NO873318L - Koplingshode og motstykke. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører koplinger og nærmere bestemt en multippel koplingsenhet som gir elektrisk og hydraulisk forbindelse til et sveisesystem.

I visse operasjoner, slik som legging av rørledninger på land eller til havs, er det nødvendig at sveising av nye rørsek-sjoner til rørledningen, fjerning av slagg fra den nye sveis, og tilføring av eventuelle nye rørseksjoner kan utføres i en kontinuerlig løpende operasjon for å sikre at utstyr og arbeidskraft utnyttes på den mest mulig effektive måte. Et tidkrevende trinn i denne prosess er tilførsel av nye rørseksjoner, særlig ved brennsveising hvor utstyret benyttet for sveising og fjerning av grader på innsiden av røret er posisjonert på innsiden av rørledningen. Dette er tidkrevende ettersom tilførsel av en ny rørseksjon ikke kan gjøres før alle elektriske og hydrauliske kraftkilder til utstyret plassert inne i rørledningen er frakoplet. Når den nye rørseksjon er på plass, må alle krafttilførseler igjen sammenkoples. Fråkopling og sammenkopling av disse elektriske og hysrauliske ledninger har tradisjonelt blitt utført av arbeidere som bruker håndverktøy for manuell fråkopling og sammenkopling av hver forbindelsesledning. Dette er funnet å være ineffektivt ettersom så mange som åtte adskilte koplinger kan være involvert. Det kan således sees at det foreligger et behov for en mer effektiv metode for fråkopling og sammenkopling av disse ledninger slik at den nødvendige tid for tilføring av nye rørseksjoner og sveisestart for den nye seksjon til rørledningen minimaliseres.

Den foreliggende oppfinnelse løser det ovenfor angitte problem ved å tilveiebringe et koplingshode og motstykke som kan hurtig sammenkoples og frakoples for å tilveiebringe elektrisk og hydraulisk forbindelse til sveise-og tilleggs-utstyret. Koplingshodet er det parti av utstyret som passer inne i den nye rørseksjon som tilføres til rørledningen og er lik med kjent utstyr fra det standpunkt at de elektriske og hydrauliske forbindelser mottatt ved koplingen i koplings hodet retter forbindelsene via de riktige ledninger til utstyr plassert videre inne i den nye rørseksjon og rørled-ning. De elektriske og hydrauliske koplinger i koplingshodet er festet til en bøssingplate. En skruedrift i koplingshodet har bøssingplaten montert derpå slik at dreining av skruedriften bevirker bevegelse av bøssingplaten og koplingene ut av koplingshodet og til inngrep med motstående koplinger i koplingsmotstykket eller ut av inngrep med de motstående koplinger og tilbake inn i koplingshodet. Et sammenlåsende system er anordnet for å forhindre tilfeldig løfting av koplingsmotstykket mens koplingene i koplingshodet og motstykket er i inngrep. Et lokaliseringssystem anordnet på koplingshodet og motstykket tillater senkning av koplingsmotstykket til kontakt med koplingshodet med det resultat at alle forbindelser og korresponderende flater er innenfor 0,076 mm av deres optimale lokalisering.

I lys av det ovenfor angitte er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et koplingshode og motstykke istand til hurtig sammenkopling og fråkopling av multiple forbindelseskoplinger.

Det er nok et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et koplingshode og motstykke med et sammenlåsende system for å forhindre tilfeldig uttak og skade på forblndelseskopllngene.

Det er nok et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et koplingshode og motstykke med et automatisk innrettings-system.

For en ytterligere forståelse av beskaffenheten og formålene med den foreliggende oppfinnelse gis referanse til den følgende beskrivelse gitt i forbindelse med de vedlagte tegninger hvor like deler er gitt like henvisningstall og hvor: fig. 1 er et sideriss av koplingshodet og motstykket.

fig. 2 er en skisse delvis bortskåret av koplingshodet og motstykket med deres respektive koplinger i inngrep.

fig. 3 er en skisse delvis bortskåret av koplingshodet og motstykket med deres respektive koplinger f rakoplet.

fig. 4 er en perspektivskisse av koplingshodet.

fig. 5 er en perspektivskisse av koplingsmotstykket.

fig. 6 er en skisse av et parti av låsemekanismen på

bommen som forløper fra koplingshodet.

Det vises nå til tegningene hvor det kan sees i figurene 1-3 at koplingshodet og motstykkeenheten er generelt referert til ved tallet 10. Koplingshodet 12 er det parti av utstyret som passer inne i den nye rørseksjon som tilføres til rørledningen og er lignende det utstyr som for tiden brukes ved at elektriske og hydrauliske forbindelser som opptas i koplingshodet 12 leveres til utstyr som ikke vises plassert videre innover i rørledningen gjennom koplingshodet 12. Forbindelser mottatt av koplingshodet 12 blir mottatt gjennom koplingsmotstykket 14. Istedenfor å ha forbindelseskoplinger som må manuelt og individuelt sammenkoples og frakoples av faglært personell, er innretninger 16 for automatisk sammenkopling og fråkopling av alle forbindelseskoplinger 18 mellom koplingshodet 12 og koplingsmotstykket 14 tilveiebragt. Automatiske inngrepsinnretninger 16 utgjøres vanligvis av drivanordningen 20 og bøssingplateanordningen 22.

Drivanordningen 20 er plassert i koplingsplaten 14 som best vist i fig. 2 og 3. I den foretrukne utførelse, utgjøres drivenheten 20 av en luftmotor 24 og drivaksel 26 som forløper bakover fra luftmotoren 24 i koplingsmotstykket 14. Ved aktivering av luftmotoren 24 for å sammenkople forbindelsene, bevirkes drivakselen 26 til å begynne og dreie og bevege seg bakover ut av koplingsmotstykket 14 en forutbestemt avstand for slik å kontakte bøssingplateanordningen 22, som illustrert i fig. 2. Som vist i fig. 2 og 3 er drivakselen 26 og bøssingplateanordningen 22 anordnet med korresponderende nøkkelender 28,30 respektivt for overføring av rotasjonsmessig kraft fra drivakselen 26 til bøssingplate-anordningen 22. Nøkkelenden 30 kan være fjærbelastet for å forhindre skade når endene 28 og 30 først drives sammen.

Det kan sees i bøssingplateanordningen 22 at nøkkelenden 30 er festet til fremre ende av skruedriften 32. Den fremre ende av skruedriften 32 er roterbart montert i en stasjonær støtteplate 34 og anordnet for rotasjonsmessig inngrep med drivakselen 26. Mutteren 36 er i gjenget inngrep ved den motsatte eller bakre ende av skruedriften 32 og er fast festet til bøssingplaten 38 eller kan være i ett stykke med bøssingplaten 38. Dette resulterer i translasjonsbevegelse av bøssingplaten 38 i koplingshodet 12 i respons til rotasjon av dkruedriften 32, som illustrert ved piler i fig. 2 og 3. En eller flere styrestenger 40, hvor kun en er vist for enklere illustrering, kan være festet til det nedre parti av den stasjonære støtteplate 34. Styringsstangen 40 er stasjonær inne i koplingshodet 12 og tjener til å styre bøssingplaten 30 langs en forutbestemt bane enten bakover eller fremover i koplingshodet 12, avhengig av rotasjonsretningen av skruedriften 32. Bevegelsen av bøssingplaten 38 fremover eller bakover som indikert ved pilene i fig. 2 og 3 respektivt tjener til å bevirke sammenkopling eller fråkopling av forblndelseskopllngene 18. Han-forbindelseskoplingen 18a er forbundet til bøssingplaten 38 ved klemmen 42 for slik å bevirke bevegelse av koplingen 18 sammen med bevegelse av bøssingplaten 38. På denne måte bevirkes han-koplingen 18a til å bevege seg utvendig av koplingshodet 12 inn i koplingsmotstykket 14 og til inngrep med hun-forbindelseskoplingen 18b som illustrert i fig. 2. Som illustrert i fig. 3 bevirkes han-koplingen 18a å bli frakoplet fra hun-koplingen 18b ved å bli trukket tilbake inn i koplingshodet 12 ved motsatt omdreining av skruedriften 32. Selv om kun en forbindelseskopling er vist for lettere illustrasjon, kan det sees i fig. 4 og 5 at et antall korresponderende porter 44 er anordnet på koplingshodet 12 og koplingsmotstykket 14 slik at et antall elektriske og hydrauliske forbindelser kan være tilgjengelig.

Innretninger for frigjørbart å sammenlåse koplingsmotstykket 14 i posisjon med koplingshodet 12 er tilveiebragt. Når luftmotoren 24 beveger drivakselen 26 bakover for å engasjere skruedriften 32, beveger den også låsetappen 48 bakover som indikert ved pilen i fig. 2. Den bakre av låsetappen 48 beveger seg utvendig av motstykket 14 en forutbestemt avstand og mottas av et styrehull 50 i den stasjonære støtteplate 34 av koplingshodet 12. Styrehullet 50, som best vist i fig. 4, er i koaksiell innretting med låsetappen 48 når koplingshodet 12 og koplingsmotstykket 14 er korrekt posisjonert inntil hverandre for sammenkopling av forbindelsene. Låsen 52 er dreibart festet til den fremre ende av koplingsmotstykket 14 og er i inngrep med den fremre ende av låsetappen 48 slik at bevegelse av låsetappen 48 bevirker dreining av låsen 52. Som vist i fig. 2 vil bevegelse bakover av låsetappen 48 under kopling av forbindelsene bevirke dreining av låsen 52 og inngrep av det nedre parti av denne med en sperre 54. Som vist i fig. 2,3 og 6 er sperren 54 hovedsakelig L-formet og stivt festet til bommen 56 som forløper fremad av koplingshodet 12 og tjener som en monteringsplattform for koplingshodet 12 og koplingsmotstykket 14. På denne måte låses motstykket 14 i posisjon som indikert i fig. 2 for å forhindre utiltenkt heving av koplingsmotstykket 14 og skade på forbindelsekoplingene 18a,b. Når det er ønskelig å fjerne motstykket 14, reverseres luftmotoren 24 og forblndelseskopllngene 18a,b frakoples, og drivakselen 26 og låsetappen 48 bevirkes til å bevege seg fremad i motstykket 14 som illustrert i fig. 3. Motstykket 14 kan deretter heves ettersom låsetappen 48 og låsen 52 da er frakoplet fra styrehullet 50 og sperren 54 respektivt.

En nærhetstapp 46 forløper fremad av koplingshodet 12 langs en side av bommen 56 som vist i fig. 2 og 3 og er bevegbar mellom en første tilbaketrukketstilling og en andre utkjørt-stilling når forbindelsekoplingene 18a,b er respektivt frakoplet og sammenkoplet. Som vist I fig. 2 og 3 beveges naerhetstappen 46 seg til kontakt med den første vanligvis åpne nærhetsbryter 58, gjennom styreplaten 60 og til kontakt med den andre vanligvis lukkede nærhetsbryter 58 når den beveger seg fra sin tilbaketrukkede til sin andre utkjørte stilling. Når nærhetstappen 46 fremføres ved bøssingplatean-ordningen 22 fremad, rettes den gjennom styreplaten 60 slik at den gjør kontakt med og åpner den vanligvis lukkede andre nærhetsbryter 62. Åpning av bryteren 62 tilveiebringer en indikasjon at alle forbindelseskoplinger ført av bøssingplate anordningen 22 er foretatt og stopper dreining av luftmotoren 24 i den retning. Imidlertid forhindrer den ikke luftmotoren 24 fra å dreie i motsatt retning for å bevirke fråkopling av forblndelseskopllngene og sammenkoplete innretninger mellom koplingshodet 12 og motstykket 14. Når luftmotoren 24 opereres til å bevirke slik fråkopling, bevirker bevegelse av nærhetstappen 46 forbi den første nærhetsbryter 58 når den trekkes tilbake at den første nærhetsbryter 58 åpner. Dette stopper rotasjonen av luftmotoren 24 i denne retning og indikerer at forblndelseskopllngene og sammenlåsningssystemet har blitt frakoplet og at koplingsmotstykket 14 kan flyttes uten skade.

Innretninger for å innrette koplingsmotstykket 14 med koplingshodet 12 er anordnet som bevirker at alle flatene posisjoneres innenfor 0,076 mm av deres optomale lokalisering. Et trepunkts system, best vist i fig. 4, utgjøres av to kuler 64 fordelt over toppen av koplingshodet 12 inntil dens fremre ende og en skrånende rampe 66 montert inntil den fremre ende av bommen 56 og vender mot koplingshodet 12. Koplingsmotstykket 14 er anordnet med korresponderende punkter. Som best vist i fig. 5 forløper innrettingsplaten 68 plassert hovedsakelig ved toppen av motstykket 14 bakover av motstykket 14 og er anordnet med to halvsirkulære utskjær-inger tilpasset til å motta kulene 64. Når kulene 64 opptas i utskjæringene 70, skjer innretting mellom koplingshodet 12 og motstykket 14 i det vesentlige automatisk når motstykket 14 senkes til posisjon ved bruk av en kran. For å sikre at de vertikale flater 72 og 74 av koplingshodet 12 og motstykket 14 respektivt er i kontakt, gjør et hjul 76, best vist i fig. 1, som er dreibart montert i den fremre ende av koplingsmotstykket 14, kontakt med rampen 66 og tvinger motstykket 14 mot koplingshodet 12.

Innretninger for å forhindre tap av utstyr i rørledningen som dannes tilveiebringes i form av maskinstopperen 78 illustrert i fig. 1 som er dreibart montert ved bunnen av koplingshodet 12 og er presset i en vanligvis nedadrettet stilling ved en fjær som ikke er vist. Maskinstopperen 78 er fjærbelastet for slik å tillate tilførsel av rørseksjoner til rørledningen som dannes og vender bakover for slik å forhindre koplingshodet 12 og bommen 56 fra å gli inn i rørledningen. En lenkesjakkel 80 er festet ved den fremre ende av bommen 56 for å tillate feste til en vinsj eller annen tilsvarende anordning som et ytterligere sikkerhetstiltak for å forhindre tap av utstyr og for bevegelse eller fjerning av utstyret.

I drift senkes motstykket 14 i stilling og innrettes korrekt med koplingshodet 12 ved innrettingsplaten 68 og hjulet 76. Luftmotoren 24 aktiveres som bevirker at drivakselen 26 begynner å rotere og beveger seg til kontakt med låsenden 30 av skruedriften 32. Låsetappen 48 blir også beveget inn i styrehullet 50 og låsen 52 samvirker med sperren 54 for å låse motstykket 14 i stilling. Rotasjon av skruedriften 32 bevirker bevegelse av bøssingplaten 38 i koplingshodet 12. Den bevegbare forbindelseskopling 18a montert på bøssing-platen 38 bevirkes til å bevege seg til inngrep med forbind elseskoplingen 18b i koplingmotstykket 14. Luftmotoren 24 stoppes automatisk når nærhetstappen 46 åpner nærhetsbryteren 62. Forbindelser er dermed tilstede til utstyret nedenfor koplingshodet 12. Prosedyren reverseres når det er nødvendig å fjerne motstykket 14 slik at en ny rørseksjon kan tilføres. Sammenkopling og fråkopling av forbindelsene mellom koplingshodet 12 og motstykket 14 foretas på omkring 7,5 sekunder.

Claims (16)

1. Koplingshode og motstykke, karakterisert ved at det innbefatter et koplingshode med forbindelseskoplinger for å motta og gi forbindelser, et koplingsmotstykke avtagbart sammenkoplbart med koplingshodet og med forbindelseskoplinger tilpasset for å gi forbindelser til koplingshodet, og innretninger for automatisk sammenkopling og fråkopling av forblndelseskopllngene mellom koplingshodet og koplingsmotstykket .

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at koplingsinnretningene innbefatter en drivanordning og bøssingplateanordning.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at sammenkoplingsinnretningene innbefatter en luftmotor og drivaksel plassert på koplingsmotstykket, en skruedrift dreibart montert på koplingshodet og tilpasset for rotasjonsmessig inngrep med drivakselen, og en bøssingplate i gjenget inngrep med skruedriften for translasjonsbevegelse inne i koplingsmotstykket i respons til rotasjon av skruedriften.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter innretninger for innretting av koplingsmotstykket med koplingshodet.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter innretninger for frigjørbart å sammenlåse koplingsmotstykket i posisjon med koplingshodet.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre innbefatter innretninger for å forhindre tap av koplingshodet.

7. Koplingshode og motstykke, karakterisert ved at det innbefatter et koplingshode med forbindelseskoplinger for å motta og gi forbindelser, et koplingsmotstykke avtagbart sammenkoplbart med koplingshode og med forbindelseskoplinger tilpasset til å motta forblndelseskopllngene i koplingshodet for å gi forbindelser til koplingshodet, og innretninger for automatisk å sammenkople og frakople nevnte forbindelseskoplinger mellom koplingshodet og koplingsmotstykket innbefattende en drivenhet i nevnte koplingsmotstykke og en bøssingplateanordning i nevnte koplingshode sammenkopl-bar med drivanordningen.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at drivanordningen innbefatter en luftmotor og drivaksel koplet til nevnte luftmotor.

9. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at bøssingplateanordningen innbefatter en skruedrift roterbart montert i koplingshodet og tilpasset til roterbart å samvirke med drivanordningen, og en bøssingplate i gjenget inngrep med skruedriften for translasjonsbevegelse inne i koplingshodet i respons til dreining av skruedriften.

10. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at den innbefatter innretninger for å innrette koplingsmotstykket med koplingshodet.

11. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at den innbefatter innretninger for frigjørbart å sammenlåse koplingsmotstykket i stilling med koplingshodet.

12. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at den innbefatter innretninger for å forhindre tap av koplingshodet.

13. Koplingshode og motstykke, karakterisert ved et koplingshode med bevegbare forbindelseskoplinger deri for å motta og gi forbindelser, et koplingsmotstykke avtagbart sammenkoplbart med koplingshodet og med forbindelseskoplinger tilpasset til å motta forbindelseskoplinger i nevnte koplingshode for å gi forbindelser til koplingshodet, en drivanordning montert i koplingsmotstykket, en skruedrift roterbart montert i koplingshodet og tilpasset for rotasjonsmessig å gjøre inngrep med nevnte drivanordning, en bøssing-plate i gjengeinngrep på skruedriften og har bevegbare forbindelseskoplinger festet dertil for translasjonsbevegelse inne i koplingshodet i respons til rotasjon av nevnte skruedrift, innretninger for innretting av koplingsmotstykket med koplingshodet, og innretninger for frigjørbar sammen-låsing av koplingsmotstykket i stilling med koplingshodet.

14 . Anordning ifølge krav 13, karakterisert ved at drivanordningen innbefatter en luftmotor og drivaksel koplet til nevnte luftmotor.

15 . Anordning ifølge krav 13, karakterisert ved at innrettingsinnretningene innbefatter i det minste to kuler plassert ved den øvre fremre ende av koplingshodet, en innrettingsplate festet ved den øvre bakre del av koplings motstykket og tilpasset til å motta nevnte kuler, en bom som forløper fremad av koplingsmotstykket og har en skrånende rampe inntil dens fremre ende, og et hjul dreibart montert ved den fremre ende av koplingsmotstykket og plassert til å være i rullende kontakt med nevnte rampe, hvorved koplingsmotstykket presses mot koplingshodet.

16. Anordning ifølge krav 13, karakterisert ved at den sammenlåsende innretning innbefatter en låsetapp i nevnte koplingsmotstykke bevegbar mellom en første tilbake-trukket stilling og en andre utkjørt stilling utvendig av koplingsmotstykket, en støtteplate i koplingshodet med et styrehull tilpasset til å motta låsetappen, en lås festet til en ende av låsetappen og dreibart montert på koplingsmotstykket for slik å være bevegbar mellom en første ulåst og en andre låst stilling, og en sperre montert på bommen som forløper fra koplingshodet og tilpasset til å gjøre inngrep med nevnte lås i respons til bevegelse av låsen inn i nevnte andre låste stilling.