksempel være 4°.

Den motstående låseklammerspenningsflaten 103 er fortrinnsvis parallell med aktueringselementspenningsflaten 203. Når aktueringselementspenningsflaten 203 glir langs låseklammerspenningsflaten 103 når aktueringselementet 27 beveger seg i den aksiale aktueringsretningen, blir en betydelig radial forspenningskraft påført låseklammeret 31. Ved å påføre en kjent aksial kraft på aktueringselementet 27, er den radiale forspenningskraften som påføres låseklammeret 31 kjent. Som vil forstås av en fagmann på området, når man beveger aktueringselementet 27 for å forspenne låseklammeret 31 på denne måten, vil låseklammeret 31 bevege seg en relativt kort avstand og til slutt vil låseklammeret 31 bli komprimert i noen grad (forspent) i den radiale retningen.

For å bibeholde låseklammene 31 i en slik forspent tilstand, blir aktueringselementet 27 (aktueringsringen 27 i utførelsesformene vist her) bibehold i den konstante forspenningsposisjonen. Dersom midler for å bibeholde aktueringselementet 27 i denne posisjonen svikter, det vil si de hydrauliske aktuatorene 25 i denne utførelsesformen, vil fortrinnsvis friksjonen mellom låseklammerspenningsflaten 103 og den motstående aktueringselementspenningsflaten 203 sikre at låseklammene 31 forblir i deres forspente tilstand.

For å ta høyde for et tilfelle hvor aktueringselementet 27 ikke ville bli bibeholdt i forspenningsposisjonen, for eksempel på grunn av svikt i tilførsel av hydraulisk trykk, og utilstrekkelig friksjon mellom aktueringselementspenningsflaten 203 og låseklammerspenningsflaten 103, omfatter aktueringselementet 27 i samsvar med oppfinnelsen også en aktueringselementholdeflate 205. Aktueringselementholdeflaten 205 fungerer således som et tredje tiltak for å sikre at låseklammene 31 forblir i den låste posisjonen, slik som vist i Fig. 6. Dersom de hydrauliske aktuatorene 25 svikter, og friksjonen mellom aktueringselementspenningsflaten 203 og den motstående låseklammerspenningsflaten 103 ikke bibeholder låseklammene 31 i deres forspente tilstand, vil de aksiale kreftene som påføres på aktueringselementet 27 bevege det aksialt i opplåsingsretningen til en aktueringselementholdeflate 205 går i inngrep med låseklammeret 31. Aktueringselementholdeflaten 205 har en mindre skråstilling enn aktueringselementspenningsflaten 203. Den kan også ha en ikke-skråstilt, det vil si en aksial, utstrekning eller til og med en negativ skråstilling. Med en negativ skråstilling er det ment en skråstilling i den motsatte retningen enn skråstillingen på aktueringselementspenningsflaten 203, i forhold til den aksiale retningen.

Når i posisjonen hvor aktueringselementholdeflaten 205 er i inngrep med låseklammeret 31, støter den fortrinnsvis mot en låseklammerholdefalte 105 som er parallell med aktueringselementholdeflaten 205.

Idet aktueringselementbevegelsesflaten 201, aktueringselementholdeflaten 205 og aktueringselementspenningsflaten 203 til aktueringselementet 27 i samsvar med en utførelsesform er beskrevet, henvises det nå til Fig. 10 til Fig. 13, som illustrerer inngrepet mellom aktueringselementet 27 og en låseklammer 31 gjennom en fullstendig låsesekvens.

Fig. 10 illustrerer skjematisk et aktueringselement 27 som støter mot en låseklammer 31. Aktueringselementbevegelsesflaten 201 glir mot låseklammerbevegelsesflaten 101. Som angitt med piler beveger aktueringselementet 27 seg i en nedoverrettet aksial retning, mens låseklammeret 31 beveger seg i en radial retning. Dersom aktueringselementet 27 var aktueringsringen 27 som vist i tegningene i Fig. 2 til Fig. 7, ville låseklammene 31 beveget seg i en radial innoverretning og til slutt gå i inngrep med en utovervendt låseprofil (for eksempel låseprofilen 39 vist i Fig. 5). Dog, i en annen utførelsesform kan aktueringselementet 27 bevege låseklammeret 31

i en radial utoverrettet retning. En slik utførelsesform er skjematisk vist i Fig. 19.

I situasjonen vist i Fig. 11 har låseklammeret 31 glidd forbi aktueringselementbevegelsesflaten 201. I denne situasjonen støter en kantdel mellom aktueringselementholdeflaten 205 og aktueringselementbevegelsesflaten 201 mot låseklammeret 31. I denne utførelsesformen støter nevnte kant mot låseklammerspenningflaten 103. Under denne glidefasen beveger låseklammeret 31 seg kun litt i den radiale retningen, idet aktueringselementet 27 beveger seg radialt. Denne radiale bevegelsen er et resultat av den skråstilte låseklammespenningsflaten 103. Man kan imidlertid forestille seg andre utførelsesformer innenfor oppfinnelsens omfang, hvorved låseklammeret 31 ikke har noen slik låseklammerspenningsflate. En slik utførelsesform av et låseklammer er vist i Fig. 20.

Etter glidefasen vist i Fig. 11, går aktueringslegemet 27 inn i en fase hvor aktueringselementholdeflaten 205 støter opp mot og glir mot låseklammerholdeflaten 105. Dette er vist i Fig. 12. Under denne fasen er det kun aktueringselemtet 27 som beveger seg (aksielt), siden det ligger an mot låseklammeret 31 med holdeflaten 205, som strekker seg aksialt. I denne situasjonen er låseklammeret 31 i låseposisjonen, som vist i Fig. 6. I denne posisjonen, som en fagmann vil kunne innse, vil det innbyrdes inngrepet mellom aktueringselementet 27 og låseklammeret 31 ikke resultere i noen aksielt rettet kraft mellom dem (kanskje bortsett fra resultatet av en mulig friksjon mellom dem når aktueringselementet glir i aksialretningen).

Når aktueringselementet 27 beveger seg enda lenger i aksialretningen, kommer låseklammeret 31 i kontakt med aktueringselementspenningsflaten 203. I denne utførelsesformen støter låseklammerspenningsflaten 103 mot og er parallell med aktueringselementspenningsflaten 203. Dette er vist i Fig. 13. i den viste posisjonen støter låseklammeret 31 mot et motvendende låseprofil, så som låseprofilet 39 vist i Fig. 7. Når aktueringselementet 27 beveger seg aksialt, oppvises det en betydelig radielt rettet forspenningskraft fra aktueringselementspenningsflaten 203 på låseklammerspenningsflaten 103.

Som tidligere nevnt, ved å kjenne kraften med hvilken aktueringselementet 27 blir beveget aksielt, vil forspenningskraften også være kjent. Med en utførelsesform som beskrevet med henvisning til Fig. 2 til 7, vil man kjenne forspenningskraften ved å kjenne det hydrauliske trykket som tilføres til de hydrauliske aktuatorene 25. Aktueringselementet 27 og derved låseklammene 31 holdes i den forspente låseposisjonen ved å opprettholde det hydrauliske i de hydrauliske aktuatorene 25. Dersom, det hydrauliske trykket utilsiktet feiler, vil aktueringselementet 27 forbli i samme posisjon, det vil si forspenningsposisjonen vist i Fig. 13, forutsatt at friksjonen mellom låseklammerspenningsflaten 103 og aktueringselementspenningsflaten 203 er tilstrekkelig.

Dersom denne friksjonen derimot skulle være utilstrekkelig til å holde sammenstillingen i den forspente låseposisjonen, kan aktueringselementet 27 gli tilbake opp til posisjonen vist i Fig. 12. I denne posisjonen støter aktueringselementholdeflaten 205 mot den parallelle låseklammerholdeflaten 105 og, som diskutert over, vil dette anlegget ikke frembringe noen aksiell kraft på aktueringselementet 27. Aktueringselementet 27 vil derfor forbli i denne posisjonen og derved holde låseklammeret 31 i en låseposisjon. Det vil sannsynligvis være tilsted en viss radiell kraft mellom låseklammeret 31 og aktueringselementet 27, som bidrar til å opprettholde deres innbyrdes posisjon.

Fig. 14 og 15 er tverrsnittsriss gjennom aktueringselementet 27, et låseklammer 31, og det første (indre) rørformede legemet 21 og det andre (ytre) rørformede legemet 23. I Fig. 14, er koblingssammenstillingen i forspenningsmodus, tilsvarende Fig. 13. I Fig. 15 er koblingssammenstillingen vist i låsemodusen, i en situasjon hvor aktueringselementet 27 har glidd aksielt langs låseklammeret 31, inntil det når posisjonen hvor låseklammerholdeflaten 105 støter mot aktueringselementholdeflaten 205. De oppadgående stiplede linjene er kun for å indikere de forskjellige vinklene til de ulike flatene, mens de horisontale stiplede linjene viser utbredelsen av låseklammerholdeflaten 105.

Fi. 16 og 17 er tverrsnittsriss som viser de samme situasjonene som Fig. 14 og 15, men viser imidlertid mer av koblingssammenstillingen. Fig. 18 er en bortskåret perspektivskisse av koblingssammenstillingen. Aktueringselementholdeflaten 205 er vist med skravering av illustrative årsaker. Aktueringselementholdeflaten 205 kan være forsynt med et friksjonsforbedrende materiale eller mønster. Videre, av illustrative årsaker, er det kun vist et låseklammer 31 anordnet i en av mangfoldet låseklammeråpninger 33 anordnet i det andre rørformede legemet 23. Fig. 19 viser en alternativ utførelsesformer av en koblingssammenstilling i henhold til oppfinnelsen. I denne utførelsesformen er låseklammene 331 beveget radielt i en utovervendt retning når de beveges til låseposisjonen. Derved er aktueringselementet 327 anordnet radielt i mangfoldet låseklammer 331. Prinsippet i henhold til oppfinnelsen er i midlertid det samme som for utførelsesformen beskrevet over. Aktueringselementet 327 innbefatter en aktueringselementbevegelsesflate 201, som er tilgrensende til en aktueringselementholdeflate 205, som videre er tilgrensende til aktueringselementspenningsflate 203. I posisjonen vist i Fig. 19, støter aktueringselementholdeflaten 205 mot låseklammerholdeflaten 105. I alle utførelsesformene beskrevet over, støter aktueringselementspenningsflaten 203 mot en låseklammerspenningsflate 103 som er parallell. Det er fordelaktig for å redusere kompressive spenningstopper på tilstøtende partier. Det samme gjelder de andre flatene til aktueringselementet 274 og låseklammene 31. Fig. 20 er en prinsipptegning av et låseklammer 431 som ikke er en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Hensikten med Fig. 20 er å belyse at oppfinnelsen ikke er begrenset til å ha parallelle anleggsflater. I stedet for låseklammerbevegelsesflaten 101, holdeflaten 105 og spenningsflaten 105 har dette låseklammeret 431 en låseklammeraktueringsflate 101 som støter opp mot aktueringselementet 27. For å redusere påkjenninger og slitasje når de glir mot aktueringselementet 27, er dets øvre kant avrundet. Bortsett fra dette oppviser den imidlertid ganske enkelt en aksielt utstrekkende flate som vil fungere som låseklammerholdeflate når den støter opp mot aktueringselementholdeflaten 205. Fig. 21a, 21b og 21c vise skjematisk forskjellige utførelsesformer av en bevegelsesflate 901, spenningsflate 903 og holdeflate 905. Flatene tilhører et aktueringselement 527. Som det vil bli forklart under med henvisning til Fig. 22 og Fig. 23, kan de også tilhøre et låseklammer.

I utførelsesformen vist i Fig. 21a, har holdeflaten 905 en strengt tatt aksiell utstrekning, det vil si avviker fra aksialretningen med 0° (det vil si ikke avvikende). Bevegelsesflaten 901 som er anpasset til å gi en i det betydelig bevegelse av låseklammeret, eller annet anleggselement, oppviser en vinkel med aksialretningen på 41°. Spenningsflaten 903, som er anpasset til å tilveiebringe en stor forspenningskraft på et tilstøtende låseklammer eller annet anleggselement, har en vinkel på kun 3°.

Utførelsesformen vis i Fig. 21b er en alternativ utførelsesform, hvor holdeflaten 905 har en skråstilling i den motsatte retningen enn bevegelsesflaten 905. Med andre ord ligger aksialretningen mellom retningen til bevegelsesflaten 901 og holdeflaten 905. I denne utførelsesformen er skråstillingen til holdeflaten 905 - 3°. Når aktueringselementet 527 og låseklammeret er i en posisjon hvor holdeflaten 905 støter opp mot låseklammeret (eller omvendt dersom holdeflaten 905 er en del av låseklammeret), vil det derved være en viss aksiell kraft overført mellom de to tilstøtende flatene. En slik aksialkraft vil imidlertid ha en slik retning at den vil virke mot en ytterligere låsing av låseklammene mot en ulåst posisjon. Holdeflaten 905 vist i Fig. 21b vil derved virke i henhold til prinsippet til oppfinnelsen ved å holde låseklammeret i låseposisjonen. Med en slik liten negativ skråstilling til holdeflaten 905, kan man anordne innretninger for å trekke aktueringselementet mot den ulåste posisjon med en viss kraft, for å trekke mot den nevnte aksialkraften som er tilstede mellom de to tilstøtende flatene.

Utførelsesformen vist i Fig. 21c viser nok en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. I denne utførelsesformen har holdeflaten 905 en positiv, men allikevel svak skråstilling på 1°. Derved vil det være tilstede en aksielt rettet kraft mellom holdeflaten 905 og det tilstøtende legemet til låseklammeret (eller aktueringselementet dersom holdeflaten 905 er på selve låseklammeret). I henhold til materialene i aktueringselementet 527 og låseklammeret, vil imidlertid en tilstrekkelig liten positiv skråstilling og oppfylle funksjonen i henhold til prinsippet ved oppfinnelsen, forutsatt at det er tilstrekkelig friksjon mellom de tilstøtende flatene.

Det bør bemerkes at vinklene til flatene vist i Fig. 21a til Fig. 21c ikke trenger å korrespondere med de angitte vinklene, men kan være overdrevet for å illustrere prinsippene ved oppfinnelsen.

Selv om de respektive vinklene til bevegelsesflaten 901, spenningsflaten 903 og holdeflaten 905 kan variere i henhold til spesifikk utførelsesform, vil en fagmann innen området legge merke til følgende:

Av bevegelsesflaten 901, spenningsflaten 903 og holdeflaten 905,

i) skråstillingen til spenningsflaten en positiv vinkel som er mindre enn den

positive vinkelen til bevegelsesflaten;

ii) skråstillingen til holdeflaten 905 er mindre enn vinkelen til

spenningsflaten 903; og

iii) holdeflaten 905 er anordnet mellom bevegelsesflaten 901 og spenningsflaten 903.

Som diskutert over kan holdeflaten 905 til og med oppvise en liten negativ vinkel.

Med andre ord, oppviser skjæringspunktet mellom bevegelsesflaten 901 og holdeflaten 905en første bøyning i en første retning, mens skjæringspunktet mellom holdeflaten 905 og spenningsflaten 903 oppviser en andre bøyning i en motsatt, andre retning. Videre er den første bøyningen mer buet enn den andre bøyningen.

Selvfølgelig vil en fagmann innse at det kan være anordnet mellomliggende flater mellom bevegelsesflaten 901, spenningsflaten 903 og holdeflaten 905, så som for å redusere konsentrerte spenninger ved deres skjæringspunkter. Fig. 22 og Fig. 23 viser nok en annen utførelsesform i henhold til oppfinnelsen. Fig. 22 viser aktueringselementet 627 og låseklammeret 631 i en forspent tilstand. Fig. 23 viser de samme komponentene i en situasjon hvor aktueringselementet 627 har glidd langs spenningsflaten 703 til låseklammeret 631 inntil det stanser ved en posisjon hvor låseklammerholdeflaten 705 støter opp mot aktueringselementholdeflaten 805. De stiplede linjene i Fig. 22 og Fig.

23 er kun for å indikere skjæringspunktene mellom de forskjellige flatene. I denne utførelsesformen oppviser ikke aktueringselementet det karakteristiske vinklede forholdet mellom bevegelsesflaten, spenningsflaten og holdeflaten, som diskutert over. Dette forholdet mellom disse tre flatene er i stedet anordnet på låseklammeret 631. Som det fremgår av Fig. 22 og Fig. 23m har låseklammerspenningsflaten 703 en mindre vinkel enn

låseklammerbevegelsesflaten 701, mens låseklammerholdeflaten 705 haren mindre vinkel (0° i denne utførelsesformen) enn låseklammerspenningsflaten 703. Videre er låseklammerholdeflaten 705 anordnet mellom låseklammerbevegelsesflaten 701 og låseklammerspenningsflaten 703.

I teorien kan man tenke seg at både aktueringselementet og låseklammeret var forsynt med de tre beskrevne flatene med det diskuterte innbyrdes forholdet i henhold til oppfinnelsen. Når en koblingssammenstilling som har en slik utforming er en den forspente tilstanden, vil imidlertid kanten som definerer skjæringspunktet mellom en bevegelsesflate og en holdeflate, gli langs spenningsflaten til det motstående legemet. En slik situasjon er vist i Fig. 24, som viser denne kanten 40 til et aktueringselement som glir langs spenningsflaten til låseklammen.

Claims (6)

1. Koblingssammenstilling (100) som forbinder et første rørformet element (21) koaksialt med et andre rørformet element (23), innbefattende et aksielt bevegelig aktueringselement (27, 627) og et mangfold radielt bevegelige låseklammer (31, 631) som er anpasset til å beveges til en låseposisjon ved radiell bevegelse når de glir mot aktueringselementet (27, 267), i hvilken låseposisjon de danner inngrep med en låseprofil (39), hvor henholdsvis aktueringselementet (27, 627) eller låseklammene (31, 631) innbefatter følgende sett med overflater: i) en bevegelsesflate (201, 701) som glir mot henholdsvis låseklammene (31, 631) eller aktueringselementet (27, 627), og derved beveger låseklammene (31, 631) radielt fra en ulåst posisjon til låseposisjonen; ii) en spenningsflate (203, 627) som glir mot henholdsvis låseklammene (31, 631) eller aktueringselementet (27, 627), og derved tilveiebringer en forspenningskraft på låseklammene (31, 631) i radialretningen når de er i låseposisjonen; og iii) en holdeflate (205, 705) som støter opp mot henholdsvis låseklammene (31, 631) eller aktueringselementet (27, 627); hvor - spenningsflaten (203, 703) og bevegelsesflaten (201, 701) oppviser en positiv vinkel med hensyn til aksialretningen; - spenningsflaten (203, 703) oppviser en mindre vinkel enn bevegelsesflaten (201, 701); - holdeflaten (205, 705) oppviser en mindre vinkel enn spenningsflaten (203, 703); karakterisert vedat holdeflaten (205, 705) er anordnet mellom bevegelsesflaten (201, 701) og spenningsflaten (203, 703).

2. Koblingssammenstilling i henhold til krav 1, karakterisert vedat den er montert på et hivkompensatorledd og avtagbart forbinder et øvre rør (3) til hivkompensatorleddet med et nedre rør (5) til hivkompensatorleddet.

3. Koblingssammenstilling i henhold til krav 1 eller 2,karakterisert vedat holdeflaten (205, 705) oppviser en vinkel mellom -3 og 1 grad med hensyn til aksialretningen.

4. Koblingssammenstilling i henhold til krav 1 eller 2,karakterisert vedat holdeflaten (205, 705) strekker seg i aksialretningen.

5. Koblingssammenstilling i henhold til et av de foregående krav,karakterisert vedat bevegelsesflaten (201), spenningsflaten (203) og holdeflaten (205) er anordnet på aktuatorelementet (27).

6. Koblingssammenstilling i henhold til et av kravene 1 eller 4,karakterisert vedat bevegelsesflaten (701), spenningsflaten (703) og holdeflaten (705) er anordnet på låseklammene (631).