NO851313L - Tetningsanordning, saerlig for kuleledd. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en tetningsanordning , som fullstendig er av metall og aktiveres av det indre trykk, og muliggjør at det oppnås en tetning som har praktisk talt ubegrenset brukstid og høy pålitelighet, slik at tetningsanordningen med fordel kan anvendes i undervanns-installasjonser på store dyp. Oppfinnelsen kan særlig anvendes i kuleleddene til hylser som benyttes for å reparere skadede rørledninger under vann .

De nødvendige, kjente operasjoner for å reparere en skadet, undervanns rørledning omfatter at det skadede parti av rørled-ningen skjæres løs, at en ytre hylse festes tettende til de to endene av rørledningen, og at endene av rørledningen sammen-føyes ved hjelp av et rørparti som forberedes på overflaten og festes på en tett måte mellom hylsene.

For å kompensere for uunngåelige vinkelfeil med hensyn til innretting av de to rørendene, har de to ytre hylsene på sine frie ender en sfærisk flate som utgjør tappdelen til et kuleledd og passer sammen med en motsvarende sfærisk flate på endene av rørpartiet som forberedes på overflaten.

På denne måte er det mulig å kompensere for vinkelfeil opp til 12°, idet dette er den største tillatte feil, fordi kompen-sasjon av større feil ville hindre fremføring av sonder inne i røret, dvs. "vogner" som er utstyrt for røntgenundersøkelser av sveiser og for kontroll av de mekaniske egenskaper til rør-ledningen .

Det vil fremgå at for å hindre fluider som strømmer under trykk i rørledningen i å lekke ut mellom tappdelen og hylsedelen av kuleleddet, må det dannes en effektiv tetning i lengst mulig tid, til bruk på store dyp der det er meget vanskelig og kostbart og utføre utskiftinger eller reparasjo-ner .

Tetningen må også ha den nødvendige elastisitet til å kunne kompensere for bevegelser i sperreanordningen mel]om tappdelen og hylsedelen.

Det er kjent flere anordninger for dannelse av en slik tetning .

En av de kjente anordninger omfatter konvensjonelle, elasto-mere tetningsringer, f.eks. O-ringer, som har tilstrekkelig elastisitet, men som ikke sikrer tilstrekkelig brukstid.

Andre kjente anordninger omfatter en ring av mykt metall, slik som bløtt jern, som benyttes i stedet for en elastomer ring, men i dette tilfellet har anordningen tilstrekkelig brukstid, men har ikke den nødvendige elastisitet.

En annen kjent anordning omfatter en tallerkenfjær som tet-ningselement . I dette tilfellet er anordningen fullstendig av metall , og gir derfor den nødvendige pålitelighet og ubegrenset brukstid, og har dessuten den nødvendige elastisitet. Denne anordning kan derfor synes å være ideell, men den har den ulempe at selve tetningen dannes i en smal sone der to kanter på fjæren arbeider seg inn i tappdelen og muffedelen til leddet, med det resultat at fjæren danner spor i delene, slik at disse skades, og det hindres demontering og ny mont-ering av tappdelen og muffedelen for vedlikehold eller ut-skifting av fjæren. Dessuten kan slitasjen føre til at tetningen opphører. Anordningen aktiveres dessuten ikke av det indre trykk, slik at trykket ikke fremmer tetningen, men i stedet søker å bringe fjæren bort fra kontaktsonen på overflaten av muffedelen.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å unngå de nevnte ulemper, og å komme frem til en tetningsanordning som har praktisk talt ubegrenset brukstid, samt en elastisitet som hele tiden er i stand til å kompensere for de små bevegelser i anordningen som sperrer tappdelen og muffedelen til skjøten sammen, og som dessuten aktiveres av det indre trykk.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette ved at en tetningsring av metall, som således er meget pålitelig og har ubegrenset brukstid, med to rundtgående flater trykkes mot ytterflaten til tappdelen og mot innerflaten til muffedelen til kuleleddet av to kileformede kompresjonsringer av metall, mellom hvilke tetningsringen befinner seg, idet kompresjons-ringene rager inn i utsparinger i tetningsringen. Kompre-sjonsringene er ført inn i en rundtgående utsparing dannet i innerflaten av muffedelen, og trykkes aksialt mot en stoppering i muffedelen ved hjelp av en rekke flate fjærer, som når muffedelen trykkes mot tappdelen, utsettes for en defleks jon som gir den nødvendige kraft for å oppnå passende kontakttrykk mellom tetningsringen og henholdsvis tappdelen og muffedelen, for å sikre tetning også dersom det skjer små bevegelser i anordningen som sperrer tappdelen og muffedelen sammen.

Tetningsanordningen, som er fullstendig av metall og elastisk, aktiveres av det indre trykk, ved at virkningen av dette trykk kommer i tillegg til kraften fra fjærene, og enhver økning av det indre trykkøker kontakttrykket mellom tetningsringen og henholdsvis tappdelen og muffedelen.

Tetningsanordningen, som omfatter en tetningsring av metall som befinner seg i en rundtgående utsparing i innerflaten av muffedelen, kjennetegnes ved at tetningsringen av metall befinner seg mellom to kileformede kompresjonsringer av metall som er anbragt i utsparinger dannet i den fremre og bakre endeflate til tetningsringen, og trykkes mot en stoppering av metall som befinner seg i muffedelen, ved hjelp av en rekke flate fjærer som belastes ved at de utsettes for defleksjon når muffedelen trykkes mot tappdelen. For å øke tettevirk-ningen som skyldes at de to rundtgående flater på tetningsringen trykkes mot ytterflaten av tappdelen og innerflaten av muffedelen til kuleleddet, er det i henhold til oppfinnelsen dannet en rundtgående utsparing i hver av omkretsflåtene til tetningsringen, for å øke elastisiteten til ringen i radial retning .

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under hen-visning til de vedføyde tegninger, som viser en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen.

Oppfinnelsen er her særlig beskrevet anvendt for et kuleledd til hylser som benyttes for å reparere undervanns rørledning-er, men oppfinnelsen kan også anvendes for å danne tetning mellom elementer som ikke nødvendigvis er sfæriske, men som f.eks. er koniske, for andre anvendelser i undervanns installasjoner, slik som for tetning i koblinger til brønnhoder. Fig. 1 viser i perspektiv og delvis i lengdesnitt en tetningsanordning i henhold til oppfinnelsen, benyttet for et kuleledd mellom et rørparti og en hylse som er festet til en rørledning som skal repareres. Fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom et parti av anordningen vist i fig. 1. Figurene viser endepartiet 1 til en undervanns rørledning, fra hvilket et skadet rørparti er fjernet, idet endepartiet skal kobles sammen med et tilsvarende endeparti (ikke vist) ved hjelp av et rørparti 2 som fremstilles på overflaten.

For dette formål festes på en tett måte en ytre hylse 3 på endepartiet 1, idet hylsen har en sfærisk del 4 som danner tappdelen til et kuleledd, og hylsedelen 5 til kuleleddet er ved hjelp av en rundtgående sveis 6 festet til enden av rør-partiet 2 .

Tetningen mellom tappdelen 4 og hylsedelen 5 til kuleleddet utgjøres i henhold til oppfinnelsen av en tetningsanordning som befinner seg i en rundtgående utsparing 7 dannet i innerflaten 8 til hylsedelen 5.

Tetningsanordningen omfatter en tetningsring 9 av metall, med en rundtgående utsparing 10 på hver av omkretsflåtene, idet tetningsringen befinner seg mellom to kompresjonsringer 11 og 12, som har kileformede, aksiale fremspring som rager inn i motsvarende utsparinger i den fremre og bakre endeflate til tetningsringen 9.

Enheten som utgjøres av de tre metallringene 9, 11 og 12 trykkes mot en stoppering 13 av metall, som er festet i hylsedelen 5, ved hjelp av en rekke flate fjærer 14 (to fjærer er vist i f igurene) .

Fjærene 14, som holdes i avstand fra bunnen til utsparingen 7 ved hjelp av en avstandsring 15 av metall, utsettes derved for defleks jon, og belastes således når hylsedelen 5 føres til an-legg mot tappdelen 4, hvoretter hylsedelen sperres ved hjelp av en sperreanordning 16, 17 og 18, som i seg selv er velkjent og derfor ikke blir beskrevet nærmere.

Figurene viser også ekstra tetninger 19 og 20.

Claims (3)

1. Tetningsanordning for å danne tetning mellom tappdelen og hylsedelen til et kuleledd, hvilken anordning omfatter en tetningsring av metall , anbragt i en rundtgående utsparing i innerflaten til hylsedelen, karakterisert vedat tetningsringen befinner seg mellom to kileformede kompresjonsringer av metall som er anbragt i rundtgående utsparinger i den fremre og bakre endeflate til tetningsringen, og trykkes mot en stoppering av metall som er festet til hylsedelen ved hjelp av en rekke flate fjærer, som belastes som et resultat av defleksjon når hylsedelen trykkes mot tappdelen.

2. Tetningsanordning som angitt i krav 1,karakterisert vedat en rundtgående utsparing er dannet i hver av omkretsflåtene til tetningsringen.

3. Tetningsanordning som angitt i krav 1 eller 2, anvendt i kuleledd i installasjoner på store dyp.