DE4016090A1 - Rohrverbinder-lastelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Rohrverbindervorrichtungen und insbe­ sondere solche Verbindervorrichtungen zum Einsatz in tempo­ rären und quasi-permanenten Strömungsleitungen.

Temporäre und permanente Strömungsleitungen werden im allge­ meinen beim Herstellen, Bohren, Zementieren, Stimulieren, Einspritzen und Untersuchen von Öl- und Gasquellen eingesetzt. Flexible Vorrichtungen mit Schnellverbindungen an den Enden schaffen ein schnelles und zweckmäßiges Anordnen des Leitungs­ systemes und fluiddichte Abdichtungen zwischen den zugeordne­ ten Rohrelementen. Einige dieser flexiblen Vorrichtungen sind Schwenkverbindungen, Schläuche, zusammengesetzte Rohre und Gelenkverbindungen. Dichtungen und separate Verbindungen sind an jedem Ende der Vorrichtung erforderlich. Verbindungen um­ fassen hahnähnliche Verbindungsstücke, Flansche, Klammern, Spezialkupplungen und Rohrgewinde.

Die Erfindung betrifft ein Lastelement für die Verwendung in einer Rohrverbindervorrichtung, die wahlweise als Schwenk­ verbindung und als Rohrverbinder dienen kann. Die Verbinder­ vorrichtung reduziert die Anzahl von Leckagewegen in dem ge­ samten Leitungssystem, reduziert die Anzahl von Änderungen bei den geforderten Rohrelementen, erhöht die Nützlichkeit in­ dividueller Rohrelemente und reduziert die Kosten für die er­ forderlichen Rohrelemente. Ein Paar Rohrhalteglieder weisen je eine Innenbohrung zur Aufnahme eines Paares von Rohrele­ menten auf. Jedes Halteglied ist an einem entsprechenden der Rohrelemente mittels eines Last- bzw. Druckelementes befestigt.

Das Lastelement umfaßt eine Vielzahl länglicher Bauteile, die je einen Schlitz aufweisen, der sich längs des Bauteiles er­ streckt. Ein flexibles Band ist durch die Schlitze geführt, um die Bauteile an dem Band nacheinander anzuordnen. Die Schlitze weisen die Form eines T auf, wobei der vertikale Steg des T rechtwinklig zu einem Bodenabschnitt eines jeden der Bauteile verläuft und wobei ein Quersteg des T parallel zum Bodenab­ schnitt der Bauteile verläuft. Das flexible Band wird durch den Querstegabschnitt des Schlitzes eingefädelt, um zu verhindern, daß die Bauteile von dem Band abgezogen werden. Das Lastelement ist in einer Ausnehmung in dem Außenumfang eines Rohrelementes und in einer Ausnehmung neben der Innenbohrung eines Halteglie­ des angeordnet, um das Rohrelement an dem Halteglied zu sichern.

Die Halteglieder sind miteinander mit Hilfe von Rohrgewinden oder einer anderen Einrichtung verbunden, um die Rohrelemente in einer fixierten endseitigen Lage zu sichern. Die Halteglie­ der können miteinander verbunden sein, wobei die Rohrelemente in einem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die Halte­ glieder gegeneinander drehbar sind, um die Rohrelemente in ei­ ne dichte Fluchtung zu ziehen. Die Halteglieder können leicht von dem Rohrelement gelöst werden, indem einfach die Lastele­ mente entfernt und die Halteglieder von den Rohrelementen ent­ fernt werden. Eine Dichtung ist an der Verbindung der Rohrele­ mente vorgesehen, um eine Leckage an der Verbindung zu ver­ hindern. Wenn ein Paar Gewindemuttern als Halteglieder ver­ wendet wird, können die miteinander verbundenen Rohrelemente identisch sein, so daß die Anzahl unterschiedlicher herzustel­ lender Elemente reduziert wird. Das Profil bzw. die Abmessung der Rohrelemente im erfindungsgemäßen Sinn ist im Vergleich mit Verbindungsstücken und ähnlichen Vorrichtungen bei bekann­ ten Verbindern gering.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an­ hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht ei­ nes Rohrverbinders,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 bis 6 jeweils Teilabschnitte einer anderen Ausfüh­ rungsform des Rohrverbinders nach Fig. 1, wobei die Folge des Lösevorganges der Rohr­ elemente gezeigt ist,

Fig. 7 eine vergrößerte teilweise geschnittene Sei­ tenansicht eines Rohrverbinders, wobei die Ein­ zelheiten des Lastelementes gezeigt sind,

Fig. 8 eine Schnittansicht des Lastelementes längs der Linie 8-8 in Fig. 7.

In Fig. 1 und 2 ist eine Rohrverbindervorrichtung 9 gezeigt, bei welcher das erfindungsgemäße Lastelement verwendet wird. Die Rohrverbindervorrichtung umfaßt ein Paar Rohrelemente 10, 11, die mittels eines Paares von Haltegliedern 12, 13 und ei­ nes Paares von Lastelementen 17 miteinander verbunden sind. Die Rohrelemente 10, 11 sind in einer Innenbohrung 12a, 13a der Halteglieder 12, 13 angeordnet und an letzteren mit Hilfe der Lastelemente 17 befestigt, die je in einem Paar Ausneh­ mungen 18a, 18b und 18c, 18d angeordnet sind.

Zum Zusammenbauen der Verbindervorrichtung 9 wird das Halte­ glied 12 um das Rohrelement 11 angeordnet, wobei die Ausneh­ mung 18a der Ausnehmung 18b zugewandt ist, und das Halteglied 13 wird um das Rohrelement 11 angeordnet, wobei die Ausneh­ mung 18c benachbart zur Ausnehmung 18d angeordnet ist und letz­ terer zugewandt ist. Ein Stopfen 19 wird aus einer Bohrung 20 des Haltegliedes 12 entfernt, und ein Lastelement 17 wird durch die Bohrung 20 in die Ausnehmungen 18a, 18b zugeführt, um das Halteglied 12 mit dem Rohrelement 11 zu verbinden; dann wird der Stopfen 19 wiederum in der Bohrung 20 angeordnet. Ein Stopfen 24 wird von einer Bohrung 25 entfernt, und ein Lastele­ ment wird durch die Bohrung 25 in die Ausnehmungen 18c, 18d eingeführt, um das Halteglied 13 mit dem Rohrelement 11 zu ver­ binden. Der Stopfen 24 wird dann wiederum in die Bohrung 25 eingesetzt, um das Lastelement 17 in seiner Lage zu halten. Ein Dichtungsglied 26 ist in einem Abschnitt eines Hohlraumes 30 be­ nachbart einer Mittelbohrung 31 des Rohrelementes 10 vorgesehen. Die Rohrelemente 10, 11 sind so positioniert, daß die Mittel­ bohrung 31 des Rohrelementes 10 mit einer Mittelbohrung 32 des Rohrelementes 11 fluchtet. Das Halteglied 12 wird gegen das Halteglied 13 gedreht, so daß ein mit Gewinde versehener Ab­ schnitt 12b des Haltegliedes 12 mit einem Gewindeabschnitt 13b des Haltegliedes 13 in Eingriff steht und die Rohrelemente 10, 11 zu der Lage gezogen werden, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Ein Abschnitt des Dichtungsgliedes 26 bewegt sich in dem Hohl­ raum 36 neben der Mittelbohrung 32, um eine fluiddichte Abdich­ tung zwischen den Rohrelementen 10 und 11 zu schaffen. Die Aus­ nehmung 18c ist breiter als die Ausnehmung 18d, so daß die Hal­ teglieder 12, 13 teilweise miteinander verschraubt werden kön­ nen, bevor durch Rotation des Haltegliedes 12 gegen das Halte­ glied 13 ein Druck ausgeübt wird, um die Rohrelemente 10, 11 in dichte Anlage zu drücken.

Eine weitere Ausführungsform 9a nach Fig. 3 bis 6 umfaßt eine weitere breite Ausnehmung 18e im Halteglied 12d. Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Stopfen 19, 24 sind aus Fig. 3 bis 6 fortge­ lassen, um die Zeichnungen zu vereinfachen, es sei indessen hervorgehoben, daß derartige Stopfen erforderlich sind, um die Lastelemente 17a, 17b zu installieren.

Wenn es gewünscht ist, das Rohrelement 10 von dem Rohrelement 11 zu trennen, um beispielsweise die Dichtung 26 auszutauschen, wird das Halteglied 12d gegen das Halteglied 13 gedreht, so daß sich die Halteglieder 12d, 13 voneinander lösen, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Durch weitere Rotation des Haltegliedes 12d gegen das Halteglied 13 wird verursacht, daß eine Schulter 37 der Ausnehmung 18e gegen ein Lastelement 17a und eine Schul­ ter 38 der Ausnehmung 18c gegen ein Lastelement 17b drücken, um das Rohrelement 10 von dem Rohrelement 11 zu bewegen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Das leichte Trennen der Rohrelemente 10, 11 gestattet das Ablassen eines inneren Druckes in den Bohrun­ gen 31, 32, während die Gewinde 12b, 13b weiterhin miteinander in Eingriff stehen, so daß ausgeschlossen ist, daß die Rohrele­ mente 10, 11 voneinander geblasen werden. Durch weitere Rota­ tion des Haltegliedes 12d können die Rohrelemente 10 und 11 von­ einander getrennt werden, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.

Die erzwungene Trennung der Rohrelemente 10, 11 aufgrund der Rotation der Halteglieder 12, 13 verhindert, daß die Rohrele­ mente 10, 11 aneinander haften, wobei das Austauschen der Dich­ tung oder eine Auseinandernehmung des Strömungsleitungssyste­ mes erleichtert wird.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 6 sind die Rohrele­ mente 10, 11 identisch, so daß die Herstellung vereinfacht wird und gegenüber Verbindern die Kosten reduziert werden, bei denen nicht ähnliche Rohrelemente verwendet werden. Die Last­ elemente 17, 17a, 17b können auch identisch sein, um die Kosten zu reduzieren.

Das Druck- bzw. Lastelement 17c (Fig. 7, 8) umfaßt eine Viel­ zahl länglicher Bauteile 42, die je auf ein flexibles Band 43 aufgefädelt sind. Die Bauteile 42 sind Segmente eines Hohlzy­ linders mit einer Innenfläche oder einem Bodenabschnitt 44 (Fig. 7, 8), welcher einen Radius aufweist, welcher der Ausneh­ mung 18b des Rohrelementes 18 entspricht. Ein T-förmiger Schlitz 48 (Fig. 8), der sich longitudinal in den Bauteilen 42 er­ streckt, umfaßt einen Stegabschnitt 49, der im allgemeinen rechtwinklig zu dem Bodenabschnitt 44 verläuft, und einen Quer­ steg 50 am oberen Ende des Stegabschnittes 49. Der Quersteg 50 verläuft im allgemeinen parallel zum Bodenabschnitt 44 der Bauteile 42.

Das flexible Band 43 wird durch den Quersteg 50 des Schlitzes 49 eines jeden Bauteiles 42 geführt bzw. eingefädelt, um ein Bewegen des Lastelementes 17c durch die Bohrung 20 (Fig. 7) und in die Ausnehmungen 18a, 18b zu erleichtern. Das Band 43 kann aus Metall wie beispielsweise Stahl oder Kunststoff, Fa­ serstoff oder aus einem anderen flachen flexiblen Material her­ gestellt sein. Ein erstes Ende 43a (Fig. 7) ist abgebogen, um zu gewährleisten, daß ein Bauteil 42a nicht von dem Ende des Bandes 43 gleitet, wenn das Lastelement 17c in die Ausnehmungen 18a, 18b eingeführt wird, und ein zweites Ende 43b ist ähnlich abgebogen, um ein Bauteil 42b zurückzuhalten. Eine kleine Schweißstelle oder eine Vergrößerung an den Endabschnitten kann ebenfalls verwendet werden, um die Bauteile 42 an dem Band zu sichern. Die Bauteile 42 können um einen geringen Ab­ stand längs der Länge des Bandes 43 gleiten, um die Bewegung des Lastelements 17c durch die Bohrung 20 zu erleichtern, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

Die T-förmigen Schlitze in den Bauteilen des Lastelementes sind relativ leicht einzuarbeiten und schaffen ein sicheres Mittel zum Verbinden der Bauteile mit dem flexiblen Band. Die Bauteile können längs des Bandes und in eine Lage in den Ausnehmungen der Rohrelemente und in den Ausnehmungen der Halteglieder gleiten.

Es lassen sich zweckmäßige Modifikationen bei den beschrie­ benen Ausführungsformen vornehmen, ohne sich jedoch dabei vom Kern der Erfindung zu entfernen.

Claims (5)

1. Rohrverbinder-Lastelement für eine Rohrverbindervor­ richtung, wobei zwei Rohrelemente endseitig miteinander ver­ bindbar sind, wobei das erste Rohrelement eine Ausnehmung aufweist, die sich um den Außenumfang des ersten Rohrelemen­ tes erstreckt, ein erstes Halteglied eine Innenbohrung zur Aufnahme des ersten Rohrelementes und eine Ausnehmung neben der Innenbohrung aufweist, und eine Einrichtung zum wahlweisen Verbinden des ersten Haltegliedes mit dem zweiten Rohrelement vorgesehen ist, wobei das Lastelement in der Ausnehmung des Rohrelementes und der Ausnehmung des Haltegliedes angeordnet ist, um das Rohrelement an dem Halteglied zu sichern, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastelement eine Viel­ zahl länglicher Bauteile (42) aufweist, die je einen Schlitz (48) aufweisen, welcher sich über die Länge des Bauteiles (42) erstreckt, und daß ein flexibles Band (43) vorgesehen ist, welches sich durch den Schlitz (48) eines jeden Bautei­ les (42) erstreckt, um diese Bauteile auf dem Band nacheinan­ der aufzureihen.

2. Rohrverbinder-Lastelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band ein flaches Band ist, welches gleitbar in dem Schlitz (48) eines jeden länglichen Bautei­ les (42) angeordnet ist, und daß das flache Band (43) einen vergrößerten Endabschnitt (43a) und einen zweiten vergrößer­ ten Endabschnitt (43b) aufweist, um zu gewährleisten, daß die länglichen Bauteile sicher an dem Stahlband (43) ange­ ordnet sind.

3. Rohrverbinder-Lastelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Bauteile (42) Segmente eines Hohlzylinders sind, wobei ein Bodenabschnitt (44) dieser Bauteile (42) einen Innenumfang des Hohlzylinders darstellt, und daß der Schlitz in der Form eines T angeordnet ist, dessen Mittelsteg sich senkrecht von dem Bodenabschnitt erstreckt und dessen Quersteg am oberen Ende des Mittelsteges sich parallel zum Bodenabschnitt eines jeden länglichen Bau­ teiles (42) erstreckt, und daß das flexible Band (43) in den Querstegabschnitt des Schlitzes eingefädelt ist.

4. Rohrverbinder-Lastelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes längliche Bauteil (42) gleitbar an dem flexiblen Band (43) aufgereiht ist.

5. Rohrverbinder-Lastelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band ein flaches Stahlband ist, wel­ ches gleitbar in dem Schlitz (48) eines jeden länglichen Bau­ teiles (42) angeordnet ist und daß das Stahlband einen umgebo­ genen ersten Endabschnitt (43a) und einen zweiten umgebogenen Endabschnitt (43b) aufweist, um zu gewährleisten, daß die länglichen Bauteile (42) sicher am Stahlband (43) gehalten sind.