DE2237239A1 - Erdoelbohrungs-sicherheitsventil - Google Patents
Erdoelbohrungs-sicherheitsventilInfo
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Description
alts MÜNCHENS
K F'NCXE MOLLERSTR 31
H. :OHR 9ft'IfII I
DIH.-ING. S. STAEGER l°- JUU
Mappe 9067
Doeket-151 GER
Doeket-151 GER
Beschreibung
zum Patentgesuch
der Firma GRAY TOOL COMPANY, Houston, Texas, V.St.A.
betreffend
"Erdölbohrungs-Sicherheitsventil"
***
Priorität: 30, Juli 1971 - V.St.A.
Priorität: 30, Juli 1971 - V.St.A.
Bisherige in weitem Umfang veröffentlichte ablandige Erdölbohrungs-Feuer
und andere "Unfälle brachten eine steigende Verfeinerung der ergriffenen Maßnahmen zur Verminderung der
Möglichkeiten für Katastrophen verschiedener miteinander verketteter Unglücksfälle, beispielsweise Feuer, unterirdische
Druckstoßwellen, Plattformstörungen infolge von Stürmen, Verschiebung von Gründungen unterhalb der Wassserebene raid
dergleichen. Einige Bohrungen, welche vollendet wurden, als
die potentiellen Gefahren noch nicht voll verstanden waren,
konnten beeser ausgerüstet werden, als dies der IPaIl iet, um
Überraschungen hinsichtlich Katastrophen zu vermeiden« Jedoch
ist die Zerlegung von Bohrlöchern zur Anbringung von sicherhoitsbezogenen
Abwandlungen nicht ohne Risikoübernahme· Einige Zerlegungsvorgänge benötigten die Anbringung einer üblichen
SicherheitßgQrät-RufaÄzeige zum ÄIjschweiJlea» Schneiden von Rohren
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und anderen Vorgängen, was an sich nicht ängstliche Arbeiter nervös machen kann, bis ihre Aufgabe vollendet ist, weil die
Arbeiter die Gefahr kennen·
Sicherheitsventile stellen an sich keine neue Entwicklung dar. In der nachfolgenden Zusammenstellung ist eine Reihe von USA-Patentschriften
angegeben» welche den einschlägigen Stand der Technik darstellen.
Zusammenstellung
| Anmelder | al | US-Patent Nr, | Erteilungetag |
| R. L. Fletcher | 1 255 147 | 5. Feb. 19I8 | |
| J. C. Fortune | 1 814 549 | 14. Juli 1931 | |
| B. H. Scott | 1 818 508 | 11. Aug. 1931 | |
| M. L. Hacker | al | 2 162 578 | 13. Juni 1939 |
| C. E. Burt et | Jr. | 2 189 703 | 6. Feb. 1940 |
| L. 0· Goodwin | 2 354 310 | 25. Juli 1944 | |
| T. M. Ragan | 2 624 412 | 6. Jan. 1953 | |
| J. R. Baker | 2 630 865 | 10. März 1953 | |
| J. K. Baker et | 2 841 171 | 1. Juli 1958 | |
| H. H. Fisher, | al | 2 921 601 | 19. Jan. 1960 |
| M. B. Conrad | 2 944 793 | 12. Juli 1960 | |
| J. R, Baker | 2 984 303 | 16. Mai 1961 | |
| CC. Brown | 2 994 381 | 1. Aug. 1961 | |
| J. D. Keithahn | al | 3 016 914 | 16. Jan. 1962 |
| R. H. Agill et | 3 016 955 | 16. Jan. 1962 | |
| T. S. Page | 3 035 641 | 22. Mai 1962 | |
| P. S. Sizer | 3 071 151 | 1. Jan. 1963 | |
| G. T. Tausch | 3 078 923 | 26. Feb. 1963 | |
| J. R. Brown et | 3 092 135 | 4. Juni 1963 | |
| G. T. Tausch | 3 265 134 | 9. Aug. 1966 | |
Gemäß der USA-Patentschrift 3 078 923 können unterschiedliche
Fluiddrücke verwendet werden, um derartige Ventile offen zu
>3lton. Ein Druckausgleicher ist in dieser Patentschrift mit
der Bozugsziffer 43 versehen.
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Die vorliegende Erfindung geht aus von den USA-Patentschriften
3 509.908 und 3 604 453.
Vorzugsweise im Bohrkopf angebracht umfaßt das Sicherheitsventil einen druckbetätigten Differentialkolben, welcher einer Fluiddruckbeaufschlagung
an einer Seite ausgesetzt ist, um das Ventil in einem Öffnungszustand zu halten, wenn dies erwünscht ist,
während das Ventil unterirdischen Drücken an der gegenüberli.egenden Seite ausgesetzt ist, so daß beim Anstieg des unterirdischen
Druckes über einen bestimmten Wert das Ventil schließt. Das Ventil kann in wirtschaftlicher Weise in vorliegenden Bohrlöchern
angebracht werden, beispielsweise vom Land entfernten Doppelbohrlöchern auf Vielfach-Bohrloch-Plattformen, um ein
inneres Ausblasen und einen Antifeuerschutz für Bohrlöcher hervorzurufen,
welche gegenwärtig keinen wirksamen positiven Verschluß zum Abschluß in dem Bohrloch in einem Notfall aufweisen,
beispielsweise beim beginnenden Ausblasen oder einem Feuer.
Nachfolgend ist ein mit einer Kugel und ein mit einem Torschie- ·
ber arbeitendes Ausführungsbeispiel des Ventils beschrieben« Das nit dem Torschieber arbeitende Ausführungsbeispiel des Ventils
umfaßt bei der bevorzugten 3?orm ein Rückschlagventil an dem Blindteil des Bohrschiebers in einer Orientierung zur Ermöglichung
einer unter Kraft erfolgenden Einführung von Pluiden in dar
Bohrloch, wenn der Torschieber geschlossen ist. Die mit dem Torschieber oder der Kugel arbeitenden Ausführungsbeispiele umfassen
besonders ausgebildete Bedienungselemente.
Die Erfindung schafft ein vorzugsweise in einem Bohrlochkopf anzubringendes
Ventil mit einem druckbetätigen Differentialkolben, welcher einer Fluiddruckzufuhr an einer Seite ausgesetzt ist, um
das Ventil in einem Öffnungszustand zu halten, wenn dies gewünscht
wird, und welcher unterirdischen Drücken an der. entgegengesetzten Seite ausgesetzt ist, so daß dann, wenn der unterirdische
Druck über einem bestimmten Wert ansteigt, das Ventil schließt. Das Ventil kann in wirtschaftlicher Weise in vorliegenden
Bohrlöchern angebracht werden, beispielsweise von Lanr1
r-^fornton Doppcl-BohrlÖchern auf VIeIfach-Bohrloehplattformen,
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SAO ORIGINAL
um ein inneres Ausblasen und einen Antifeuerschut» für Bohrlöcher
zu gewährleisten, welche gegenwärtig keinen wirkeemeri
positiven Verschluß aufweisen* um einen Abschluß in dem Bohrloch
bei einem Notfall herbeizuführen * beispielsweise bei einen
beginnenden Ausblasen oder einem Feuer«
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eh Ausführungsbeispiel eines eine Kugel ale wesentliches
Bauelement enthaltenden erfindungsgemäßen Ventil* im horizontalen Querschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1,
Fig. 3 einige Bestandteile des Ventils gemäß Fig. 1,
nämlich eine Ventilkugel, eine Halterung nebst Anschlag sowie ein Bedienungselement, in auseinandergezogener
perspektivischer Darstellung,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines einen Torschieber
als vesentliehes Bauelement umfassenden erfindungsgemäßen
Ventils in horizontaler Querschnittdarstellung,
Fig. 5 den einen Bestandteil des Ventils gemäß Fig. 4·
bildenden Torschieber in perspektivischer Ansicht,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 von Fig. 4·
Gemäß Fig. 1, 2 ist eine Rohrkappe 10 oder deren unterer Teil
veranschaulicht. Falls das Bauelement 10 die Rohrkappe iat| so kann diese auf einem Rohrkopf angebracht werden (ee lind
Bolzen-Flanschverbindungen dargestellt, jedoch können stattdessen auch Spezialklemmverbindungen verwendet werden)« Normalerweise
ist ein Christbaum-Hauptventil auf dem Rohrkopf angebracht,
obgleich in einigen Fällen das HauptventilgehÄuee
in einem Stück mit der Rohrkappe gegossen sein kann* Die Enden von (nicht veranschaulichten) Rohraufhängern verlaufen
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dort hinein und dichten mit den konischen unteren Enden Ί2 von
in Längsrichtung verlaufenden durchgehenden Bohrungen 14 der Rohrkappe ab. (Vorliegend ist eine doppelte, Seite an Seite dar-Sestcnnj:e
Vervollständigung veranschaulicht)* Das erfindixngsgemaße
Ventil ist in gleicher Weise auf Einfach- und Vielfach^
anordnungen anwendbar. Ein Beispiel der Anordnung einer Rohrkopfkappe in einem Bohrlochkopf ergibt sich aus Seite 2245 der1
Ausgabe 1970/71 des Composite Catalog of Oilfield Equipment and Services, Gulf Publishing Company, Houston, Texas· Die oberen
Enden der Bohrungen 14 sind ebenfalls abgeschrägt) um Vorzugsweise
doppelt abgeschrägte Abdichtkonusse aufzunehmen, welche auch gegen entsprechend gegenüberliegende abgeschrägte Bohrungen
in den unteren Enden der entsprechenden Bohrungen des Eäußtventils
abdichten (siehe Seiten 2242, 2245, 224?, 2251 dea vorangehend erwähnten Katalogs).
Zwischen der Längserstreckung neigt sich die Bohrung 14 nach
unten und ist mit einem nach unten weisenden, konkav, kugelig gekrümmten ringförmigen Ventilsitz 16 versehen, welcher in
einem Stück oder als austauschbares Element ausgebildet sein kann. Eine Ventilkugel 18 befindet sich innerhalb der Bohrung 14 und
liegt gegen den Sitz 16 an. Ein Halte- und ünschlagelement 20
lagert die Kugel um 90° drehbar zwischen dem öffnungszuataiid
(Fig. 2,) und einem Schlieözustaiid beweglich, wobei der diiaietrale
Durchtritt 22 durch die Kugel sich völlig außer Ausrichtung mit der Bohrung 14 befindet, las Halte- und Anschlagelement
20 ist in der Bohrung 14 durch einen Schnappriug 24 gehalten, welcher in einer Umfangsnut 26 der Bohrung 14 aufgenaamen
ist. Das Element 30 umfaßt einen ringförmigen .Körper 32 idt
einem nach oben weisenden, konkaven, kugelig gekrünanteii riüigförmigen
Ventilsitz 34, welcher maschinell in die radial
innere Ecke von dessen oberer Endfläche eingearbeitet iefc· Ein
Arm 36 ragt axial von einem Punkt der radial äußeren Ecke Aea?
oberen Endfläche des Haltekörpers 32 nach oben. Der Arm 36 ist nahe dessen oberer Erstreckung mit einem laorizontal SfT-nenden
Gockel 38 dos Kreisabschnittes versehen. ■■--■■.·
Von der Ventilkugel 18 ist ein Teil von deren sphärisch ge-
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krümmter Außenfläche abgearbeitet, um einen Zapfen oder eine
Achse 40 zu bilden, die sich zentral innerhalb einer allgemein dreieckigen Vertiefung 42 befindet, die an einer Seite und einer
Stelle 44 ausläuft und an ihren beiden anderen Seiten Schultern
46, 48 aufweist, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind und in Ebenen parallel zu der Längsachse des Zapfens 40 liegen;
Der letztere ist mitten zwischen den Schnittstellen des Kugelweges 22 auf einem Radiant der Kugel angeordnet·
Der Zapfen 40 ist in dem Sockel 38 aufgenommen, um eine Drehung
der Kugel zu ermöglichen, während die kugelige Außenfläche der Kugel zwischen den Sitzen 16, 34 aufgenommen ist· Falls nötig,
können einer oder beide der Sitze eine Federvorspännung aufweisen,
um den Sitzdruck gegen die Kugel zu steigern, wobei entweder die Fläche 16 oder 34 mit einem elastischen ringförmigen
Dichtglied versehen sein kann, das in einer darin befindlichen Hingnut angeordnet ist·
Diametral gegenüberliegend dem Zapfen 40 ist die Ventilkugel mit
einem Sockel 50 von nichtkreisförmigem Querschnitt versehen,
wobei ein hexagonaler Sockel veranschaulicht ist.
Allgemein zwischen den Sitzen 16, 34 wird der Durchtritt 14 durch
eine Fettkammer 52 geschnitten, um Schmiermittelfett der Außenfläche der Ventilkugel zuzuführen·
Gemäß Fig. 1 ist das rechte der beiden Ventile in Einselheite»
gezeigt, während das linke, welches ein Spiegelbild hiervon darstellt, lediglich allgemein veranschaulicht ist. Die Ventile
sind so ausgerichtet, daß die beiden Zapfen 40 seitlich neben-einander
in axialer Ausrichtung liegen, während deren hexagonal e Sockel 50 gegenüber den äußeren Seiten der Ventilkugeln
nach außen weisen·
Gemäß dem veranschaulichten rechten Ventil ist da« Hohrkopf-Sicherheitsventil-Gehäuso
10 mit einer horizontalen Bohrung 54 in Längsnuorichtung mit dem hexagonalen Sockel 50 vorgesehen·
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An der Schnittstelle wird die Bohrung 54, welche zuerst allgemein zylindrisch ausgebildet ist* in einem Bereich 56 kegelstumpfartig
erweitert und ist dann in einem anderen zylindrischen
Bereich 58 mit Gewinde versehen» erweitert sich in einem.
Bereich 60 zylindrisch, danach in einem Bereich 62 wiederum
kegelstumpfartig und endet in einem anderen mit Gewinde versehenen
zylindrischen Bereich 64, welcher das Äußere dee Gehäuses 10 schneidet.
Ein Ritzel 66 ist mit Zähnen 68 um seinen Außenumfang Versehen
und sitzt auf einer Welle 70 zwischen den Enden der Welle. Bas
innere Ende der Welle ist mit einem geformten Abschnitt 72
von nichtkreisförmigem Querschnitt versehen, welcher komplementär mit demjenigen des Sockels 50 ist. Der Abschnitt 72
wird in dem Sockel 50 aufgenommen, so daß eine Drehung der
Welle 70 eine entsprechende Drehung der Ventilkugel hervorruft.
Die Welle 70 ist in der Bohrung 54· an einer Stelle 74 und ?6
Gelagert, wobei das Eitzel radial neben dem Bohrungsteil 60 angeordnet ist.
Eine Packungsmutter 78 weist einen kegelstumpfartig abgeschrägten
vorderen Abschnitt 80 auf, welcher mit einer über den umfang
verlaufenden, radial nach außen öffnenden Vertiefung vergehen
ist, in welcher ein Dichtring 82 aufgenommen ist. Hinter dieeem
abgeschrägten Teil 80 weist die Mutter 78 an elftem Bereich 84
ein Außengewinde auf. Die Rückseite.der Mutter ist mit Schlüsseleingriffen
86 versehen, so daß die Kutter in die Bohrung an dem Bereich 58, 84 einzuschrauben ist, wobei sich ihr Abschnitt
80 in Anlage mit dem Bohrungsteil 56 und in Abdichtung hiermit in dem Bereich 82 befindet.
Innerhalb der durchgehenden Bohrung 88 der Mutter ist eine
in Axialdichtung verlaufende, radial nach innen öffnende ümfangsnut
90 vorgesehen, welche eine Winkelprofilringpackung 92 oder eine äquivalente Packung aufnimmt., um eine Abdichtung
mit dom Äußeren der darin gelagerten Welle 70 herbeizuführen.
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Ein Lagerstopfen 94 weist einen kegelstumpfartig abgeschrägten vorderen Teil 96 auf, welcher mit einem über den Umfang verlaufenden
radial nach außen öffnenden Einschnitt versehen ist, in welchem ein Dichtring 98 aufgenommen ist* Hinter dessen abgeschrägtem
Teil 96 ist der Stopfen 94 mit einem Außengewinde
in einem Bereich 100 versehen. Der rückwärtige Teil des Stopfens ist mit einem nichtkreisförmigen Schlüsseleingriffsodkel 102
versehen, so daß der Stopfen in die Bohrung 54 an der Stelle
64, 100 eingedreht werden kann, wobei sich dessen Teil 96 in
Anlage gegen den Bohrungsteil 62 und an einer Stelle 98 in Abdichtung hiermit befindet.
Das innere Ende des Stopfens 94 ist mit einem in Längsrichtung
verlaufenden, radial nach innen öffnenden Sockel 104 versehen,
welcher das äußere Ende der Welle 70 aufnimmt. Nahe deesen Mündung ist der Sockel 104 radial erweitert, um eine iibelf den
Umfang verlaufende Vertiefung 106 zn schaffen, Welche ein Ringlagerelement
108 aufnimmt, beispielsweise aus fettendem ELastikmaterial,
um die Welle gegenüber dem Stopfen 94 drehbar aufzunehmen·
Die Bohrung 54 ist rechtwinklig zwischen ihrer Längserstreclnir»«*
und insbesondere innerhalb ihres Abschnittes 60 durch eine horizontale Bohrung 110 geschnitten. Wie sich aus den Figuren
ergibt, liegt die Längsachse der Bohrung 110 oberhalb der Längsachse der Bohrung 54.
An ihrem inneren Ende schneidet die Bohrung 110 die Fettkammer
52, wobei eine Fortsetzung derselben gebildet wird· (Ein Stopfen 112 schließt das äußere Ende der direkten Leitung
52 ab). Von der Schnittstelle mit der Fettkammer setzt sich
die Bohrung 110 allgemein zylindrisch zu der Schnitteteile mit der Bohrung 54 fort, wie dies vorangehend erwähnt wurde, danach
zu einer ersten zylindrischen Erweiterung an einer Stelle 114, zu einer kegelstumpfartigen Erweiterung an einer
Stelle 116, einem zylindrischen, mit Innengewinde versehenen Abschnitt 118, einer anderen Erweiterung, welche eine nach
außen weisende ringförmiger Schulter an einer Stelle 120 bildet
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und abschließend zu einem anderen zylindrischen, mit Innengewinde versehenen Abschnitt 122.
Der Abschnitt 114 wird durch eine Bohrung 124 geschnitten, welche allgemein parallel zu der Bohrung 54 verläuft, die mit einem
Fettanschlußstück 126 versehen ist, wobei ein Fetteinspritzdurchtntt
gebildet wird, um Fett innerhalb des Systems nachzufüllen und um Fett zu der Fettkammer 52 zu führen, um die
Ventilkugel zu schmieren. Es kann periodisch Fett durch das Fettanschlußstück unter ausreichendem Druck eingeführt werden,
um im wesentlichen alles alte Fett innerhalb des Systems zu ersetzen und das verunreinigte Fett auszutreiben*
Ein Atmungsdurchtritt 128 steht zwischen dem Äußeren des Gehäuses 10 und der Bohrung neben der Schulter 120 in Verbindung.
Die Bohrung 110 nimmt eine Welle' 130 auf, deren inneres Ende
an einer Stelle 132 geschlitzt ist, um Fett einzuleiten und den Druck zu übertragen. Um einen kurzen Abstand gegenüber dem
inneren Ende zurückversetzt beginnt ein langer, mit Außengewinde versehener Abschnitt 134, dessen Gewindegänge 136 mit' den
Z.pT-men des Patzelzahnrades 66 kämmen. An dem * äußeren1 Ende des
mit Gewinde versehenen Abschnittes ist die Welle 130 radial erweitert, wobei ein über den Umfang verlaufendes Band 13$
mit einer nach außen weisenden, kegelstumpfartig gekrümmten Fläche 140 gebildet wird, welche die äußere Endfläche des Bandes
138 darstellt. Von dort ist die Welle 130 allgemein agrl&Sd:-
risch und glatt in dem Bereich 142, welcher zu seinem
äußeren Ende 144 verläuft, das einen Kolben 146 lagert· Der Wellenendabschnitt 144 ist mit einem Außengewinde versehen,
um den Kolben über einen entsprechenden, mit Innengewinde versehenen
Sockel 148 in der ßückflache des Kolbens anzubringen,
jedoch können auch wahlweise Anbringungsarten vorgesehen sein.
Der Kolben 146 ist allgemein scheibenförmig mit einer über den Umfang verlaufenden, radial nach außen öffnenden O-Eing-Aufnähmenut
150 in seiner radial äußeren Umfangsflache ausgebildet. Die
Hut 150. nimmt eine O-Ring-Dichtanordnung 152 auf.
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Das innere Ende der Welle 130 weist in der gezeigten Weise einen genügend großen Durchmesser auf» um eine Selbstlagerung in der
Bohrung 110 zum Längsgleiten darin (sowie zur Drehung unter bestimmten Umständen) zu erzielen.
Der äußere Endbereich 142 ist gegenüber der Bohrung durch eine Packungsmutter 154 gelagert und abgedichtet, welche im wesentlichen
von identischer Ausbildung wie die Packungsmutter 78 ist.
Die Nutter weist demgemäß einen kegelstumpfartig abgeschrägten vorderen Teil 156 auf, welcher mit einer über den Umfang verlaufenden,
radial nach außen öffnenden Vertiefung versehen ist, in welcher ein Dichtring 158 aufgenommen ist. Hinter dem abgeschrägten
Abschnitt 156 ist die Mutter 154 an einem Bereich
mit einem Außengewinde versehen. Die Rückseite der Mutter ist mit Bchlüsseleingriffen 162 versehen, so daß die Mutter in die
Bohrung an einer Stelle 118, 160 eingeschraubt werden kann und die Mutter eich mit ihrem Abschnitt 156 in Anlage mit dem
Bohrungsabschnitt 116 befindet, wobei eine Abdichtung hiermit an einem Bereich 15Θ vorliegt.
Innerhalb der durchlaufenden Bohrung 164 der Mutter 15^
?ine in Axialrichtung verlaufende, radial nach innen öffnende,
sich über den Umfang erstreckende Nut 166 vorgesehen, welche
eine Winkelprofil-Packung 168 oder ein äquivalentes Element aufnimmt, um den dort gelagerten Wellenabschnitt ^^ abzudichten.
Bas innert Ende der Mutter 148 ist radial neben dem Austritt
der durchlaufenden Bohrung 164 alt einer kegelstumpfartigen
Vertiefung versehen, welche einen Sitz 1?0 bildet, der komplementär zu der Dichtfläche 140 an dem Bund 138 der Welle 130
verläuft *
Wenn das Kugelventil voll geschlossen ist, liegt die Dichtung 140 gegen den Sitz 170 an, und zwar Metall auf Metall, um eine
positive Abdichtung in einem Fall zu schaffen, wenn hohe Temperaturen von einem Feuer die Winkelprofilpackung xerstört
hoben können.
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Der Kolben 14-6 ist innerhalb eines topfartigen zylindrischen
Gliedes 172 angeordnet, x-jelches in den äußeren Endabschnitt
122 der Bohrung 110 an einer Stelle 174- geschraubt ist. Das
Glied 172 weist eine zylindrische innere Seitenwandung 176 auf,
welche dichtend durch den O-Ring 152 aufgenommen wird«
Druck wird dem Zylinder 172 über die Außenleitung 177 zugeführt,
um den Kolben nach innen zwecks öffnung des Ventils zu drücken.
Wenn der Kolben nach innen gedrückt wird, bewegt·sich die Welle 130 in Längsrichtung nach innen, was zu einer Drehung des
Ritzels 66 führt. Dies wiederum dreht die Welle 70, welche die Ventilkugel in einem Maximum von 90°,zwischen einer Schließstellung
und einer Öffnungsstellung dreht. Anschläge zur weiteren Drehung werden durch den Anschlag der Kugelschulter. 4-6 oder
48 gegen eine Endfläche des Armes 36 des Kugelträgers 30 bewirkt
<,
In Axialausrichtung mit der KolbeüWelle I30 ist das Zylindergliedende
mit einer Öffnung 178 versehen; das äußere Ende .des
Kolbens ist mit einem Anzeiger/Händbetätiger 180 versehen, welcher durch die öffnung I78 sichtbar und zugänglich vorragt.
Die Sichtbarkeit des Gliedes 180 durch die Öffnung 178 zeigt
an, daß sich das Ventil in einer Schließstellung befindet« Eine Schraubenfeder 182 ist vorzugsweise zwischen der Rückseite des
Kolbens und der Packungsmutter 154· angeordnet, um eine Rückkehr
des Ventils in eine Schließstellung nach der Freigabe des Außendmckes sicherzustellen.
Wenn der Druck den Auslegungsdruck des Ventils übersteigt, so wirkt dieser übermäßige Druck, welcher über die lOttkammer 52
übertragen wird, auf die Kolbenwelle, wobei diese nach außen gedruckt wird und zu der Wiederherstellungskraft der Feder
182 beiträgt, wobei die Kraft auf den Kolben seitens der äußeren Drucker"'Te 177 überwunden wird, wodurch das Ventil schließt.
Die Außendruckleitung 177 kann danach abgeschlossen-werden, um eine intermittierende Öffnung und Schließung des Ventils infolge
von Uml^ehrd.rucit-Pehlausgleichsvorgangen zu verhindern.
209886/09 99 «ad
-, 12 -
Das Ventil kann von Hand betätigt werden, indem der Anzeiger/ Handbetätiger 180 gezogen, gedrückt oder gedreht wird*
Der Atmungsdurchtritt 128 ermöglicht, daß Luft von einer Stelle hinter dem Kolben während der öffnung des Ventils auszutreten
vermag; auch wird eine Zuführung von Luft zu dem sich ausdehnenden Raum hinter dem Kolben während der Schließung des
Ventils ermöglicht, um eine Störung des glatten Gleitvorganges
des Kolbens zuTermciden.
Gemäß Fig. 4, 6 ißt das Element 210 eine Rohrkappe oder ein unterer Teil hiervon, wie dies hinsichtlich des Elementes 10
von Fig. 1, 2 beschrieben wurde. Die oberen Enden von Rohrhängern (nicht dargestellt) verlaufen in die unteren Enden 212
der beiden längsgerichteten durchlaufenden Bohrungen 214· der
Rohrkappe und bewirken eine Abdichtung hiermit. (Es ißt auch
ein Seite an Seite hiermit angeordnetes Doppelstück des Ventils veranschaulicht). Die Grundlagen des Ventils von Fig.
4-6 sind auch auf ein einfaches Ventil oder auf Vielfaohventilß
anwendbar.
Zwischen ihrer LängserStreckung umfaßt jede Bohrung 214 oberhalb
der abgeschrägten Sitze 212 einen Umfangssitz 216 2ur Aufnahme eines Schnappringhalters 218, einen zylindrisch gekrümmten Teil 220 (seitlich zwischen seiner Längserstreckung
durch eine Torkammer 222 geschnitten), einen kegelstumpfartig
erweiterten Abschnitt 224, einen Ringsitz 226, welcher gegen die Torkammer 222 gerichtet ist, einen axial kurzen zylindrisch
gekrümmten Abschnitt 226 und einen kegelstumpfartig erweiterten, Abschnitt 228, welcher zu dem oberen Ende der Kappe 210 führt.
Oberhalb dor Torkammer 220 nimmt jede Bohrung 214 ein Ringventilsitzglied
230 in Form eines rohrförmigen Elementes mit einer geraden, flachen unteren Endfläche 252 auf, die zum Aufsitzen
gegen den Ventil-Torschieber 234 bestimmt ist (nachfolgend
näher erläutert), und einen oberen abgeschrägten Endbereich 236, 238, welcher zum Aufsitzen und dichtenden Anliegen
goßcn die Teile 226, 224 bestimmt ist. (Eine Umfangsnut
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240 in dem Bereich 238 nimmt einen elastischen Dichtring 242 als
Anfangsdichtung für die Metall~auf-Metall-Dichtung auf t die
an den Stellen 238, 224 hergestellt wird).
Der Schnappringhalter 218 lagert ein ringförmiges Abstandselement
244, welches als Auflagerung für einen Stapel von Federscheiben 246 dient. Die Federscheiben spannen elastisch eine
rohrfÖrmige Treiberbüchse 248 vor, welche sie auflagern, wobei
eine Berührung mit der Unterseite des Ventil-Torschiebera 234
hergestellt wird. Das obere Ende 250 der Treiberbüchse 248 ist allgemein zylindrisch gekrümmt, so daß es nach oben hin konkav
ist. .
Jede Torkammer 222 ist im Querschnitt allgemein zylindrisch ausgebildet;
die Bohrung 253* welche diese bildet, steht über die
Kappe an einem Ende 254 in Verbindung·
Der Torschieber 234 selbst ist ein teilzylindrisches Element,
welches winklig ausreichend mehr als einen rechten Kreiazylinder darstellt, damit der Torschieber sicher sowie in Längsrichtung
gleitend in der Torkammer 222 aufgenommen ist. in der dargestellten
Weise ausgerichtet weist der Torschieber 234 eine abgerundete
untere Seite 256 in Gleitberührung mit der oberen Endfläche
250 der Treiberbüchse und eine flache Oberseite in Öititberührung mit der flachen unteren Endfläche 232 deft tentileitzgliedes
230 auf*
Die Glieder und Abschnitte 244, 246, 248, 230, 226 weise* la
«■entliehen gleiche Innendurcs*»*ser auf, vm «in·* allgemein
tylindriechtn Durchtritt 256 tu bilden.
Der ?orsehiee*r 234 (Blickrioatung ron fig. 5 t 6) weist «inen
Yertikal durchgehenden Durchtritt 260 auf, «reicher sieh näher
an seine» rechten finde befindet. Der durchtritt 260 weist einen
Durchmesser Auf, welcher lsi wesentlichen auf denjenigen der aiiedor 244, 246, 248, 2JO, 226 angepaßt ist, so daS dann, wenn
j «de a Ventil offen ist, dessen läogsrerlauf ender Durchtritt unbehindert
ißt.
209886/0998
Das Tor 234 ist zur linken Seite des Durchtrittes 258 "blind",
mit der Ausnahme, daß es beispielsweise mit einem Kugelrückschlagventil
262 in solcher Orientierung versehen sein kann, daß bei geschlossenem Torschieber, d.h. wenn dieser nach rechts
bewegt ist, so daß der Durchtritt 260 sich außer Ausrichtung mit dem Durchtritt 258 und das Rückschlagventil 262 sich in
Ausrichtung mit dem Durchtritt 258 befinden, Fluid nach unten in das Bohrloch gepumpt werden kann, welches mit der Kappe
versehen wurde· Um das Rückschlagventil 262 zu öffnen, ist es
erforderlich, das zuzuführende Fluid in ausreichendem Maß unter Druck zu setzen, um den Druck von unterhalb zu überwinden,
welcher das Bestreben hat, die Rückschlagventilkugel 264 des Rückschlagventils zum Aufsitzen zu bringen, wobei die Federkraft
nach oben auf die Rücksohlagventilkugel 264 infolge der
Feder 266 gerichtet ist.
Eine starke Schraubenfeder 270 ist in der Torkammerbohrung
vor dem Torschieber 234 aufgenommen. Die Feder 270 schlägt
gegen das innere Ende 272 der Bohrung 253 und gegen das innere
Ende 274 des Torschiebers 274 an, wobei der Torschieber gegen
eine Schließstellung gedrückt wird. Bei Nichtvorliegen einer
Überlaufkraft, die annahmegemäß auf den Torschieber ausgeübt
wird, um diesen nach links zu drücken, drückt die Feder 270
den Torschieber 234 in eine Schließstellung.
An Beinern rechten Ende weist jeder Torschieber 234 einen Schaftsockel
278 auf, welcher «inen fentilschsXt 280 aufnimmt, der
in Längsrichtung tür öffnung und Schließung des Torschiebers
beweglich ist.
Zwischen dem äußeren Ende 254 und dessen Schnittstelle »it der
Bohrung 214 verläuft die Torkaeaerbohrung 253 abgeschrägt und
kegelstumpfartig, wobei eine ringförmige Sit«flache 282 gebildet
wird, welche radial nach innen und gegen das Bohrungsende 254 wdst.
Zwischen der abgeschrägten Sitzfläche 282 sowie de» Bohrungeenl
254 weist die Bohrung 253 einen ersten Gewindeabschnitt 284,
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~ 15 ~
einen nicht mit Gewinde versehenen, über den Umfang genuteten
Abschnitt 286 und einen zweiten Gewindeabschnitt 284 auf. Ein Atmungsdurchtritt 288 ist in dem Element 210 vorgesehen und
stellt eine Verbindung, des genuteten Abschnittes 286 der Bohrung 253 mit der Atmosphäre außerhalb des Elementes 210 her.
Der Ventilschaft 280 ist mit 2wei in axialem Abstand befindlichen
Umfangsgraten 290, 292 an seinem inneren Ende versehe'n» Der innere
Grat 290 paßt in den Schaftsockel 278, um den Schaft mit dem
Torschieber zu verbinden. Der äußere Grat 292 liegt gerade außerhalb des Schaftsockels und weist eine axial nach außen
weisende kegelstumpfartig gekrümmte Ringsitzfläche 294 auf, die
daran ausgebildet ist.
Ein abgeschrägter ringförmiger Einsatz 296 ist in der Bohrung 253 aufgenommen, wobei eine abgeschrägte ringförmige Außenumfangsflache.298
sich in einer metallischen Oberflächen-zu-Oberflächen-Anlage
mit der abgeschrägten Bohrungsfläche 282 befindete
Dor Einsatz 296 ist neben dem inneren Ende von dessen durchlau-■rOri^or
Bohrung 300 sowie diese umgebend mit einem kegelstumpfartig gekrümmten Ringsitz 302 versehen, welcher komplementär
"ausgebildet ist und in dichtender Anlage -in der metallischen Oberfläche-zu-Oberfläche-Dichtberührung mit der Ringsitzfläche
294 an dem Ventilschaft steht«
Neben dem äußeren Ende der Bohrung des Einsatzes 296 sowie hierin
als Vertiefung ausgebildet ist ein ringförmiger Sockel 304 vorgesehen, welcher eine gewisse Menge einer Winkelprofilpackung
3O6 aufnimmt»
Eine Stopfbüchsonmutter 308, welche mittels Gewinde in der
Bohrung 253 an einer Stelle 284 aufgenommen ist, liegt an dem
äußoren Ende dos Ringes der Packung 306 an und drückt diese
susanrtten, wobei an einer Stelle 310 ein Anschlag gegen eine
Γ! Vhiilter 312 an der Rückseite des Einsatzes 292 vorliegt, um
ciiiG Vbcrverdichtung der Packung zu verhindern; es ist auch
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ein axial nach außen öffnendes Sockelelement vorgesehen, wobei der Einsatz durch ein Werkzeug erfaßt werden kann, um den Einsatz
einzuschrauben bzw. zu entfernen. Die Winkelprofilpaclcung dichtet zwischen dem Einsatz 296 sowie dem Ventilschaft ab,
wenn das Ventil teilweise oder voll offen ist. Wenn das Ventil voll geschlossen ist, erfüllt die Winkelprofilpackung einen
sekundären Zweck im Hinblick auf die an den Stellen 294, 302
bewirkte Dichtung.
Dort ist weiter ein topfartiges Zylinderglied 314 vorgesehen,
welches eine rohrförmige Seitenwandungen 316 und eine äußere Abschlußwandung
318 umfaßt. Die Seitenwandung 316 ist an einer
Stelle 318' mit einem Außengewinde nahe ihrem Ende versehen, das
von dem Endwandungsende abgewendet ist, um eine gewindemäßige Aufnahme des Zylindergliedes 314- an der Stelle 284 zu gewährleisten,
wobei das äußere Ende der Bohrung 253 kappenartig
abgeschlossen wird.
Die Seitenwandung 316 kann in die Bohrung 253 geschraubt werden, bis ihr inneres Ende 320' gegen das äußere Ende der Stopfbüchsmutter
308 anschlägt. Radial innerhalb, neben der Nut 286, ist dr'.e Scitenwandung 316 mit mehreren Durchtritten 318" versehen,
um das innere Ende der Zylinderkammer 320 mit dem Atmungsdurchtritt 288 über dio Nut 286 zu verbinden.
Innerhalb der Zylindorkammer 320 ist ein Kolben 322 axial beweglich
gleitend aufgenommen. Der Kolben 322 ist allgemein kreisscheibenartig
ausgebildet und weist eine nach ΒμΒβη. öffnende
Umfangsnut 324- in seiner äußeren Umfangsfläche zwecks Aufnahme
einer 0-Ringdichtung 326 auf. Die letztere dichtet gegen die
innere zylindrisch gekrümmte Seitenwandungsfläche 328 der Zylinderseitenwandung
ab.
Das äußere Ende dos Ventilschaftos 280 ist an einer Stelle 330
mit einem Außengewinde versehen, um eine mit Gewinde versehene Befestigung in einem mit Innengewinde versehenen Sockel 332 in
dem inneren Erde des Kolbens 322 aufzunehmen. Ein kleinerer,
mit Innengewinde versehener Sockel 334- in dem äußeren Ende des
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■*iAi''lJ' SAD
Kolbens nimmt das innere, mit Außengewinde versehene Ende einer kombinierten visuellen Anzeiger/Handbetätigungs-Stange
338 auf, deren äußeres Ende axial nach außen über die Zylinderkammer
durch die Endwandung 318 vorsteht« Die Endwandung 318
ist mit einer ein Innengewinde aufweisenden öffnung 34-0 versehen,
welche mittels Schraubverbindung eine mit einem Außengewinde versehene Ringmutter aufnimmt; diese weist einen elastischen
Dichtring 34-2 auf, welcher in eine radial nach innen öffnende
Umfangsvertiefung 344- in deren Bohrung 346 eingepaßt ist· Der
Anzeiger/Betätiger verläuft aus der Bohrung 346 in Dichtberührung mit dem Ring 342 nach außen. .
Der Druck zum Drücken des Kolbens 322 in seine Innenstellung
gemäß 3Pig. 6 wird der Zylinderkammer an deren äußerer Ecke über einen Steuerdruckdurchtritt 348 zugeführt« Dieser Druck wird
zugeführt und überwindet die WäecLerherstellungskraft der Feder
270, so daß das Ventil in einem Offenzustand gehalten wird·.
Wenn das Ventil sich in einem vollen Schließzustand befindet, wird eine konische Metall-auf-Metall-Dichtung zwischen dem
inneren Ende des Kolbens und dem äußeren Ende der Stopfbüchsjnutter
an den Stellen 349» 351 auf gebaut»
Wenn die Kraft infolge des Druckes innerhalb des Bohrloches, die auf das Ventil gemäß fig. 4-6 wirksam ist, die Kraft
überschreitet, welche über den Innendruck auf dem Kolben liegt,
abzüglich der Kraft infolge der Verdichtung der Rückkehrfeder,
wird der Ventiltorschieber nach rechts in eine Schließstellung infolge des Oberflächenbereichs-lehlausgleichs auf dein Ventilschaft
gedrückt, der dem Bohrlochdruck ausgesetzt ist*
Boi dor Erläuterung in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel
emäß Fig. 4-6 wurde lediglich eines von zwei identischen
Ventilen behandelt; das andere Ventil kann in gleichen Einzel- · heiten erläutert werden.
Bei Vorwondung des Äusfüteungsbeispiols mit dem Torschieberventil
iat dng Ventil wie bei Anwendung dos Ausführungsbeispiels
209886/0991 äad om®HAi
mit dem Kugelventil fehlgeschlossen und wird durch Anlegung eines Differentialdruckes auf einen Pluidkolben offengehalten, welcher
als Betätigungselement für den Ventilschaft wirksam ist; daa Ventil weist Elemente auf, welche eine von Hand erfolgende
Zug/Druck-Betätigung in dem Falle eines ungewollten Fehlzustan,-des
ermöglichen, wodurch von außen die Stellung des Torschiebers angezeigt wird; dies ergibt Metall-auf-Metall-Dichtungen,
um positiv sicherzustellen, daß eine Feuerbeschädigung einer Packungsdichtung nicht einen Ausfall des Sicherheitsventilβ
bewirkt.
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Claims (1)
1. Eingebautes, zu betätigendes Sicherheitsventil, das zum Einsetzen
in einen Strömungsweg bestimmt ist, gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Gehäuse mit einer vertikalen durchgehenden
Bohrung, durch welche Fluid zu strömen vermag, wenn sich das
Sicherheitsventil in einer Öffnungsstellung befindet, einen
in der durchgehenden Bohrung beweglich angeordneten Ventilkörper (Ventilkugel 18), Elemente (Anschlagelement 20) zur Auflagerung
des Ventilkörpers in der durchgehenden Bohrung zwecks Bewegung zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Ventilkörper
die durchlaufende Bohrung völlig blockiert, wobei eine Schließstellung des Ventils gebildet wird, und einer zweiten
Stellung, bei welcher die durchlaufende Bohrung im wesentlichen durch den Ventilkörper unbehindert ist, wobei ein Öffnungszustand
dos Ventils geschaffen wird, Betätigungselemente (180) zur Bewegung des Ventilkörpers zwischen seinen beiden Zuständen,
wobei das Betätigungselement folgende Elemente umfaßt: Einen Kolben (146), welcher gleitend in eine Zylinderkammer bildenden
Elementen aufgenommen ist, Elemente zur Verbindung der einen Seite des Kolbens mdfcdem Ventilkörper, so daß beim Gleiten des
Kolbens zwischen beiden entgegengesetzten Extremstellungen in der Kammer der Ventilkörper zwischen seinen beiden Zuständen
bewegt wird, außenseitige Quellen zur Herstellung einer Verbindung von Fluiddruck zu der Kammer an einer Seite des Kolbens,
um den Kolben gegen die Extremstellung zu drücken, wobei der Vontilkörper sich in einer Öffnungsstellung befindet, treibende
Flächenelemente an dem Kolben, welche in einem entgegengesetzter. Sinn dargebotene Elemente mit der Innenseite des Kolbens verbinden,
fluiddichte Elemente, welche die treibenden Flächenelemente einschließen/mit dor durchgehenden Bohrung des rohrförmigen
Gehäuses in Verbindung stehen, so daß das durch die durchlaufende Bohrung strömende Fluid bestrebt ist, den Kolben gegen
die Extremstellung zu drücken, wobei das Ventil sich in einer Schließstellung befindet, so daß dann, wenn die LängskraftkompO'·
nente infolge des Fluiddruckes, der auf das Kolbenverbindungsoloment
w?Lrlcsam ist, die Läng skr aftkomponente infolge des
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Druckes der außenseitigen Quelle überschreitet, der auf dem Kolben in einem bestimmten Maß lastet, der Ventilkörper sich in
die Schließstellung bewegt.
2. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch elastische Elenente
zur Anlage an zumindest einem der Kolbenverbindungseiemonte
und dem Kolben, wobei der Kolben gegenssine Extremstellung
entsprechend der Schließstellung des Ventilkörpers vorgespannt ist, um die Fehlersicherheit des Ventils zu steigern.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekenneeichnet, daß das rohrförmige
Gehäuse einen Teil eines Blockes (10) für eine Vielfalt gleicher Seite an Seite angeordneter Sicherheitsventile umfaßt
und daß die durchlaufende Bohrung eine aus einer Mehrzahl derartiger durchlaufender Bohrungen in dem Block darstellt,
4-, Ventil nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper ein Ventil-Torschieber (23^-) ist,
der zwischen beiden Zuständen hin- und herbeweglich ist.
5· Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tor-'—!lieber
einen Durchtritt (260) aufweist, welcher in axialer Ausrichtung mit der durchlaufenden Bohrung steht, wenn sich der
Ventilkörper in seinem Öffnungszustand befindet, und einen
Blindabschnitt, welcher die durchlaufende Bohrung vollständig blockiert, wenn sich der Ventilkörper in der Schließstellung
befindet, wobei der Blindabschnitt des Ventiltorschiebers Elemente zur Bildung eines Rückschlagventils (262) aufweist, wobei
dessen obere Seite mit der unteren Seite in einem solchen in
einer Richtung verlaufenden Sinn in Verbindung steht, daß Fluide
durch die durchlaufende Bohrung oberhalb des Sicherheitsventils in einer Richtung pumpbejp sind, während der Vorschub von Pluider
über die durchlaufende Bohrung in entgegengeseteter Richtung
verhindert wird.
6. Ventil nach einem' der Ansprüche 4-, 5» dadurch gekennzeichnet)
^B das Kolbenverbin%ngselement einen Ventilschaft (280) lüafaP*
rid daß das fluiddicKle Bauelement einen Ring aus PackungematerI
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»AD OWGtNAL
(306) umfaßt, welches gleitend mit dem Ventilschaft zwischen Kolben und dem antreibenden Oberflachenelement abdichtet*
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß'das rohrförmige
Gehäuse zusätzlich eine seitliche Bohrung umfaßt» welche
an einer Gehäuseseite eintritt und die durchlaufende Bohrung zwischen der vertikalen Ausdehnung der durchlaufenden Bohrung
schneidet und ein inneres Ende innerhalb des rohrförmigen Gehäuses aufweist, daß der Ventiltorschieber in der seitlichen Bohrung
aufgenommen ist, um in seiner Längsrichtung und in derjenigen der seitlichen Bohrung eine Gleitbewegung durchzuführen t
und daß elastische Federelemente in dem Segment der seitlichen
Bohrung aufgenommen sind, die zwischen der durchlaufenden Bohrung und dem inneren Ende gebildet ist, wobei das Federelement
(270) gegen den Ventiltorschieber sowie das innere Ende (272) der seitlichen Bohrung anliegt und den Schieber gegen eeine
Schließstellung vorspannt.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der (Dorschleber
an seinem dem Federelement (270) entgegengesetzten Ende ein gabelartiges Element (278) aufweist, daß der Ventilschaft
(280) einen verbreiterten Teil (umlaufender Grat 290) neben seinem inneren Ende aufweist, daß der verbreiterte Teil in dent
gabelartigen Element aufgenommen ist, um den Ventilschaft mit dem Ventiltorschieber zu verbinden, und daß dieses Element zur
Anordnung des treibenden Flächenelementes innerhalb der seitlichen Bohrung an dem inneren Ende des Ventilschafteß vorgesehen
ist,
9. Ventil nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein visuelles
Anzeiger/Handbetätigungs-Element (338), das koaxial an der entgegengesetzten
Seite des Kolbens (322) gegenüber dem Ventilschaft (280) ageordnet ist und aus der Zylinderkammer durch eine Bingdichtung
(34-2) in dem äußeren Ende der Zylinderkammer vorragt.
10. Ventil nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der
Ring der Packung (306) zwischen zwei Ringgliedern gehalten ist, die in der seitlichen Bohrung aufgenommen sind, daß die Bing-
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glieder vermöge entsprechender Ausbildung und Anbringung axial gegeneinander beweglich sind, um die Packung in Dichtanlage
mit dem Ventilschaft zu drücken, und daß Elemente vorgesehen sind, vrolche dur?~i komplementär ausgebildete ringförmige Metalldichtelemente
an dem Kolben und der Außenseite der die ringförmigen Packungselementο aufrechterhaltenden Glieder gebildet sind, welche
in Oberflächen-zu-Oberflächen-Dichtbeziehung in Anlage zu
bringen sind, wenn sich der Ventilkörper in einem öffnungszustand
befindet. ,
11. Ventil nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Elemente zur Bildung komplementär gestalteter, radial nach außen drückender
ringförmiger Metalldichtelemente an dem Ventilschaft neben dessen innerem Ende sowie dem Inneren der ringförmigen Packungshaltglieder,
welche in Oberflächen-zu-Oberflächen-Dichtbeziehung
zur Anlage zu bringen sind, wenn sich der Ventilkörper in seiner Schließstellung befindet.
12. Ventil nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die
Zylinderkammer aus einem topfartigen Glied (314) besteht, das an
dem äußeren Ende der seitlichen Bohrung befestigt ist*
13. Ventil nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper eine Ventilkugel (18) ist, die drehbar
zwischen zwei Zuständen gelagert ist.
Ventil nach Anspruch 13> gekennzeichnet durch eine in einem
Stück ausgebildete Kugelhalteeinrichtung und ein Anschlagelement
(20) mit einem rohrförmigen Sitzteil nebst einem axial vorragenden Arm an dessen einem Ende, Elemente zur Bildung einer
radial durch den axial verlaufenden Arm verlaufenden Öffnung» Elemente zur Bildung einer durchlaufenden Bohrung (22) durch die
Ventilkugel, Elemente zur Bildung einer Nut in dem Äußeren der Ventilkugel zwischen den entgegengesetzten Endschnittstellen
der durchlaufenden Bohrung der Ventilkugel mit dem Äußeren der Ventilkugel, Elemente zur Bildung eines Zapfens (40) innerhalb
aet Vorticfung, welche sich längs eines Radius der Ventilkegel
er£trecl:t, wobei die Vertiefung zwei Scitenwandabschnitte
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aufweist, welche entgegengesetzte Erstreckungen der Vertiefung
"bilden, und wobei die beiden Seitenwandungsabschnitte in rechten Winkeln zueinander angebracht sind und beide die Längsachse des
Zapfens parallelisieren, wobei ferner der Zapfen drehbar in der Öffnung innerhalb des Armes aufgenommen ist und hierbei die Ventilkugel
auf dem Ende des rohrförmigen Sitzteiles aufsitzt, und wobei die Seitenwandungsabschnitte zur wechselnden Anlage
gegen entgegengesetzte Seiten des Armes ausgebildet sind, wenn die Ventilkugel sich in den beiden entgegengesetzten Zuständen
befindet, um eine Drehung der Kugel zur Drehung zwischen den beiden Zuständen zu begrenzen.
15« Ventil nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Elemente zur
Bildung einer durchlaufenden Bohrung durch die Ventilkugel, Achszapfenelemente, welche von diametral entgegengesetzten Seiten
der Ventilkugel mitten zwischen die Schnittstellen der Enden der durchlaufenden Bohrung dei· Ventilkugel mit dem Äußeren
der Ventilkugel verlaufen, weBei eines der Achszapfenelemente
in Axialrichtung in Elementen verläuft, welche einen ersten seitlichen Durchtritt bilden, der nach auswärts in dem rohrförmigen
Gehäuse von der Schnittstelle mit der durchlaufenden Bohr.T.nS
des rohrförmigen Gehäuses an der Ventilkugel verläuft, erste und zweite ringförmige Lageelemente in dem ersten seitlichen Durchlaß, welche sich an der nahen bzw. entfernten
Seite der Ventilkugel befinden, wobei das ringförmige Lageelement das eine Achszapfenelement dazwischen lagert, ein
Ritzel (68), das an dem einen Achszapfenelement zwischen dem
ersten und zweiten ringförmigen Lageelement befestigt ist| einen zweiten seitlichen Durchlaß, welcher den ersten seitlichen
Durchlaß allgemein rechtwinklig hierzu an der.Stelle des Ritzels schneidet, Elemente zur Bildung einer Zylinderkammer an
einer äußeren Erstreckung des zweiten seitlichen Durchlasses, einen Kolben, welcher in der Zylinderkammer in Dichtungsanlage
mit deren Innere-"1, gleitend aufgenommen ist, ein Kolbenwellenelement,
das an der Innenseite des Kolbens befestigt ist und in den zweiten seitlichen Durchlaß entlang dem Ritzel verläuft,
!Lagatelemente an dem inneren Ende der Kolbenwelle zur Lagerung
des inneren Endes der- Kolbenwelle gegenüber dem zweiton
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chen Durchlaß für eine darin erfolgende axiale Gleitbewegung, Elemente zur Bildung einer Zahnstange an der Kolbenwelle mit
daran befindlichen Zähnen» welche mit dem Ritzel in Eingriff zu
bringen sind, wobei eine Drehung der Ventilkugel zu einer entsprechenden Axialbewegung der Kolbenwelle und des Kolbens führtι
wobei eine Axialbewegung des Kolbens eine entsprechende Drehung der Ventilkugel bewirkt, ringförmige Packungselemente in der
zweiten seitlichen Bohrung zur dichten Anlage gegen die Bohrung und die Kolbenwelle zwecks Abdichtung der den Kolbe» aufnehmenden
Zylinderkammer gegenüber der zweiten seitlichen Bohrung innerhalb
des ringförmigen Packungselementeis,, Durchlaßelemente * ttelehe
mit der durchlaufenden Bohrung des rohrförmigen Gehäuse^ an
der Ventilkugel mit dem zweiten seitlichen Durchlaß axial innW·4-halb
oberhalb des inneren Endes der Kolbenwelle in Verbindüäg
stehen, und Elemente zur Verbindung einer äußeren FluiddxUökquelle
mit dem Raum innerhalb der Zylinderkammer entgegen der
gegenüberliegenden Seite des Kolbens von der Koibenweli©i #6β©ί
eine äußere Druckquelle an den Kolben anschließbar ist, welctoö
diesen axial nach innen treibt, um auf diese V/eise das erete
Achszapfenelement in einem ersten Sinn zu drehen und die Veni/O-kugel
in einen Öffnungszustand zu drehen, wobei überschüssige* Druck innerhalb der durchlaufenden Bohrung des rohrförmigen Gehäuses über das Durchlaßelement einwirkend die Kolbenwelle axial
nach außen treibt, um das erste Achszapfenelement in einem zweiten entgegengesetzten Sinn zu drehen, wobei die Vontükugel
in eine Schließstellung gedreht wird·
16. Ventil nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Leitungselemente,
welche von der Außenseite des rohrförmigen Gehäuses in Verbindung mit der zweiten seitlichen Bohrung innerhalb der
ringförmigen Packung verlaufen, Elemente zur Einführung von unter Druck stehendem Fett durch das Leitungselement zwecks
Schmierung der Ventilkugel.
17· Ventil nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch miteinander
in Eingriff zu bringende ringförmige Metalldichtglleder an
dor Kolbenwollo außerhalb der Zahnstange sowie in der zweiten
seitlichen Bohrung hinter dem Kolben, welche in Eingriff stehen,
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wenn die Ventilkugel sich in einer Schließstellung befindet, um eine Stützung auf die Packung zur Hauptabdichtung zu vermeiden,
wenn die Ventilkugel geschlossen ist.
Firma GMY !TOOL ΟΟΙΙΗΝΪΙ
MTRITANWXLTI
DMN9· H. FINCKI. DIPL.-ING. R KMM
D)PL-INO. 1.8TAiOUl
209886/09 99
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