SE452494B - Anordning for anslutning till en kellhuvudskonstruktion - Google Patents

Description

452 494 anordningen vid många tillfällen inte endast ett utan ett fler- tal dylika par av hoppassningsbara delar, och hondelarna till två eller flera av dessa par kan anslutas i serie till en gemen- sam hydraulfluidkälla, Om det är nödvändigt eller önskvärt att avlägsna handelen från ett av dessa par men att lämna de andra i ingrepp med varandra kan de som förblir i ingrepp vara omöj- liga att manövrera korrekt på grund av tryckfall genom den enda hondel från vilken handelen avlägsnats. Åtminstone ett försök att lösa ovanstående problem har varit att anordna fluidkanalerna så att de i handelen öppnar nedåt genom dess nedre ändyta och att de i hondelen öppnar uppåt genom bottnen på dess uttag. Därefter kan konventionella backventiler av "sticktyp" installeras i portarna för att förhindra fluid från att strömma inåt eller utåt genom portarna när de är frikopplade från de i den andra delen. Det sist beskrivna arrangemanget löser åtminstone i teorin problemen med fluidförluster, tryckförluster, bubbelbildning och den ovan beskrivna fluidföroreningen, men skapar samtidigt ett nytt eget problem. Eftersom backventilerna är av den kon- ventionella "sticktypen“ representerar varje par av portar, som öppnar i längsled snarare än i sidled genom de tvâ grund- läggande hoppassningsbara delarna, själv ett par av han- och hondelar som måste inriktas och hoppassas på korrekt sätt. När sålunda hela handelen exempelvis införes i hondelen måste han- elementet till varje backventil samtidigt på korrekt sätt stickas in i respektive hon-motsvarighet. Detta kräver en extrem grad av precision inte endast vid tillverkning av anordningen utan även vid dess lägesinställning när de primära han- och hondelarna sammankopplas, eftersom om bara ett av backventilens hanelement inte är korrekt inriktat med sitt respektive honelement kommer respektive fluidkanal inte att anslutas korrekt och dessutom kan i själva verket hela anord- ningen hindras från att hopkopplas korrekt varigenom ingen av fluidförbindningarna upprättas.

Föreliggande uppfinningen är konstruerad för att minska de problem som diskuteras ovan genom att, i kopplingskrop- par av den allmänna typ som avses, använda backventiler som 452 494 inte kräver att ett hanventilelement sticks in i ett honventil- element. Snarare är ventilorganet i föreliggande uppfinning sådant att det, samtidigt som det kan sättas i funktion genom förflyttning av dess manöverorgan i en riktning huvudsakligen i tvärled i förhållande till intilliggande vägg i kopplings- kroppen, är rörligt på detta sätt genom glidande förflyttning av ventilmanövreringsorganet och/eller intilliggande vägg i kopplingskroppen mot ett annat element. Sålunda kan ventil- organet enligt uppfinningen placeras i portar som öppnar åt sidan, utåt genom kopplingskroppens sidovägg och de medför inte problemen med samtidigt införande av ett flertal hanelement, vars axlar är fixerade i förhållande till varandra, i ett fler- tal honelement vars axlar likaledes är fixerade i förhållande till varandra. Eftersom ventilorganen enligt föreliggande upp- finning är anordnade i portar som öppnar åt sidan och kan sät- tas i drift genom den huvudsakligen längsgående glidande rela- tivrörelsen mellan han- och honkopplingsdelarna när dessa bringas i ingrepp krävs det med andra ord mindre precision både vid tillverkningen av kopplingskropparna och vid upprät- tande av förbindningen. Även om uppfinningen kan införlivas i enskilda kopplinge- kroppar utformade för användning tillsammans med befintliga motsvarande delar och/eller system kan ytterligare fördelar uppnås genom utformning av hela system i vilka ventilorgan enligt föreliggande uppfinning är införlivade i åtminstone en kropp i varje par. Vid vissa föredragna system kan ventilorga- nen vara anordnade i portarna i båda kropparna i varje hop- passande par.

En annan fördel med föreliggande uppfinning är att den relativt enkelt kan införlivas i befintliga typer av kopplingar och kopplingssystem, och i synnerhet kan utnyttjas tillsammans med samma allmänna typ av porttätningar som redan är i använd- ning vid dylika system. Vid en föredragen typ av system är elastiska, ringformiga tätningar anordnade i portarna till hankropparna i varje hopkopplingsbart par. Vid vissa utförings- former av föreliggande uppfinning kan en dylik tätning helt enkelt koncentriskt omgiva den yttre delen av en backventil enligt föreliggande uppfinning anordnad i samma port som tät- 452 494 ningen. Om en backventil är anordnad i motsvarande port i hon- kroppen kan tätningen i hankroppens port, vilken tätning är överdimensionerad, både med avseende på porten i honkroppen och med avseende på backventilen eller backventilerna, på korrekt sätt anligga mot kopplingskroppens vägg runt porten i honkrop- pen vare sig ventilerna är anordnade i den ena eller den andra av de med varandra inriktade portarna eller i båda av dessa.

Vid en ytterligare utföringsform av föreliggande uppfinning kan en dylik tätning bilda en del av själva ventilmekanismen, och närmare bestämt den rörliga delen eller ventilelementet.

Följaktligen är det ett grundläggande syfte med förelig- gande uppfinning att åstadkomma en kopplingskropp för använd- ning i förbindelse med undervattens-brunnshuvudapparatur och försedd med åtminstone en port som mynnar genom kroppens huvud- sakligen åt sidan vända väggorgan och en ventil i denna port vilken ventil är manövrerbar genom glidande längsgående relativ- rörelse mot det huvudsakligen åt sidan vända väggorganet i en motsvarande kropp.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en dylik kopplingskropp i vilken förflyttningen av ven- tilens manövreringsorgan sker huvudsakligen i tvärled i för- hållande till väggorganet genom vilket respektive port mynnar.

Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning äratt åstadkomma ett sammankopplingsbart par av dylika kopplings- kroppar,meddylika backventilorgan anordnade i porten eller portarna till en eller båda av nämnda kroppar.

Andra syften med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett system med ett flertal dylika par av hopkopplingsbara kroppar varvid ett antal av kropparna i ett dylikt system är förbundna med en gemensam fluidkälla och har dylika ventil- organ däri, att åstadkomma en dylik kopplingskropp, par av kroppar, eller system som utnyttjar konventionella porttät- ningar med en minimal modifiering därav.

Ytterligare syften, särdrag och fördelar med föreliggande uppfinning beskrivs närmare nedan i anslutning till bifogade ritningar vilka visar föredragna utföringsformer därav. På ritningarna visar 452 494 *fig. l en partiell sidovy med vissa delar visade i plan- vy och vissa delar visade i tvärsnitt, av ett system enligt föreliggande uppfinning, fig. 2 en förstorad, detaljerad snittvy av en utförings- form av uppfinningen före hopkopplingen av kopplingskropparna, fig. 3 en vy liknande den i fig. 2 men efter att kopp- lingskropparna bringats till hoppassat ingrepp med varandra, fig. 4 ett snitt taget längs linjen 4-4 i fig. 2, fig. 5 en planvy tagen längs linjen 5-5 i fig. 2, fig. 6 är en detaljerad vy tagen längs linjen 6-6 i fig. 2, 'fig. 7 en vy liknande den i fig. 3 men visande en andra utföringsform av uppfinningen, fig. 8 en vy liknande den i fig. 3 men visande en tredje utföringsform av uppfinningen, fig. 9 en vy liknande den i fig. 2 men visande en fjärde utföringsform av uppfinningen, och fig. 10 en vy liknande den i fig. 3 men visande utförings- formen enligt fig. 9.

I fig. l visas en del av ett förenklat brunnshuvudkopp- lingssystem. Fig. l visar två par av hopkopplingsbara kopp- lingskroppar eller "pods" som de allmänt kallas, även om lämpliga system kan innefatta mer än två dylika par. Varje dylikt hopkopplingsbart par innefattar en honkopplingskropp 10 och en hankopplingskropp 12. Medan paret av kroppar l0 och l2 som visas till vänster i fig. l är i hoppassande ingrepp med varandra, och de som visas på höger sida i fig. l är frigjorda från varandra är de delar på de två sidorna av fig. l som är betecknade med samma hänvisningssiffror,i övrigt identiska till konstruktionen.

Var och en av honkropparna 10 har en allmän koppform så att den bildar ett uppåt öppet uttag 14. Närmare bestämt av- gränsas uttaget 14 av en allmänt i sidled, inåt vänd sidovägg 16 med formen av en stympad kon och av en plan, uppåt vänd bottenvägg 18, varvid väggen 18 avbryts av en central öppning 20 som sträcker sig nedåt genom honkroppen 10. Varje honkropp 10 har ett flertal fluidkanaler däri, av vilka en visas vid 22. 452 494 Varje dylik kanal har en port 24 som mynnar genom sidoväggen 16 och in i urtaget 14 och en backventil 26 som skall beskrivas närmare nedan, monterad i varje port 24. Vid den till porten 24 motstående änden mynnar varje kanal 22 genom botten på honkroppen'10 och är den där förbunden med en gemensam hydraul- fluidtillförselledning 30 med hjälp av en anslutning 28. Led- ' ningen 30 är i sin tur förbunden med en lämplig reservoar eller källa av hydraulfluid. Andra anslutningar såsom den som visas vid 29 förbinder ytterligare kanaler (visas ej) i kroppen 10 med hydraulledningar.

Varje honkropp 10 är anordnad huvudsakligen inuti och monterad på en allmänt cylindrisk hållare 32. Hållaren 32 har en ringformig fläns 34 som sträcker sig radiellt inåt från dess nedre ände. Flänsens 34 innerdiameter är tillräckligt stor för att tillåta 'att undersidan av kroppen 10 blir åtkomlig för förbindning av anslutningarna 28 och 29. Ett par spiraltryck- fjädrar, av vilka en visas vid 36, vilar mot flänsen 34 på varje hållare 32. Varje honkropp 10 har en integrerad fläns 38 som sträcker sig radiellt utåt därifrån för att stödja mot de övre ändarna av fjädrarna 36. Sålunda är varje kropp l0 fjädrande uppburen på sin hållare 32 med hjälp av dess fjäd- rar 36 vilka tillåter ett begränsat vertikalt spel mellan kroppen och hållaren. Ett dylikt spel medger i sin tur en full och korrekt installering av respektive hankropp l2 i hon- kroppen 10. I syfte att begränsa kroppens l0 uppåtriktade rörelse i förhållande till hållaren 32 är ett anslag 40 för- bundet med var och en av fjädrarna 36. Änden på varje anslag 40 är inskruvad i undersidan av flänsen 38 på respektive hon- kropp 10. Skaftet på anslaget 40 sträcker sig nedåt från flänsen 38 genom centrum av respektive spiralfjäder 36 och genom ett hål 42 i flänsen 34 på respektive hållare 32. Huvu- det på anslaget 40 är sålunda placerat utanför hållaren 32 och när fjädrarna 36 pressar honkroppen uppåt kommer anslagens 40 huvuden att stödja mot undersidan av flänsen 34 för att begrän- sa en dylik uppåtriktad rörelse på det sätt som visas till höger i fig. l.

Var och en av hållarna 32 har även en fläns 44 som. 452 494 sträcker sig radiellt utåt därifrån. Flänsen 44 är med hjälp av skruvar 46 fastsatt vid en platta 48 som har en stor cent- ral öppning som omger hållaren 32. Varje platta 48 är i sin tur fastsatt vid en stamkonstruktion (visas ej) på vilken hon- kroppen 10 och därmed förbunden apparatur kan inköras. Stam- konstruktionen är i sin tur förbunden med brunnshuvudet genom organ som är välkända inom tekniken.

Var och en av hankopplingskropparna 12 har en huvudsak- ligen i sidled utåt vänd vägg 50 med formen av en stympad kon vilken är utformad att förenas parallellt och sammankopplas med väggen 16 i motsvarande honkropp 10 när hankroppen 12 in- förs däri. Varje hankropp 12 har även en nedåt vänd nedre vägg 52 som avbryts av en central nosdel 54 som sträcker sig vidare nedåt därifrån. Ett yttre hus 56 omger den övre delen av krop- pen 12 och vilar på en stödplatta 58 varigenom kroppen 12 kan köras in på ett sätt som är välkänt inom tekniken. Plattan 58 har en öppning 60 genom vilken kroppen 12 sträcker sig, varvid öppningen 60 är tillräckligt överdimensionerad för att mottaga den övre delen av honkroppen 10 såsom visas i fig. 1.

Var och en av hankropparna 12 har ett flertal fluidkana- ler av vilka en visas vid 62 i var och en av hankropparna 12 i fig. l. Varje dylik kanal har en port 64 och i var och en av portarna 64 är monterad en backventil 66 och en elastisk ring- formig tätning 68, vilken koncentriskt omger ventilen 66.

Hydraulfluidledningar såsom 70 sträcker sig genom huset 66 för att stå i förbindelse med en eller flera av fluidkanalerna i respektive hankropp 12. En inkörningssträng eller ledning, vilken schematiskt antyds vid 72, kan utnyttjas för att köra in hankroppen 12 och därmed förbunden apparatur för hopkopp- lande ingrepp med dess respektive honkropp 10. Såsom visas till vänster i fig. 1 är kropparna 10 och 12 utformade så att den såsom en stympad kon utformade väggen 50 i hankroppen kom- mer att förenas med den såsom en stympad kon utformade väggen 16 i honkroppen vid en punkt sådan att hankroppens nedre vägg 52 är åtskild från den nedre väggen 18 i honkroppens 10 uttag.

Det faktum att väggarna 52 och 18 inte stödjer mot varandra garanterar ett fullt och korrekt inpassat ingrepp mellan väg- 452 494 garna 16 och 50. Detta garanterar i sin tur att var och en av portarna 64 i hankroppen l2 kommer att sammanfalla i vertikal led med och kommer att tätas i förhållande till en respektive av portarna 24 i honkroppen 10. Andra inriktande organ (visas ej men är välkända inom tekniken sådan den exemplifierats genom de tidigare kända patenten till vilka hänvisats ovan) samverkar mellan han- och honkropparna för att korrekt inpla- cera dessa periferiellt i förhållande till varandra så att varje port 64 åtminstone huvudsakligen sammanfaller med en av portarna 24. När hankroppen 12 är korrekt inpassad utskjutes hakar 74 som uppbärs av nosdelen 54 för att ingripa med under- sidan av honkroppen 10 i och för att förhindra uppåtriktad förflyttning av handelen l2 därifrån. Om man önskar avlägsna, kroppen l2 kan hakarna 74 dras tillbaka och kan kroppen 12 upphöjas såsom visas till höger i fig. l. ' Såsom nämnts kan vid utföringsformen som visas i fig. l, portarna både i han- och honkropparna vara försedda med back- ventiler. I vissa system kan det emellertid vara acceptabelt, eller även önskvärt att endast anordna backventiler i hankrop- parnas portar, eller alternativt endast i honkropparnas portar.

Fig. 2 - 6 visar en utföringsform i vilken backventiler är anordnade endast i hankroppens portar och dessa figurer illust- rerar även mer detaljerat backventilens 66 konstruktion. I nämnda figurer visas den del av en hankropp 12 som innehåller porten 64 till fluidkanalen 62, varvid porten 64 mynnar genom kroppens 12 huvudsakligen i sidled, utåt vända sidovägg 50- som har formen av en stympad kon. Den del av motsvarande hon- kropp lO' som visas i fig. 2 innefattar porten 24' till kanalen 22' vilken är avsedd att stå i förbindelse med porten 64' i hankroppen 12. Porten 24' mynnar genom den huvudsakligen i sidled, inåt vända sidoväggen l6' med formen av en stympad kon vilken definierar uttaget i honkroppen l0' som mottager han- kroppen 12.

Den yttersta delen av kanalen 62 har ett flertal försänk- ningar vilka bildar porten 64. Den första eller i sidled innersta av dessa är en slät försänkning 64a som endast är något större än diametern för kanalens 62 huvuddel. Utanför 452 494 sektionen 64a finns en ytterligare förstorad och gängad sek- tion 64b. Utanför sektionen 64b finns en ytterligare förstorad sektion 64c med slät vägg och slutligen finns den yttersta släta sektionen 64d med väsentligt större diameter. Den ring- formiga elastiska tätningen 68 är anordnad i den yttersta försänkning 64d i porten 64. Med avseende på dess egen axel har tätningen 68 en radiellt sett yttre cylindrisk yta 68a som stödjer mot försänkningen 64d, en axiellt riktad basyta 68b som vilar mot den skuldra som bildas mellan sektionerna 64c och 64d i porten 64, en stomtätningsyta 680 vänd i axiell led (och i sidled utåt med avseende på kroppen 12) samt en radiell inneryta 68d. Såsom bäst framgår genom att jämföra fig. 2 och 4 parallelliserar tätningsytan 68c i huvudsak med den stympade konformen hos väggen 50 i kroppen 12. Ett utsprång 68 på tätningen 68 passar i ett urtag 71 i kroppen l2 'i och för korrekt placering av tätningen 68. Den yttersta delen av den radiella innerytan 68d på tätningen 68 är flänsad ra- diellt utåt mot tätningsytan 68c. Såsom visas är tätningen 68 dimensionerad så att den skjuter ut något förbi väggen 50 när den är i ett avlastat tillstånd. Detta garanterar en samman- pressning av tätningen 68 när kropparna l0' och 12 är i hop- kopplat ingrepp och garanterar sålunda en dikt tätning mot kroppen l0'.

Backventilsaggregatet som är monterat i porten 64 inne- fattar ett hus format av två separata delar. Den första av dessa är en relativt liten hylsa 76 som vilar mot skuldran som bildas mellan den innersta försänkta sektionen 64a och kanalens 62 huvudstomdel, och som sträcker sig utmed portsektionerna 64a och 64b i kontakt med sektionen 64a men i ett radiellt åtskilt förhållande till sektionens 64b vägg. Den yttersta änden av hylsan 76 (med avseende på kroppen 12 och dess port 64) har en integrerad ringformig fläns 78 som sträcker sig radiellt inåt. Flänsen 78 definierar en skuldra 80 i form av en stympad kon vilken är vänd inåt med avseende på porten 64 och vilken skuldra tjänar som ventilsätesomrâde. Ett större rörformat element 82 bildar resten av ventilhusorganet samtidigt som det även tjänar till att kvarhålla hylsan 76 och tätningen 68 på 452 494 10 plats. Den innersta änden av elementet 82 är inskruvad i por- tens 64 sektion 64b i ett omgivande förhållande till hylsan 76.

Hylsan 76_uppbär en O-ring 84 vid sin yttre periferi för tät- ning mot huselementet 82. Elementet 82 är försett med-urtag ll7 för ingrepp med ett verktyg med hjälp av vilket det in- skruvas i den försänkta sektionen 64b. Utanför sin gängade innerdel har huselementet 82 en med större diameter utförd cylindrisk sektion med en slät vägg vilken stödjer mot portens 64 sektion 64c och intilliggande cylindriska del av den radiel- la innerytan 68d på tätningen 68. Intill den utvidgade delen av tätningens 68 radiella inneryta 68d är huselementet 82 ut- vidgat på motsvarande sätt, såsom visas vid 82a, i och för att kvarhâlla tätningen 68 på plats. Den utvidgade änden 82a av huselementet 82 slutar emellertid kort om kroppens l2 vägg 50 såväl som tätningens 68 tätningsyta 68c för att inte störa sammanpressningen av tätningen 68 när denna tätar mot honkrop- pen l0'. Huselementet 82 har även en inre ringformig fläns 86 som stödjer mot den ände av hylsan 76 som definieras av dess fläns 78,varigenom hylsan 76 korrekt kvarhålles på plats.

Den tvâdelade konstruktionen av ventilhusorganet 76, 82 medger att den del därav som definierar ventilsätet 80, vilken är den mest kritiska och även för förslitning känsligaste delen av ventilhuset, utbyts när så behövs utan att det blir nödvän- digt att utbyta hela huset. Sedda som en enhet definierar hus- elementen 76 och 82 ett genomgående hål med fluidkanalen 62 och dess port 64. Detta hål innefattar en sektion 88a med relativt liten diameter vilken definieras av flänsarnas 78 och 86 inner- diameter (vilka diametrar är huvudsakligen lika stora). Innan- för den med liten diameter utförda sektionen 88a (med avseende på porten 64) finns en sektion 88b med större diameter vilken avgränsas av hylsans 76 innerdiameter. På motstâende sida om sektionen 88a med liten diameter, dvs utanför sektionen 88a med avseende på porten 64, finns en sektion 88c med ännu mindre diameter vilken avgränsas av huselementets 82 innerdia- meter.

Backventilsaggregatet innefattar vidare en rörlig del som innefattar en smal cylindrisk tryckstång 90 som sträcker 452 494 ll sig genom sektionen 88a med liten diameter i ventilhusets hål.

Ett cirkulärt ventilelement 92 som är placerat innanför hus- hylsans 76 fläns 78 stödjer normalt mot stången 90. Vid alter- nativa utföringsformer skulle stången 90 och ventilelementet 92 kunna vara styvt förbundna med varandra. Ventilelementet 92 utgår från en ventilspindel 104 och bildar i själva verket en fläns därpå, och spindeln 104 sträcker sig i sin tur inåt från ventilelementet 92. Ändytan på ventilelementet 92 vilken är vändrmm elharär motsatt ventilsätesytan 80 är fasad på mot- svarande sätt såsom visas vid 94 i och för att bilda en ventil- sätesyta för tätande ingrepp med ventilsätet 80. Eftersom ven- tilelementets 92 ytterdiameter är större än innerdiametern för husets hålsektion 88a (och sålunda ventilsätets 80 innerdiame- ter) blockeras flödet genom ventilhusets borrning, och sålunda flödet genom porten 64, när ventilelementets 92 ventilsätesyta 94 ingriper med ventilsätet 80 såsom visas i fig. 2. Om emel- lertid ventilelementet 92 är tillbakadraget från ventilsätet 80, såsom visas i fig. 3,kan fluid strömma förbi ventilsätet 80 och ventilelementet 92 eftersom stången 90 har väsentligt mindre diameter än omgivande sektion 88a av ventilborrningen och eftersom ytterdiametern på ventilelementet 92 är väsent- ligen mindre än innerdiametern på omgivande sektion 88b av ventilhusets borrning.

En spiraltryckfjäder 96 är anordnad i ventilhusets hylsa 76 och tjänar till att pressa ventilelementet 92 mot ventil- sätet 80 i och för att därigenom kvarhålla ventilen i ett nor- malt stängt läge. Såsom bäst framgår av fig. 6 har hylsan 76 ett liv 98 som sträcker sig diametralt över dess innerände.

Livet 98 utgör ett stöd för en ände av fjädern 96 men tillslu- ter inte helt änden av hylsan 76 utan lämnar snarare diametralt motstående utrymmen 100 på motsatta sidor därav. Livet 98 har även ett hål 102 som är koncentriskt med ventilhusets borrning och som glidbart mottager ventilspindeln 104. Livet 98 och ventilspindeln 104 vilka står i ingrepp med varandra tjänar sålunda som ett bärlager för styrning och korrekt placering av ventilelementet 92. Den andra änden av fjädern 96 stödjer mot den inre axiella ändytan på ventilelementet 92. 452 494 12 I syfte att tillåta ventilelementet 92 att förflyttas till sitt öppna läge såsom visas i fig. 3, är ett huvud 106 med stor diameter integrerat utformat på den yttre änden av stången 90. Huvudets 106 ytterdiameter är dimensionerad för glidpassning inuti ventilhusets borrningssektion 88c med stor diameter. I syfte att åstadkomma ett fluidflöde förbi huvudet 106 är detta sålunda genomborrat av diametralt motstående hål 108. Vid en jämförelse av fig. 2 och 4 och 5 framgår att den inre ändytan på huvudet 106 är underskuren, såsom visas vid 110, för mottagning av en ände av en spiraltryckfjäder 112.

Den andra änden av fjädern 112 är mottagen i ett urtag 114 i husflänsen 86. Fjädern 112 pressar huvudet 106 och den därmed förbundna stången 90 mot deras yttersta läge.

Såsom visas i fig. 2 och 4 skjuter huvudet 106 i detta yttersta läge ut från porten 64 förbi kroppens vägg 50 och även förbi tätningsytan 68c. Sålunda kan huvudet 106 tjäna som ett manövreringsorgan. Närmare bestämt framgår det att om kroppen 12 förflyttas nedåt i en rak vertikal riktning från läget i fig. 2 kommer huvudet 106, och närmare bestämt dess utåt vända ändyta 116, att glidande ingripa med väggen 16' i honkroppen 10' så att, vid en tidpunkt när kroppen 12 är inpassad i krop- pen 10' som visas i fig. 3, den rörliga delen av ventilaggre- gatet kommer att ha pressats inåt till sitt öppna läge. Såsom visas i fig. 4 och 5 har huvudet 106 ett par genomborrningar 118 förskjutna 900 från hålen 108. Genomborrningarna 118 mot- tager glidbart skaften på ett par skruvar 120 vars ändar är inskruvade i ventilhusets fläns 86. Genomborrningarna 118 är försänkta vid ll8a för att mottaga skruvarnas 120 skallar.

Sålunda verkar skruvarna 120 såsom anslag som begränsar huvu- dets 106 förflyttning utåt. Såsom bäst framgår av fig. 4 är huvudet 106 avfasat intill sin yttre periferi, såsom visas vid 1l6a, i syfte att bringa huvudets 106 plana ändyta 116 närmare i överensstämmelse med den krökta tvärsnittsformen på kroppens 12 vägg 50; Med hänvisning till fig. 3 bör det uppmärksammas att hålen 108 genom huvudet 106 är åtskilda med en sträcka som är mycket mindre än diametern på honkroppens 10' port 24“. Å andra 452.494 13 sidan är den totala sidoutsträckningen för hålen 108, dvs avståndet mellan deras mest avlägset från varandra liggande punkter l08a, väsentligen större än diametern på porten 24'.

Detta garanterar förbindelse mellan porten 24' och hålen 108 när kropparna 12 och 10' är hoppassade utan att det krävs nâg- ra extremt exakta toleranser. Emedan förflyttningen av den rörliga delen av ventilaggregatet vid öppning och stängning av porten 64 sker huvudsakligen i tvärled mot väggen 50 genom vilken porten mynnar så kan även, såsom nämnts ovan, denna rörelse åstadkommas genom den relativa längsgående rörelsen mellan kropparna 12 och 10' under sammankopplingen därav, och närmare bestämt genom att ytan 116 glidande förs mot väggen l6', och utan att det krävs att någon del av ventilaggregatet sticks in i eller inpassas i ett motsvarande element i honkrop- pen. Dessa egenskaper samverkar till att ge föreliggande upp- finning fördelarna med i sidled öppnande portar, och sålunda ett mindre behov av täta toleranser, samtidigt som fördelarna med backventiler i olika portar hos kopplingsapparaturen fort- farande bibehålles.

Fig. 7 visar samma hankropp 12 och därmed förbundna back- ventildon som i fig. 2 - 6, men i ingrepp med en honkropp 10 i vilken porten 24 till fluidkanalen 22 är försedd med sitt eget backventildon 26, i motsats till den mer konventionella honkroppen 10' i fig. 2 - 4. Sålunda representerar fig. 7 en förstorad, detaljerad vy av utföringsformen enligt fig. 1 i vilken alla portar i båda kropparna är försedda med backven- tilsaggregat. Vid beskrivning av backventildonet i kroppen 10 kommer uttryck såsom "inre" och "yttre" att utnyttjas med hän- visning till porten 24 varvid uttrycket "innersta" skall tolkas som längst bort från väggen 16 och uttrycket "yttersta" skall tolkas som närmast väggen 16. Porten 24 har försänkts och försetts med en innergänga för att mottaga backventildonet 26 på ett liknande sätt som porten 64 i hankroppen l2. Närmare bestämt innefattar porten 24: en innersta försänkt sektion 24a med slät vägg vilken till dimensionen motsvarar sektionen 64a i porten 64; en gängad sektion 24b vilken till sin dimension motsvarar sektionen 64b i porten 64; en försänkt sektion 24c 452 494 l4 med slät vägg och med samma diameter som sektionen 64c i por- ten 64 men med något större längd än denna; och slutligen en yttersta försänkt sektion 24d med slät vägg vilken är kortare och har mindre diameter än motsvarande sektion 64d i porten 64 eftersom den inte inhyser någon tätning såsom 68 i hankroppen 12.

Backventilsaggregatet för porten 24 i honkroppen 10 inne- fattar ett huselement 122 som till sin konstruktion är liknan- de huselementet 82 i hankroppen 12 med undantag för att istäl- let för den flänsade ytan 82a har elementet 122 en 900 skuldra l22a så att den följer formen på hålsektionerna 24c och 24d och den skuldra som bildas däremellan. Den innersta änden av hus- elementet l22 är inskruvad i portens 24 sektion 24b för kvar- hållning av hela ventilaggregatet på plats. Eftersom porten 24 inte innehåller en tätningysåsom 68,är huselementet l22 tätat mot porten 24 med hjälp av en O-ring 121.

Resterande delar av ventilaggregatet 26 i honkroppens l0 port 24 är identiska med motsvarande delar i ventilaggregatet 66 i hankroppens l2 port 64; varför dessa motsvarande delar har försetts med motsvarande hänvisningssiffror och inte kom- mer att beskrivas i detalj igen. Kortfattat kan nämnas att när urtaget som definieras av honkroppens l0 vägg l6 inte har någon hankropp i ingrepp därmed kommer fjädrarna 96 och 112 att pressa den rörliga delen av ventilaggregatet 26 mot dess yttersta läge i vilket ventilelementets 92 yta 94 vilar mot ventilsätet 80, varigenom porten 24 stängs, och huvudet l06 skjuter ut förbi väggen l6 för att tjäna såsom ett manöverorgan för ven- tilen. När hankroppen l2 införs i urtaget som definieras av väggen 16 kommer ändytan ll6 på ventilaggregatets.26 huvud l06 att glidande bringas i kontakt med väggen 50 på hankroppen l2 .och/eller ytan 116 på dess respektive ventilaggregat så att båda manövreringsorganen l06 kommer att pressas mot sina inre lägen, såsom visas i fig. 7, varigenom ventilelementen 92 dras tillbaka från sina respektive ventilsäten 80 och följaktligen portarna 24 och 64 öppnas för förbindelse med varandra.

För att åter hänvisa till fig. l är paret av kroppar 10 och 12 som visas till vänster i figuren i hopkopplat ingrepp 452 494 15 med varandra och ventilaggregaten i deras olika portar 24 och 64 skulle sålunda befinna sig i sina öppna lägen såsom visas mer detaljerat i fig. 7. Sålunda skulle hydraulfluid kunna över- föras från den ena kroppen till den andra för manövrering av olika organ förbundna med brunnshuvudkonstruktionen. Paret av krop- par 10 och 12 som visas till höger i fig. 1 skulle kunna rep- resentera ett dylikt par av kroppar när hankroppen 12 körs in för hoppassat ingrepp med honkroppen l0,och före hopkoppling eller inpassning. Backventilerna i båda dessa kroppar l0 och l2 skulle befinna sig i sina stängda lägen, se fig. 2. Sålunda skulle inte någon av kropparna förlora hydraulfluid till omgiv- ningen och inte heller skulle fluidkanalerna i någondera kropp förorenas av sjövattnet eller havsvattnet. Tillslutningen av backventilen 26 i honkroppen 10 skulle likaledes förhindra tryckförluster från den gemensamma hydraulledningen 30 och därigenom skulle man undvika varje störning av den korrekta funktionen för de redan hopkopplade kropparna till vänster i figuren. Slutligen skulle tillslutningen av ventilerna i han- kroppen 12 förhindra att det bildas bubblor i dess fluidkanal på grund av tryckförändringar när kroppen sänks. Alla ovanstå- ende fördelar skulle likaledes uppnås om någon av hankropparna skulle dras bort efter att den inpassats i sin motsvarande hon- del. Hursomhelst uppnås, såsom nämnts, alla dessa fördelar med hjälp av backventiler i portar som mynnar i sidled genom sina respektive kroppar snarare än axiellt, och som styrs genom relativ längsgående glidande rörelse (med avseende på kroppar- na i helhet) och utan att det krävs någon ingrepp av insticks- typ vid varje individuellt par av motsvarande portar. Sålunda kräver anordningen i grund och botten, samtidigt som den ger alla de fördelar som beskrivits i samband med den allmänna användningen av backventiler, inte större precision vid till- verkningen av kropparnas väggar l6 och 50 och inte heller större precision vid placeringen av de olika portarna i dessa väggar än vad som krävs vid konventionella kopplingar eller kroppar utan ventiler. Det bör också påpekas att backventilerna enligt föreliggande uppfinning enkelt kan utnyttjas i samband med mer eller mindre konventionella tätningar 68. 452 494 16 Emedan utföringsformen enligt fig, l och 7 ger maximala fördelar i olika avseenden kan det såsom nämnts i vissa situa- tioner vara nödvändigt eller önskvärt att anordna ventiler endast i hankroppen eller endast i honkroppen i vissa system.

Fig. 2 - 6 smnbeskrivitsovan avbildar ett system i vilket ventiler endast är anordande i hankroppen. Fig. 8 visar å and- ra sidan hur uppfinningen kan anpassas för åstadkommande av ett system i vilket ventiler är anordnade endast i portar i hon- kropparna.

Närmare bestämt visar fig. 8 samma kropp 10 och ventil- aggregat 26 som de som visas i fig. 7. Sålunda har delarna i ventilaggregatet 26 försetts med samma hänvisningsbeteckningar och de kommer inte att beskrivas i detalj igen. Inpassad i ur- taget som definieras av kroppen 10 är en hankropp 12' vars port 64' innefattar en tätning och en tätningshållare men inte någon ventil. Närmare bestämt har porten 64' en innersta försänkt gängad sektion 64a' och en yttersta försänkt sektion 64b' med slät vägg och med en diameter som till och med är större än den för sektionen 64af. Tätningen 68 som är identiskt med den i de andra utföringsformer som beskrivits ovan, är placerad i sektionen 64b'. En rörformad hållare 124 är inskruvad i sek- tionen 64af_och har en yttre slät del som huvudsakligen följer konturen för tätningens 68 radiella inneryta 68d, och som närmare bestämt innefattar en flänsad sektion l24a för kvar- hållning av tätningen 68 på plats, varvid sektionen l24a slutar kort om den yttre änddelen av tätningen 68 så att den inte stör deformationen därav för tätande ingrepp med kroppen 10.

Hållaren 124 har en central borrning 126 som täcker resten av kanalen 62'. Det bör uppmärksammas att oavsett om backventil- aggregaten är anordnade i hankroppens portar, i honkroppens portar eller i båda, är det önskvärt att endast anordna tät- ningar liknande 68 i hankroppens portar. Sålunda visar de olika utföringsformerna som illustreras i fig. l - 8 hur detta före- dragna tätningssystem kan anpassas till olika system oavsett vilken port eller vilka portar som innehåller backventilsagg- regaten.

I fig. 9 och 10 visas slutligen en ytterligare utförings- 452 494 17 form som innefattar en väsentligt annorlunda typ av ventilagg- regat. benna typ av ventilaggregat visas endast i hankroppen.

Det bör dock vara uppenbart för fackmän inom området att med lämpliga modifieringar kan liknande ventilaggregatarrange- mang anpassas för införlivande i en honkropp.

Med hänvisning till fig. 9 och 10 i detalj är honkroppen 10' identisk med den som visas i fig. 2 och 3 och den innefat- tar en fluidkanal 22' med en port 24' som mynnar genom den huvudsakligen i sidled vända väggen l6' som definierar urtaget för honkroppen. Hankroppen 12" har en huvudsakligen i sidled utåt vänd sidovägg 50" som är utformad för att vila mot hon- kroppens l0' vägg l6'. Fig. 9 och 10 visar en del av en av fluidkanalerna i kroppen 12", vilken kanal har en huvudsakligen tvärgående sträckning 128 som sträcker sig approximativt vin- kelrätt mot väggen 50" och som nära sin inre ände skärs av en vertikal sträckning l30 som sträcker sig uppåt och radiellt inåt genom kroppen 12" till en lämplig hydraulledning. Porten till kanalen 128, 130 är formad av en försänkning 132 med större diameter vid den yttre änden av sträckningen 128.

Ett stångliknande cylindriskt stödelement l35 är inskru- vat koncentriskt in i den inre änden av kanalens sträckning 128.

Eftersom stödelementets l35 ytterdiameter är väsentligt mindre än innerdiametern för kanalens sträckning 128 (exklusive den gängade delen) âstadkommes ett ringformigt flödesutrymme där- emellan; och eftersom kanalens sträckning 130 står i förbind- else-med sträckningen 128 utanför den gängade delen av den sistnämnda, står sträckningen l30 i förbindelse med detta ring- formiga flödesutrymme. Integrerat utformat vid den yttre änden av stödelementet l35 är ett ventilsäteselement 136 som definie- ' rar en ventilsätesyta l38 med formen av en stympad kon, som bildar en oavbruten yta med och sträcker sig utåt utgående från stödelementet l35 varvid sätet 138 är vänt inåt med avseende på porten l32.

Porten 132 innehåller en ringformig elastisk tätning 140 som även verkar som det rörliga ventilelementet i ventilaggre- gatet. Tätningen l34 har en stomtätningsyta l34a som är vänd utåt genom porten 132 för tätande ingrepp med väggen l6' i hon- .___ . ..._..._.__..:__...._......._... _ 452 494 18 kroppen 10". Tätningens l34 radiellt inre yta har en sektion l34b i form av en stympad kon vilken bildar en ventiltätnings- yta motstående ventilsätet l34b för tätande ingrepp därmed.

Den minsta diametern på tätningen 134, dvs vid och intill den radiellt innersta änddelen på sektionen l34b med formen av en stympad kon, är emellertid väsentligt större än ytterdiametern på stödelementet 135 exklusive säteselementet 136, så att om ytan l34b dras tillbaka från ventilsätesytan 138 föreligger ett ringformigt flödesutrymme från utsidan av kroppen l2" ut- med elementen 136och135 och till sträckningen l30 av fluid- kanalen. I syfte att normalt pressa tätningen/ventilelementet 134 mot sitt stängda läge är en spiraltryckfjäder 140 anordnad i porten 132. En ände av fjädern 140 stödjer mot den skuldra som bildas mellan porten 132 och resten av kanalens sträckning '128, medan den andra änden sträcker sig in i ett axiellt urtag l34c i tätningen 134. Vidare kan fluidtrycket i kanalen 62 pressa ventilen till sitt stängda läge.

Det framgår att om hankroppen 12" förflyttas nedåt från läget i fig. 9 till läget i fig. 10 kommer den glidande, längs- gående rörelsen (med avseende på kropparna såsom en enhet) mellan tätningen 134 och väggen 16" att bringa den förstnämnda att pressas inåt till läget som visas i fig. 10 i och för att därigenom dra tillbaka ytan l34b från ventilsätet 38 och öppna kanalen 128 för förbindelse med porten 24, vilken därvid kommer att ha bringats i linje med porten 132. Det skall noteras att diametern på sektionen l34b med formen av en stympad kon vid sin yttersta änddel är väsentligt större än diametern för porten 24" för att man skall kunna garantera en korrekt för- bindelse utan att det skall vara nödvändigt med någon mera precis placering av portarna i de tvâ kropparna än vad som krävs vid konventionella portar utan ventiler. Vidare är, lik- som vid de övriga utföringsformerna, tätningen 134 avsevärt överdimensionerad med avseende på porten 24' för att tillför- säkra att den tätar runt hela portens 24 periferi även om det skulle föreligga små variationer från en perfekt inriktning av portarna i de två kropparna efter varandra. 452 494 19 Även om ett flertal föredragna utföringsformer av Lipp- finningen beskrivits ovan kommer ett stort antal modifieringar att vara uppenbara för fackmän inom omrâdet. Följaktligen skall uppfinningens omfattning endast begränsas av bifogade krav.

Claims (3)

452 494 20 PATENTKRAV

1. Anordning för anslutning till en källhuvudskonstruktion, med ett par hopkopplingsbara kroppar (10', 12") innefattande en honkropp (10') med huvudsakligen i sidled, inåt vända vägg- organ (l6') som avgränsar ett urtag (14), och en hankropp (l2“) som är anpassad för införande i och avlägsnande från nämnda urtag (14) genom förflyttning i en huvudsakligen längs- gående riktning, varvid hankroppen (l2“) har huvudsakligen i sidled, utåt vända väggorgan (50“) för placering intill nämnda väggorgan hos honkroppen (10') när hankroppen (12¿) är införd däri, och varvid var och en av nämnda kroppar har_en respek- tive fluidumkanal (22'; 128, 130) däri, vilka kanaler var och' en har en port (24', 132) som mynnar genom respektive vägg- organ (l6', 50") och som huvudsakligen överlappar varandra när kropparna är i hopkopplat ingrepp med varandra, och med en backventil (134, 135) anordnad i porten till en av nämnda -kroppar (10', 12"), vilken backventil är förspänd till ett läge för tillslutning av nämnda port och är försedd med manövreringsorgan (134) som är rörligt i en riktning i huvud- sak i sidled för att öppna porten i nämnda ena kropp, k ä n ~ n e t e c k n a d av att backventilen innefattar ett stöd- element (135) som är styvt monterat i kanalen (128) i nämnda ena kropp (12") intill nämnda port (132), varvid stödelemen- tets (135) yttre periferi är åtskild inåt från kanalens (128) inre periferi i och för åstadkommande av ett flödesutrymme däremellan, ett säteselement (136) angränsande till stöd- elementet (135) och avgränsande en ringformig sätesyta (138) som är kontinuerlig med och utgår utåt från stödelementet, varvid sätesytan (138) är vänd huvudsakligen inåt med avseende på porten (132) i nämnda ena kropp (12"), ett ringformigt ventilelement (134) som är fram och åter rörligt monterat i porten (132) i huvudsakligen omgivande förhållande till stöd- elementet (135) och säteselementet (136), och som uppvisar en ventiltätningsyta (134b) som är vänd huvudsakligen utåt i för- hållande till porten (132) och som är motstående nämnda sätes- yta (138), organ (140) som fjädrande förspänner ventiltät- 452 494 21 ningsytan (l34b) mot nämnda sätesyta (138), varvid en del av ventilelementet (134) skjuter ut förbi porten (132) i nämnda ena kropp (l2") för att bilda manövreringsorganet när ventil- tätningsytan (l34b) stödjer mot sätesytan (138L

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att stödelementet (135) definierar en cylindrisk yta och av att sätesytan (138) är en yta med formen av en stympad kon vilken divergerar från stödelementets (135) cylindriska yta, av att ventilelementet (134) definierar en cylindrisk yta och att nämnda ventiltätningsyta (l34b) är en yta med formen av en stympad kon vilken divergerar från ventilelementets (134) cylindriska yta, varvid ventilelementets cylindriska yta huvudsakligen omger stödelementets (135) cylindriska yta men har större diameter än stödelementets cylindriska yta.

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att ventilelementet (134) utgöres av en elastomerring som har en stomtätningsyta (l34a) som är vänd utåt från porten (132) för tätande ingrepp med väggorganen (l6¶ i nämnda andra kropp (IOÜ i ett huvudsakligen omgivande förhållande till porten (24') i nämnda andra kropp.