DE10340859B4

DE10340859B4 - Unterwasser-Hydraulikkupplung mit Dichtungshalter

Info

Publication number: DE10340859B4
Application number: DE2003140859
Authority: DE
Inventors: Robert E. III Missouri Smith
Original assignee: National Coupling Co Inc
Current assignee: National Coupling Co Inc
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2023-09-05
Also published as: NO20034846D0; GB2424933B; GB2394993A; GB0604333D0; GB2424933A; NO20171455A1; NO343009B1; BR0304251A; NO341750B1; GB0320649D0; US20040084902A1; GB2394993A8; DE10340859A1; BR0304251B1; US7063328B2; NO20034846L; GB2394993B

Abstract

Unterwasser-Hydraulikkupplungselement, das als Aufnahme-Kupplungselement zur Aufnahme eines Einsteck-Kupplungselements ausgebildet ist und umfasst:
einen Körper (111) mit einer Innenbohrung und einer Schulter (122, 126) zwischen der Bohrung;
einen Dichtungshalter (10), der in die Bohrung einsetzbar ist, um an die Schulter (122, 126) anzustoßen, wobei der Dichtungshalter (10) ein Außengehäuse (21) und einen inneren Dichtungsträger (30) aufweist; und
eine erste ringförmige Dichtung (50) und eine zweite ringförmige Dichtung (43), die auf dem Dichtungsträger (30) angeordnet sind, wobei die erste und die zweite ringförmige Dichtung in die Unterwasser-Hydraulikkupplung gemeinsam mit dem inneren Dichtungsträger (30) einsetzbar und aus diesem entfernbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
der innere Dichtungsträger (30) mit einer Presspassung in das Außengehäuse (21) gleitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Hydraulikkupplungen, die bei Unterwasserbohranwendungen und Unterwasserproduktionsanwendungen verwendet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung Unterwasser-Hydraulikkupplungen mit Dichtungshaltern, welche Dichtungen zwischen den Kupplungselementen halten und festhalten.
Unterwasser-Hydraulikkupplungen sind auf dem Fachgebiet bekannt. Die Kupplungen bestehen im Allgemeinen aus einem Einsteck- und einem Aufnahmeelement mit Dichtungen, um die Verbindung zwischen dem Einsteck- und dem Aufnahmeelement abzudichten. Das Aufnahmeelement weist im Allgemeinen einen zylinderförmigen Körper auf, der an einem Ende eine Bohrung mit einem relativ großen Durchmesser und am anderen Ende eine Bohrung mit einem relativ kleinen Durchmesser aufweist. Die kleine Bohrung ermöglicht Verbindungen mit hydraulischen Leitungen, während die große Bohrung die Dichtungen enthält und den Einsteckabschnitt der Kupplung aufnimmt. Das Einsteckelement enthält einen Sondenabschnitt, der in die große Bohrung des Aufnahmeelementes eingefügt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Vorrichtung sto ßen die Dichtungen entweder an das Ende oder die Vorderseite des Einsteckelements an oder greifen in das Einsteckelement um seinen Außenumfang ein. Danach kann Hydraulikfluid frei durch den Aufnahme und den Einsteckabschnitt der Kupplung fließen, und Dichtungen hindern diesen Fluss daran, um die Verbindungen der Kupplung herum zu entweichen.
Optional kann ein Rückschlagventil in das Aufnahmeelement und auch in das Einsteckelement eingebaut werden. Jedes Rückschlagventil ist offen, wenn die Kupplung besteht; jedes Rückschlagventil schließt jedoch, wenn die Kupplung getrennt wird, um zu verhindern, dass Fluid aus dem System, von dem die Kupplung ein Teil ist, austritt.
In den US-Patenten Nr. 4,694,859 und 5,762,106 an Robert E. Smith III werden eine Unterwasser-Hydraulikkupplung und eine Metalldichtung offenbart. Eine wiederverwendbare Metalldichtung greift in den Umfang der Sonde ein, wenn sie innerhalb des Körpers des Aufnahmeelements angeordnet ist. Die Dichtung wird durch einen zylinderförmigen Dichtungshalter in Position gehalten. Wenn der Einsteck- und der Aufnahmeabschnitt der Kupplung unter Druck getrennt werden, hindert der Dichtungshalter die Metalldichtung daran, durch die Bohrung aus dem Aufnahmeelement herausgeblasen zu werden.
Die US-Patente Nr. 4,900,071 und 5,052,439 an Robert E. Smith III offenbaren eine Unterwasser-Hydraulikkupplung mit einer elastomeren Dichtung, die durch eine Schulter am Umfang von einer oder beiden Oberflächen, die zur Dichtung benachbart sind, an einer radialen Bewegung in die zentrale Bohrung des Aufnahmeelementes gehindert wird. Vorzugsweise weist die Dichtung eine Schwalbenschwanz-Zwischenpassung mit einer oder beiden Oberflächen auf. Die US-Patente Nr. 5,099,882 , 5,203,374 , 5,232,021 an Robert E. Smith III zeigen auch Unterwasser-Hydraulikkupplungen mit diesen Dichtungen. Eine zylinderförmige Innenfläche der ringförmigen Dichtung greift in den Umfang des Einsteckelements oder der Sonde ein, während die Sonde in das Aufnahmeelement eingefügt wird. Während das Einsteckelement oder die Sonde aus der Bohrung des Aufnahmeelements gezogen wird, erreicht die Vorderseite des Einsteckelements die weiche ringförmige Dichtung, die zwischen dieser Bohrung liegt. Wenn die Vorderseite den Mittelpunkt der weichen ringförmigen Dichtung erreicht, hindert die Schwalbenschwanz-Zwischenpassung die Dichtung daran, in die Bohrung zu implodieren, während das Meerwasser und/oder Hydraulikfluid mit hohem Druck in die Bohrung eintreten.
Um eine oder mehrere Dichtungen im Aufnahmeelement einer Unterwasser-Hydraulikkupplung zu halten, kann ein Dichtungshalter an das Aufnahmeelement angeschlossen werden. Der Dichtungshalter kann ein im Allgemeinen muffenförmiger zylinderförmiger Körper sein, der in die Bohrung des Aufnahmeelements eingefügt wird, bis er an eine Schulter in der Bohrung des Aufnahmeelements stößt. Um den Dichtungshalter an der Schulter zu befestigen, kann auch ein Haltersperrelement zum Beispiel mit Hilfe von Gewinden oder Sprengringen an dem Aufnahmeelement angebracht werden. Eine radiale Dichtung kann durch den Dichtungshalter gehalten werden. Zum Beispiel kann der Dichtungshalter eine druckgespeiste radiale Metalldichtung auf einer Schulter in der Bohrung des Aufnahmeelement halten.
Obwohl Dichtungen, die in den Aufnahmeelementen von Unterwasser-Hydraulikkupplungen gehalten werden, wiederverwendbar sein können, können sie in periodischen Abständen entfernt und/oder ersetzt werden. Um die Dichtungen zu entfernen, muss das Einsteckelement der Kupplung vom Aufnahmeelement getrennt werden, und der Dichtungshalter muss vom Aufnahmeelement getrennt und aus dem Eingriff befreit werden.
Dichtungen, die in der Bohrung des Aufnahmeelements gehalten werden, können aufgrund der Länge und des geringen Durchmessers der Bohrung des Aufnahmeelements schwer erreichbar sein. In einigen Fällen können Dichtungen aufgrund von Verschleiß oder Verformung der Dichtungen oder weil der Außendurchmesser der Dichtungen gegen die Wand der Bohrung des Aufnahmeelements, die zur Schulter benachbart ist, auf welcher die Dichtungen angeordnet sind, gepresst wird, in der Bohrung des Aufnahmeelements stecken bleiben.
Das Entfernen und Austauschen von Dichtungen in Unterwasser-Hydraulikkupplungen kann sich ohne ein Werkzeug, das in die Bohrung des Aufnahmeelements reicht und mit dem die Dichtung herausgebrochen oder herausgezogen wird, als schwierig erweisen. Das Werkzeug kann jedoch die Bohrung des Aufnahmeelements zerkratzen und die Dichtungsoberflächen beschädigen. Aus diesen Gründen ist das Entfernen und Austauschen der Dichtungen in Unterwasser-Hydraulikkupplungen ein Problem.
Daher werden Hydraulikkupplungen benötigt, die gehaltene Dichtungen aufweisen, die einfach zu entfernen und auszutauschen sind. Ferner werden Unterwasser-Hydraulikkupplungen benötigt, welche gehaltene Dichtungen aufweisen, die ohne Beschädigung der Kupplung entfernt und ausgetauscht werden können, und insbesondere ohne Beschädigung der Dichtungsoberflächen. Es werden Unterwasser-Hydraulikkupplungen mit Dichtungshaltern benötigt, welche die Notwendigkeit für ein Werkzeug reduzieren oder beseitigen, mit dem Dichtungen aus der Bohrung des Aufnahmeelements entfernt oder ausgetauscht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Unterwasser-Hydraulikkupplungselement und ein Dichtungshalter bereitzustellen, das einen erleichterten Austausch der Dichtungen ermöglicht. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Unterwasser-Kupplung mit einem Dichtungshalter, welcher das Entfernen von Dichtungen als einzelne Einheit erleichtert. Mehrere ringförmige Dichtungen werden durch den Dichtungshalter gehalten und befestigt, und sind mit dem Dichtungshalter vom Hydraulikkupplungselement abnehmbar. Der Dichtungshalter ist bei Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen nützlich und verlässlich und reduziert oder beseitigt das Risiko der Beschädigung des Körpers oder der Bohrung des Kupplungselementes beim Austauschen von Dichtungen.
Die folgenden Zeichnungen sind Teil der vorliegenden Patentanmeldung und werden aufgenommen, um bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung detaillierter darzustellen. Die Erfindung kann durch Bezugnahme auf eine oder mehrere dieser Zeichnungen in Verbindung mit der detaillierten Beschreibung spezifischer Ausführungsformen, die in dieser Anmeldung präsentiert werden, besser verstanden werden.
1 ist eine Schnittansicht des Dichtungshalters der vorliegenden Erfindung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Schnittansicht eines Aufnahmeelements einer Kupplung mit dem Dichtungshalter gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist eine Schnittansicht des Dichtungshalters der vorliegenden Erfindung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
4 ist eine Teilschnittansicht des Dichtungshalters der vorliegenden Erfindung in einem Aufnahmeelement einer Kupplung gemäß einer dritten Ausführungsform.
5 ist eine Teilschnittansicht des Dichtungshalters der vorliegenden Erfindung in einem Aufnahmeelement einer Kupplung gemäß einer vierten Ausführungsform.
6 ist eine Teilschnittansicht des Dichtungshalters der vorliegenden Erfindung in einem Aufnahmeelement gemäß einer fünften Ausführungsform.
Wie in 1 dargestellt, umfasst der Dichtungshalter 10 in einer ersten Ausführungsform Gehäuse 21 und Dichtungsträger 30 mit einer zentralen Bohrung 20, die sich dort hindurch erstreckt. Der Dichtungsträger passt mit dem Gehäuse zusammen, um einen Dichtungshalter zu bilden, der in das Aufnahmeelement der Unterwasser-Hydraulikkupplung eingefügt und aus diesem entfernt werden kann.
In einer ersten Ausführungsform ist das Gehäuse ein im Allgemeinen ringförmiger Körper mit einem Außendurchmesser 22, der ein Gewinde aufweisen kann, um in das Aufnahmeelement der Kupplung einzugreifen. Das Gehäuse weist ein erstes Ende 28, ein zweites Ende 45, einen ersten größeren Innendurchmesser 23, einen zweiten kleineren Innendurchmesser 25 und eine Innenschulter 27 zwischen dem ersten und dem zweiten Innendurchmesser auf. Das Ge häuse kann auch eine Schulter 26 mit Negativwinkel oder Umkehrwinkel einschließen, welche sich radial nach innen von der Innenschulter 27 erstreckt. Es können Löcher 35 in dem ersten Ende des Gehäuses vorgesehen sein, und ein Schraubenschlüssel oder ein anderes Werkzeug kann in die Löcher eingefügt werden, um das Gehäuse zu drehen, so dass es in das Aufnahmeelement eingreift oder sich aus dem Eingriff mit diesem löst.
In der ersten Ausführungsform ist der Dichtungsträger eine im Allgemeinen ringförmige Muffe, von der ein Teil mindestens teilweise in das Gehäuse eingreift oder passt. Der Dichtungsträger weist ein erstes Ende 39 auf, das in das Gehäuse passt, ein zweites Ende 29, einen ersten größeren Außendurchmesser 42, einen zweiten kleineren Außendurchmesser 32, einen ersten größeren Innendurchmesser 36 und einen zweiten kleineren Innendurchmesser 24. In einer Ausführungsform kann der Dichtungsträger eine Schulter 37 mit Negativwinkel oder Umkehrwinkel zwischen dem ersten größeren Innendurchmesser und dem zweiten kleineren Innendurchmesser aufweisen. Der Dichtungsträger kann auch eine Außenschulter 31 zwischen dem ersten größeren Außendurchmesser und dem zweiten kleineren Außendurchmesser einschließen.
In einer Ausführungsform gleitet das erste Ende des Dichtungsträgers in den ersten größeren Innendurchmesser 23 des Gehäuses. Es kann wenig oder keinen Zwischenraum zwischen dem zweiten kleineren Außendurchmesser des Dichtungsträgers und dem Innendurchmesser des Gehäuses geben, oder es kann eine leichte Presspassung geben. Wenn das erste Ende des Dichtungsträgers zur Gänze in das Gehäuse eingefügt ist, kann das erste Ende 39 an die interne Schulter 27 des Gehäuses anstoßen, während das zweite Ende 45 des Gehäuses an die Außenschulter 31 des Dichtungsträgers anstoßen kann.
In der Ausführungsform von 1 werden die erste ringförmige Dichtung 50 und die zweite ringförmige Dichtung 43 durch den Dichtungshalter in Position gehalten und gesichert, und können als eine einzelne Einheit eingefügt oder entfernt werden, wenn der Dichtungshalter in die aufnehmende Kammer des Aufnahmeelements eingefügt oder aus dieser entfernt wird. Die erste und die zweite ringförmige Dichtung 50, 43 können auf zwei der Innenschultern 34, 47 und 44 angeordnet und aufgesetzt werden, die zum zweiten Ende 29 des Dichtungsträgers benachbart sind. Die erste ringförmige Dichtung 50 kann einen Presssitz oder eine leichte Presspassung in den Dichtungsträger aufweisen, um die Dichtung auf der Innenschulter 34 anzuordnen und aufzusetzen.
In dieser Ausführungsform kann die erste ringförmige Dichtung 50 eine hohle druckgespeiste Metalldichtung mit einem im Allgemeinen C-förmigen Querschnitt sein. Druckfluid kann in den hohlen Abschnitt der ersten ringförmigen Dichtung 50 eintreten, um die Dichtung dazu zu bringen, sich nach außen radial auszubreiten, um gegen den Dichtungsträger zu dichten, und sich nach innen radial auszubreiten, um gegen die Sonde des Einsteckelements der Kupplung zu dichten.
Die zweite ringförmige Dichtung 43 kann einen Presssitz oder eine leichte Presspassung mit dem Dichtungsträger aufweisen, während die Dichtung auf Schulter 44 angeordnet und aufgesetzt wird. In dieser Ausführungsform kann die zweite ringförmige Dichtung 43 ein elastomerer O-Ring sein. Alternativ dazu kann die zweite ringförmige Dichtung eine Metalldichtung wie etwa eine druckgespeiste hohle Metalldichtung sein.
In einer Ausführungsform hält der Dichtungshalter eine dritte ringförmige Dichtung 40 zwischen den Schultern 26 und 37 mit Umkehrwinkel, welche die Dichtung daran hindern, in die zentrale Bohrung 20 zu implodieren. Die dritte ringförmige Dichtung 40 kann ein elastomerer Ring mit einem Schwalbenschwanz-Querschnitt sein und kann eine Schwalbenschwanzpassung zwischen den Schultern mit Umkehrwinkel aufweisen. Der Innendurchmesser 46 der dritten ringförmigen Dichtung kann sich weiter in die zentrale Bohrung erstrecken als die kleineren Innendurchmesser des Gehäuses oder des Dichtungsträgers, um radial mit dem Einsteckelement zu dichten, wenn das Einsteckelement in der aufnehmenden Kammer ist. Der O-Ring 41 kann um den Außendurchmesser der dritten ringförmigen Dichtung herum angeordnet sein.
In der Ausführungsform von 1 weist der Dichtungsträger Metalldichtungsoberflächen 48, 49 auf, die zum zweiten Ende 29 benachbart sind. Diese Metalldichtungsoberflächen sind mit dem zweiten Ende des Dichtungsträgers fest verbunden und vorzugsweise gewinkelt oder abgeschrägt, um eine Dichtungsoberfläche bereitzustellen, die mit gewinkelten oder abgeschrägten Oberflächen auf dem Aufnahmeelement der Kupplung zusammenpasst. Wie in 2 dargestellt, können die Metalldichtungsoberflächen 48, 49 auf dem Dichtungsträger Metall-auf-Metall-Dichtungen mit Oberflächen 108 und 109 des Aufnahmeelements der Kupplung 100 bilden, wenn der Dichtungshalter zur Gänze mit dem Aufnahmeelement der Kupplung im Eingriff ist.
Der Dichtungshalter kann auch in eine oder mehrere Oberflächen in der aufnehmenden Kammer 112 des Aufnahmeelements der Kupplung eingreifen. Zum Beispiel kann der gewindete Außenumfang des Gehäuses in den ersten Abschnitt 124 der aufnehmenden Kammer eingreifen, welcher zumindest teilweise gewindet ist. Die Schultern 29 und 47 des Dichtungsträgers können an den Schultern 122 und 126 in der aufnehmenden Kammer anstoßen.
In der Ausführungsform von 2 weist das Aufnahmeelement der Kupplung einen Körper 111 mit einem ersten Ende 116 und einem zweiten Ende 117 auf. Ein Tellerventil 114 gleitet innerhalb der Bohrung 113, um den Fluidfluss durch das Aufnahmeelement der Kupplung zu kontrollieren. Das Tellerventil kann durch eine Feder 118 auf eine geschlossene Position gegen den Ventilsitz 115 vorbelastet werden. Die Ventilfeder kann zwischen dem Tellerventil und dem Federteller 119 gehalten werden, der in der Bohrung durch einen Sprengring oder eine Kragenklemme 120 gehalten wird. Das Ventilstellglied 125 kann sich aus der Vorderseite des Ventils erstrecken. Wenn eine Sonde des Einsteckelements der Kupplung in die aufnehmende Kammer 112 eingefügt wird, kann die Sonde eine gleitende Zwischenpassung mit dem zweiten Abschnitt 121 der aufnehmenden Kammer aufweisen, bis sich das Einsteckelement der Schulter 123 nähert oder an diese stößt. Das Ventilstellglied des Einsteckelements kann in das Ventilstellglied des Aufnahmeelements eingreifen, um die Tellerventile für den Fluidfluss zwischen den Kupplungselementen zu öffnen.
In einer Ausführungsform der Erfindung, die in 3 gezeigt wird, umfasst der Dichtungshalter 130 ein Gehäuse 131 und einen Dichtungsträger 133. Das Gehäuse weist einen Außengewinde 139, der in das Aufnahmeelement der Kupplung eingreift, ein erstes Ende 145, ein zweites Ende 148, einen ersten größeren Innendurchmesser 142 und einen zweiten kleineren Innendurchmesser 144 auf. Der Dichtungsträger hat ein erstes Ende 147, das in das Gehäuse passt, ein zweites Ende 146, einen ersten größeren Innendurchmesser 150, einen zweiten kleineren Innendurchmesser 143, einen ersten größeren Außendurchmesser 149 und einen zweiten kleineren Außendurchmesser 138, der in den ersten größeren Innendurchmesser des Gehäuses passt.
In dieser Ausführungsform hält der Dichtungshalter die erste ringförmige Dichtung 134 und die zweite ringförmige Dichtung 136 an oder benachbart zu dem zweiten Ende 146 des Dichtungsträgers. Beide Dichtungen können durch den Dichtungshalter in Position gehalten und gesichert werden, so dass sie als eine einzelne Einheit mit dem Dichtungshalter eingefügt oder aus der aufnehmenden Kammer des Aufnahmeelements der Kupplung entfernt werden können. Die ersten und zweiten ringförmigen Dichtungen 134, 136 können auf Schultern oder Rillen im zweiten Ende des Dichtungsträgers angeordnet oder aufgesetzt werden. Zum Beispiel kann die erste ringförmige Dichtung 134 einen Presssitz oder eine leichte Presspassung mit dem Dichtungsträger aufweisen, während die Dichtung auf der Schulter 135 angeordnet wird.
Die erste ringförmige Dichtung 134 kann eine hohle druckgespeiste Metalldichtung mit einem im Allgemeinen C-förmigen Querschnitt aufweisen. Druckfluid kann in den hohlen Abschnitt der ersten ringförmigen Dichtung 134 eintreten, um die Dichtung dazu zu bringen, sich radial nach außen auszubreiten, um gegen den Dichtungsträger zu dichten und sich radial nach innen weiter als der zweite kleinere Innendurchmesser 143 des Dichtungsträgers auszubreiten, so dass die erste ringförmige Dichtung die Sonde des Einsteckelements der Kupplung berührt und dagegen dichtet. Die zweite ringförmige Dichtung 136 kann in eine ringförmige Rille im zweiten Ende des Dichtungsträgers passen. Die zweite ringförmige Dichtung 43 kann ein elastomerer O-Ring oder eine Metalldichtung sein.
In der Ausführungsform von 3 kann die dritte ringförmige Dichtung 132 eine Zwischenpassung zwischen der Schulter 140 mit Kehrwinkel des Gehäuses und der Schulter 141 mit Kehrwinkel des Dichtungsträgers aufweisen, von denen beide die Dichtung an einer Implosion hindern. Die ringförmige Dichtung 132 kann eine e lastomere Dichtung mit einem Schwalbenschwanzquerschnitt und einem Innendurchmesser 137 sein, der sich in die aufnehmende Kammer weiter als der zweite kleinere Innendurchmesser 143 des Dichtungsträgers und der zweite kleinere Innendurchmesser 144 des Gehäuses erstreckt, und bildet eine Dichtung mit dem Einsteckelement der Kupplung.
In einer Ausführungsform der Erfindung, die in 4 gezeigt wird, umfasst der Dichtungshalter 200 ein Gehäuse 201 und einen Dichtungsträger 215, der in die aufnehmende Kammer 231 des Aufnahmeelements der Kupplung 230 eingefügt werden kann. Der Dichtungshalter kann an die Schulter 232 in der aufnehmenden Kammer anstoßen, wenn er vollständig eingefügt ist. Das Gehäuse kann einen gewindeten Außendurchmesser 206, um in das Aufnahmeelement der Kupplung einzugreifen, ein erstes Ende 208, ein zweites Ende 204, einen ersten größeren Innendurchmesser 203 und einen zweiten kleineren Innendurchmesser 202 aufweisen. Das erste Ende des Gehäuses kann Löcher 205 aufweisen, um das Drehen des Gehäuses mit einem geeigneten Werkzeug zu erlauben. Der Dichtungsträger hat ein erstes Ende 213, ein zweites Ende 214, einen ersten größeren Innendurchmesser 216, einen zweiten kleineren Innendurchmesser 207, einen ersten größeren Außendurchmesser 217 und einen zweiten kleineren Außendurchmesser 209, der in den ersten größeren Innendurchmesser des Gehäuses passt.
In dieser Ausführungsform hält der Dichtungshalter die erste ringförmige Dichtung 210 und die zweite ringförmige Dichtung 220 am zweiten Ende 214 des Dichtungsträgers. Beide Dichtungen können durch den Dichtungshalter in Position gehalten und gesichert und als eine einzelne Einheit gemeinsam mit dem Dichtungshalter eingefügt oder entfernt werden. Die erste und die zweite ringförmige Dichtung 210, 220 können auf den Schultern oder Rillen im zweiten Ende des Dichtungsträgers angeordnet oder aufgesetzt werden. Zum Beispiel kann die erste ringförmige Dichtung 210 einen Presssitz oder eine leichte Presspassung mit dem Dichtungsträger aufweisen, während die Dichtung auf der Schulter 211 angeordnet wird.
Die erste ringförmige Dichtung 210 kann eine hohle druckgespeiste Metalldichtung mit einem im Allgemeinen C-förmigen Querschnitt sein. Druckfluid kann in den hohlen Abschnitt der ersten ringförmigen Dichtung eintreten, um die Dichtung dazu zu bringen, sich radial nach außen auszubreiten, um gegen den Dichtungsträger zu dichten, und sich radial nach innen weiter als der zweite kleinere Innendurchmesser 207 des Dichtungsträgers auszubreiten, um gegen die Sonde des Einsteckelements der Kupplung zu dichten. Die zweite ringförmige Dichtung 220 kann in die ringförmige Rille 219 an der Ecke oder Kante des Dichtungsträgers passen. In dieser Ausführungsform kann die zweite ringförmige Dichtung 220 eine hohle O-Ring-Dichtung aus Metall sein.
In der Ausführungsform von 4 kann eine dritte ringförmige Dichtung 221 zwischen der Schulter 224 mit Umkehrwinkel des Gehäuses und der Schulter 223 mit Umkehrwinkel des Dichtungsträgers in Position gehalten werden, welche die Dichtung an einer Implosion hindern. Die ringförmige Dichtung 221 kann eine elastomere Dichtung mit einem Schwalbenschwanzquerschnitt und sich nach innen erstreckenden Dichtungsoberflächen 225, 226 am Innendurchmesser der Dichtung sein, welche sich nach innen in die aufnehmende Kammer weiter erstrecken als der zweite kleinere Innendurchmesser 202 des Gehäuses oder der zweite kleinere Innendurchmesser 207 des Dichtungsträgers. Die ringförmige Dichtung 221 kann auch ein Paar O-Ringe 218, 222 um den Außenumfang der Dichtung herum aufweisen.
Die Ausführungsform von 4 schließt auch eine vierte ringförmige Dichtung 212 ein, die in einer Rille in der Schulter 232 in der aufnehmenden Kammer des Aufnahmeelements angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann die Dichtung 212 ein elastomerer O-Ring sein, der mit dem zweiten Ende des Dichtungsträgers dichtet.
In einer Ausführungsform der Erfindung, die in 5 dargestellt wird, umfasst der Dichtungshalter 300 ein Gehäuse 301 und einen Dichtungsträger 315. Der Dichtungshalter kann in die aufnehmende Kammer 331 des Aufnahmeelements der Kupplung 330 eingefügt werden, bis der Dichtungshalter die Schulter 332 berührt. Das Gehäuse kann einen gewindeten Außendurchmesser 306 für das Eingreifen in das Aufnahmeelement der Kupplung, ein erstes Ende 308, ein zweites Ende 304, einen ersten größeren Innendurchmesser 303 und einen zweiten kleineren Innendurchmesser 302 aufweisen. Das erste Ende des Gehäuses kann Löcher 305 aufweisen, um das Drehen des Gehäuses mit einem geeigneten Werkzeug zu ermöglichen. Der Dichtungsträger weist ein erstes Ende 313, ein zweites Ende 314, einen ersten größeren Innendurchmesser 316, einen zweiten kleineren Innendurchmesser 307, einen ersten größeren Außendurchmesser 317 und einen zweiten kleineren Außendurchmesser 209 auf, der in den ersten größeren Innendurchmesser des Gehäuses passt.
In dieser Ausführungsform hält der Dichtungshalter eine erste ringförmige Dichtung 310, eine zweite ringförmige Dichtung 320 und eine dritte ringförmige Dichtung 312 am zweiten Ende 314 des Dichtungsträgers. Diese Dichtungen können nicht nur durch den Dichtungshalter in Position gehalten werden, sondern können auch als eine einzelne Einheit mit dem Dichtungshalter eingefügt oder entfernt werden. Die erste, die zweite und die dritte ringförmige Dichtung 310, 320 und 312 können auf Schultern oder Rillen im zweiten Ende des Dichtungsträgers angeordnet oder aufgesetzt werden. Zum Beispiel kann die erste ringförmige Dichtung 310 einen Presssitz oder eine leichte Presspassung mit dem Dichtungsträger aufweisen, während die Dichtung auf der Schulter 311 angebracht wird.
Die erste ringförmige Dichtung 310 kann eine druckgespeiste hohle Metalldichtung mit einem im Allgemeinen C-förmigen Querschnitt sein. Druckfluid kann in den hohlen Abschnitt der ersten ringförmigen Dichtung eintreten, um die Dichtung dazu zu bringen, sich radial nach außen auszubreiten, um gegen den Dichtungsträger zu dichten, und sich radial nach innen auszubreiten, um gegen die Sonde des Einsteckelements der Kupplung zu dichten. Die zweite ringförmige Dichtung 320 kann in die ringförmige Rille 319 in dem zweiten Ende des Dichtungsträgers passen. In dieser Ausführungsform kann die zweite ringförmige Dichtung 320 eine hohle O-Ring-Dichtung aus Metall sein. Die dritte ringförmige Dichtung 312 kann auch in eine ringförmige Rille in dem zweiten Ende des Dichtungsträgers passen. In dieser Ausführungsform kann die dritte ringförmige Dichtung eine elastomere O-Ring-Dichtung sein.
In der Ausführungsform von 5 kann die vierte ringförmige Dichtung 321 zwischen der Schulter 324 mit Umkehrwinkel des Gehäuses und der Schulter 323 mit Umkehrwinkel des Dichtungsträgers in Position gehalten werden, welche die Dichtung an einer Implosion hindern. Die ringförmige Dichtung 321 kann eine elastomere Dichtung mit einem Schwalbenschwanzquerschnitt und sich nach innen erstreckenden Dichtungsoberflächen 325, 326 an dem Innendurchmesser der Dichtung sein, um mit dem Einsteckelement der Kupplung zu dichten. Die ringförmige Dichtung 321 kann auch ein Paar O-Ringe 318, 322 um den Außenumfang der Dichtung herum aufweisen.
In einer Ausführungsform der Erfindung, die in 6 gezeigt wird, umfasst der Dichtungshalter 400 ein Gehäuse 401 und einen Dichtungsträger 415. Der Dichtungshalter kann in die aufnehmende Kammer 431 in dem Aufnahmeelement 430 eingefügt werden, bis der Dichtungshalter an der Schulter 432 anstößt. Das Gehäuse kann Löcher 405, einen gewindeten Außendurchmesser 406 für das Eingreifen in das Aufnahmeelement der Kupplung, ein erstes Ende 408, ein zweites Ende 404, einen ersten größeren Innendurchmesser 403 und einen zweiten kleineren Innendurchmesser 402 aufweisen. Der Dichtungsträger weist ein erstes Ende 413, ein zweites Ende 414, einen ersten größeren Innendurchmesser 416, einen zweiten kleineren Innendurchmesser 407, einen ersten größeren Außendurchmesser 417 und einen zweiten kleineren Außendurchmesser 409 auf, der in den ersten größeren Innendurchmesser des Gehäuses passt.
In dieser Ausführungsform hält der Dichtungshalter die erste ringförmige Dichtung 410, die zweite ringförmige Dichtung 412 und die dritte ringförmige Dichtung 420 an dem zweiten Ende 414 des Dichtungsträgers. Diese Dichtungen können durch den Dichtungshalter in Position gehalten und als eine einzelne Einheit mit dem Dichtungshalter eingefügt oder entfernt werden. Die erste, die zweite und die dritte ringförmige Dichtung 410, 412, und 420 können auf Schultern oder Rillen in dem zweiten Ende des Dichtungsträgers angeordnet oder aufgesetzt werden. Zum Beispiel kann die erste ringförmige Dichtung 410 einen Presssitz oder eine leichte Presspassung mit dem Dichtungsträger aufweisen, während die Dichtung auf der Schulter 411 angebracht wird.
Die erste ringförmige Dichtung 410 kann eine druckgespeiste hohle Metalldichtung mit einem im Allgemeinen C-förmigen Querschnitt aufweisen. Druckfluid kann in den hohlen Abschnitt der ersten ringförmigen Dichtung eintreten, um die Dichtung dazu zu bringen, sich radial nach außen auszubreiten, um gegen den Dichtungsträger zu dichten, und sich radial nach innen auszubreiten, um gegen die Sonde des Einsteckelements der Kupplung zu dichten. Die zweite ringförmige Dichtung 412 kann in eine ringförmige Rille im zweiten Ende des Dichtungsträgers passen. In dieser Ausführungsform kann die zweite ringförmige Dichtung 412 eine elastomere O-Ring-Dichtung sein. Die dritte ringförmige Dichtung 420 kann in die ringförmige Rille 419 in dem zweiten Ende des Dichtungsträgers passen. In dieser Ausführungsform kann die dritte ringförmige Dichtung eine hohle Metalldichtung sein.
In der Ausführungsform von 6 kann die vierte ringförmige Dichtung 421 zwischen der Schulter 424 mit Umkehrwinkel des Gehäuses und der Schulter 423 mit Umkehrwinkel des Dichtungsträgers in Position gehalten werden, welche die Dichtung an einer Implosion hindern. Die ringförmige Dichtung 421 kann eine elastomere Dichtung mit einem Schwalbenschwanzquerschnitt und sich nach innen erstreckenden Dichtungsoberflächen 425, 426 am Innendurchmesser der Dichtung sein, um mit dem Einsteckelement der Kupplung zu dichten. Die ringförmige Dichtung 421 kann auch ein Paar O-Ringe 418, 422 um den Außenumfang der Dichtung herum aufweisen.

Claims

Unterwasser-Hydraulikkupplungselement, das als Aufnahme-Kupplungselement zur Aufnahme eines Einsteck-Kupplungselements ausgebildet ist und umfasst: einen Körper (111) mit einer Innenbohrung und einer Schulter (122, 126) zwischen der Bohrung; einen Dichtungshalter (10), der in die Bohrung einsetzbar ist, um an die Schulter (122, 126) anzustoßen, wobei der Dichtungshalter (10) ein Außengehäuse (21) und einen inneren Dichtungsträger (30) aufweist; und eine erste ringförmige Dichtung (50) und eine zweite ringförmige Dichtung (43), die auf dem Dichtungsträger (30) angeordnet sind, wobei die erste und die zweite ringförmige Dichtung in die Unterwasser-Hydraulikkupplung gemeinsam mit dem inneren Dichtungsträger (30) einsetzbar und aus diesem entfernbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Dichtungsträger (30) mit einer Presspassung in das Außengehäuse (21) gleitet.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach Anspruch 1, wobei die erste ringförmige Dichtung (50) eine druckgespeiste hohle Metalldichtung ist.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach Anspruch 1, wobei die zweite ringförmige Dichtung (43) ein hohler O-Ring aus Metall ist.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach Anspruch 1, wobei die zweite ringförmige Dichtung (43) mit dem Dichtungsträger (30) fest verbunden ist.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach Anspruch 1, welches ferner eine dritte ringförmige Dichtung (40) umfasst, die zwischen dem Außengehäuse (21) und dem inneren Dichtungsträger (30) angeordnet ist.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach Anspruch 5, wobei das Außengehäuse (21) und der innere Dichtungsträger (30) eine Schwalbenschwanz-Zwischenpassung mit der dritten ringförmigen Dichtung (40) aufweisen.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Körper (111), der eine Innenbohrung mit einem ersten Ende (116) und einem zweiten Ende (117), ein Ventil (114) zum Kontrollieren des Flusses des Hydraulikfluids durch die Bohrung (113), eine aufnehmende Kammer (112) am zweiten Ende (117) der Bohrung und eine Metalldichtungsoberfläche (108, 109) in der aufnehmenden Kammer (112) aufweist; und dass es einen Dichtungshalter (10) in der aufnehmenden Kammer (112), wobei der Dichtungshalter (10) einen Innendurchmesser (24), eine Schulter (34) und eine erste ringförmige Metalldichtung (50) aufweist, die auf der Schulter (34) am Innendurchmesser (24) gehalten ist, wobei der Dichtungshalter (10) eine fest verbundene Metalldichtungsoberfläche (48, 49) aufweist, um mit der Metalldichtungsoberfläche (108, 109) in der aufnehmenden Kammer (112) zu dichten.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach Anspruch 7, wobei der Dichtungshalter (10) ein Außengehäuse (21) und einen inneren Dichtungsträger (30) umfasst.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach Anspruch 7, wobei die fest verbundene Metalldichtungsoberfläche (48, 49) winkelig ist.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach Anspruch 7, wobei die erste ringförmige Dichtung (50) auf einer Schulter (34) am Innendurchmesser (24) des Dichtungshalters (10) angeordnet ist.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach Anspruch 7, das ferner eine ringförmige elastomere Dichtung (40) mit einer Schwalbenschwanz-Zwischenpassung umfasst, welche der Dichtungshalter (10) aufweist.
Unterwasser-Hydraulikkupplungselement nach Anspruch 7, wobei der Dichtungshalter (10) am Unterwasser-Hydraulikkupplungselement über ein Gewinde befestigt ist.
Dichtungshalter für ein Aufnahmeelement einer Unterwasser-Hydraulikkupplung, umfassend: ein Gehäuse (131), mit einem Außengewinde (139), das zum Eingriff mit dem Aufnahmeelement der Unterwasser-Hydraulikkupplung ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (131) eine Innenschulter (27) aufweist; einen Dichtungsträger (133) mit einem ersten Ende (147), einem zweiten Ende (146) und einer Innenschulter, eine erste ringförmige Dichtung (134) und eine zweite ring förmige Dichtung (136), die am Dichtungsträger (133) an dessen zweitem Ende (146) befestigt sind; und eine dritte ringförmige Dichtung (132), die zwischen der Innenschulter des Gehäuses und der Innenschulter des Dichtungsträgers (133) befestigt ist, wobei die erste Dichtung (134) und die dritte Dichtung (132) zur radialen Abdichtung gegen die Sonde eines Einsteck-Kupplungselements ausgebildet sind; dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (147) des Dichtungsträgers (133) mit einer Presspassung in das Gehäuse (131) gleitet.
Dichtungshalter nach Anspruch 13, wobei die dritte ringförmige Dichtung (132) eine Schwalbenschwanz-Zwischenpassung zwischen der Innenschulter des Gehäuses (131) und der Innenschulter des Dichtungsträgers (133) aufweist.
Dichtungshalter nach Anspruch 13, wobei die erste ringförmige Dichtung (134) eine druckgespeiste C-förmige Metalldichtung ist.