DK171375B1 - Indvendig centreringsindretning navnlig egnet til forbindelse af rørender - Google Patents

Description

DK 171375 B1

Opfindelsen angår en indvendig centreringsindretning for rørformede elementer af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Det er velkendt, at ved mange anvendelser og 5 navnlig ved automatsvejsning af rørender med store diametre kræves generelt en omhyggelig og præcis positionering af de mod hinanden stødende kanter sammen med en genoprettelse af disse kanters facon indenfor rimelige tolerancer.

10 Der kendes mange indretninger til invendig fast klemning af ender af rør, som skal forbindes ved disse ender. Størstedelen af disse kendte indretninger angår genopretning af den cylindriske form af de mod hinanden stødende rørender, men gør det ikke muligt at opnå en 15 nøjagtig, koaksial placering af rørene eller en perfekt koplanar placering indbyrdes for de overflader, som skal forbindes. Mange kendte indretninger påvirker den indbyrdes nærhed af de mod hinanden stødende kanter, men tillader ikke rotation eller tværforskydning af 20 rørenderne. Endelig er ingen kendt indvendig centreringsindretning i stand til at påtvinge de mod hinanden stødende kanter cylindricitet, medens den samtidigt er leddelt på en sådan måde, at der gives 5 graders frihed, hvilket er strengt nødvendigt for at sikre, at der 25 altid er perfekt sidestilling af enderne af de rør, som skal forbindes samt at optage formfejl på grund af almindelige arbejdstolerancer.

FR 1.240.158 viser (i figur 5 til 7) en indretning med et centralt bæreelement, som har et kugleled 30 ved midten. Skriftet viser også midler til bevægelse af klemelementer. Disse elementer danner kun kontakt mod rørenes inderside langs en ringformet zone i hvert rør. Dette giver ikke noget sikkert fæste for vinkelindstilling, og den kendte indretning er ikke egnet til andet 35 end at centrere endepartierne af rørene, dvs. ikke resten af rørene i nogen væsentlig afstand fra indgrebs- DK 171375 B1 2 stedet. Koaksial opretning af rørene, bortset fra deres endepartier synes at måtte udføres med andre midler.

Formålet med opfindelsen er at undgå de ovennævnte ulemper og at tilvejebringe en indvendig centre-5 ringsindretning, som er relativ enkel og ikke særlig dyr at fremstille samtidig med, at den er pålidelig og let at anvende, tillader forskydning og perfekt positionering af ét rør i forhold til et andet selv i det tilfæde, at rørene er noget aksialt forskudt, og ikke 10 er på linie, ligesom kontrolleret radial deformation af kanten af hver af de rørender, som skal forbindes, for at genvinde formtolerancerne.

Centreringsindretningen ifølge opfindelsen er særegen ved, at i det mindste en af positioneringsin-15 dretningerne i fastgjort tilstand kan bevæges hydraulisk i aksial retning og, at i det mindste en af positioneringsindretningerne er tilkoblet bæreelementet og er udstyret med en indrening for vinkelindstilling i forhold til bæreelementet, hvilket indretning kan pres-20 se mod den radiale yderside af bæreelementet i aksial afstand fra koblingsstedet eller -stederne.

På grund af den aksiale forskydelighed af i det mindste en af positioneringsindretningerne og muligheden for vinkelindstilling kan to rørender oprettes i 25 forhold til hinanden udelukkende ved hjælp af centreringsindretningen, dvs. uden at der er behov for hjælpemidler herfor på ydersiden af rørene.

Foretrukne udførelsesformer for opfindelen er anført i de uselvstændige krav. Ifølge disse udførel-30 sesformer omfatter centrerigsindretningen følgende træk:

Hver af positioneringsindretningerne omfatter en hul dorn, og indretningen for vinkelindstilling består af mindst tre radiale manøvreorganer indrettet mellem 35 hver dorn og bæreelementet.

Hver dorn består af en ydre elastisk muffe, som DK 171375 B1 3 kan ekspanderes radialt under indvirkning af et indre, aksialt manøvreorgan omfattende - et hult legeme, som er hængslet til bæreelementet og har et ringformet fremspring samt en ringformet kappe, 5 som er forskydeligt lejret på bæreelementet, - en hul stang, som er forskydeligt indrettet på det hule legeme, og som delvis overlapper den ringformede kappe, - idet den ringformede kappe og den hule stang i hver 10 sin ende uden for overlapningsområdet har kileformede ekspansoinshoveder, og - idet to ringformede manøvrekamre afgrænses af det hule legeme, den ringformede kappe og/eller det hule rør for at udsætte den ringformede kappe og det hule rør 15 for modsat virkende kræfter, når en fluid under tryk tilføres kamrene.

Radiale manøvrekamre for indretningen for vinkelindstilling er indrettet i de kileformede ekspansionshoveder.

20 Den elastiske muffe er radialt fjedrende.

Tilkoblingsstedet eller -stederne er indrettet ved en ende af eller i et centralt område af bæreelementet .

De to positioneringsindretninger er udformet 25 identisk.

Opfindelsen vil nu blive forklaret nærmere under henvisning til tegningen, som viser eksempler på foretrukne udførelsesformer.

Det skal bemærkes, at af hensyn til illustratio-30 nens enkelthed er organerne til forsyning og styring af hydraulikfluiden og de andre hjælpeorganer såsom sensorer, positions- og tryktransducere og forskellige elektriske og elektroniske aggregater, som er indarbejdet i en enkelt hydraulisk central enhed, ikke vist på teg-35 ningen, fordi aggregaterne er velkendte og ikke udgør dele af opfindelsen.

DK 171375 B1 4 På tegningen viser fig. 1 et delvist snittet perspektivbillede af en indvendig centreringsindretning ifølge opfindelsen i forbindelse med enderne af to rør, 5 fig. 2 et langsgående snit gennem centrerings indretningen i fig. 1, fig. 3-6 rækkefølgen af de principielle operationstrin for den indvendige centreringsindretning ifølge opfindelsen nemlig 10 fig. 3 placering af centreringsindretningen inde i de rør, som skal forbindes, fig. 4 fastklemningen af de hule dorne af centreringsindretningen mod de indvendige vægge af rørene, som skal forbindes med genopretning af den cylindriske 15 form af de mod hinanden stødende kanter af rørene, fig. 5 rotationen og den relative sideværts forskydning af de rør, som skal forbindes, fig. 6 den relative aksiale forskydning af de rør, som skal forbindes, 20 fig. 7 et langsgående snit gennem en alternativ udførelsesform for centreringsindretningen ifølge opfindelsen, hvor den ene dorn ikke tillader aksial forskydning af det rør, som er fastklemt på den, fig. 8 et langsgående snit gennem en anden udfø-25 relsesform for centreringsindretningen ifølge opfindelsen, hvor to hule dorne er anbragt i række på det centrale bæreelement, fig. 9 et langsgående snit gennem en alternativ udførelsesform for centreringsindretningen i fig. 8, 30 hvor den ene dorn ikke tillader aksial forskydning af det rør, som er fastklemt på den, og fig. 10 et langsgående snit gennem en yderligere udførelsesform for centreringsindretningen ifølge opfindelsen, hvor kun den ene af de hule dorne er hængs-35 let til det centrale bæreelement.

På tegningen, hvor tilsvarende elementer er an- DK 171375 B1 5 givet ved samme henvisningstal, angiver henvisningstallene 1 og 2 de to rør, som skal forbindes ved deres ender ved hjælp af den indvendige centreringsindretning ifølge opfindelsen, som udgøres af et centralt bæreele-5 ment 3 med i det væsentlige aksial udstrækning, på hvilket er anbragt to hule dorne henholdsvis 4 og 5, som er helt identiske og er monteret på det centrale element 3. De hule dorne 4 og 5 er placeret symmetrisk i forhold til hinanden (se navnlig fig. 1 og 2) 10 på det centrale element 3 og er hængslet ved enderne af dette ved forbindelser henholdsvis 6 og 7. Hver af de hule dorne 4 og 5 udgøres af en ydre fleksibel muffe 8, som er elastisk udformet som muffefjedre, som det klart fremgår af fig. 1, og som ved enderne er for-15 synet med klør 9 for radial fastklemning mod inder-væggen af røret og er indrettet til at ekspanderes radialt ved hjælp af et indvendigt aksialt manøvreorgan, som er hydraulisk, og som har to modsatrettede virkningsveje, bestående af et hult legeme 10, hvis 20 ene ende er hængslet på forbindelsen 6 eller 7 og omfattende et ringformet fremspring 11, som afgrænser to ringformede manøvrekamre henholdsvis 12 og 13 sammen med en ringformet kappe 14, som bæres således, at den kan glide aksialt på det hule legeme 10, og 25 som har et kileformet ekspansionshoved 15. Det ringformede kammer 13 af grænses endvidere af en hul stang 16, som også er indrettet til at glide aksialt og er placeret koncentrisk inde i kappen 14, med hvilken den afgrænser et ringformet manøvrekammer 17, hvilken 30 stang også bæres af det hule legeme 10 og ved sine ender, som er udenfor den ringformede kappe 14, har kileformet ekspansionshoved 18 og manøvrekamrene 19 for en række af mindst tre radiale manøvreorganer 20, som bringes til at virke mellem det centrale element 3 35 og stangen 16.

Rækkefølgen af operationer og måden de udføres DK 171375 B1 6 på for sådan en indvendig centreringsindretning er som følger.

Når den først er anbragt i rørene 1 og 2 låses centreringsindretningen på plads således, at hver 5 dorn 14 og 15 fastklemmer et enkelt rør (se fig.

3). Derefter tilføres tryksat fluid fra den hydrauliske centralenhed 21 gennem passende rør, såsom 22 og 23 vist i fig. 1 og 2 til de ringformede kamre 12 og 13, og bringer disse til i kraft af de to modsatte 10 virkningsveje, at bevæge den ringformede kappe 14 og den hule stang 16, hvorved de kileformede ekspansionshoveder 15 og 18 tvinger kloerne 9 på den fleksible muffe 8 af dornene 5 og 6 til at ligge an mod inderfladen af rørene 1 og 2 ( se fig. 4). Efter 15 at have fastklemt rørene korrekt, anvendes kendte midler til at hæve de mod hinanden stødende kanter af rørene 1 og 2 for at fastlægge de på hinanden følgende aktioner, som behøves, for at de skal antage den krævede facon, og for at de skal blive sidestillet så-20 ledes, at de kan forbindes. Navnlig anvendes de radiale manøvreorganer 20 til dette formål, hvorved tryksat fluid i kammerene 19 bevirker, at det ene rør bringes på linie med det andet under påvirkning af fire frihedsgrader: 2 rotationer og 2 tværgående forskydninger 25 (se fig. 5). Placeringen fuldendes derefter ved relativ aksial forskydning af rørene, som udføres ved hjælp af en variation af fluidmængden i kamrene 12 og 13 indtil kanterne af selve rørene (se fig. 6) ligger an mod hinanden. Efter samlingen, eller når det er belej-30 ligt, frigives dornene 4 og 5 endeligt ved at reducere trykket i nævnte kamre samtidigt med at der tilføres tryk til de ringformede kamre 17 mellem de hule stænger og de ringformede kapper 14.

Fig. 7 viser en indvendig centreringsindretning, 35 som er i det væsentlige identisk med den i fig. l viste bortset fra at den ene af de to dorne anført ved 5' ik- DK 171375 B1 7 ke tillader aksial forskydning af røret 2, som er fastklemt på den. Dette repræsenterer den forenkling, at det hule legeme 10', som ved 7 er hængslet på det centrale bæreelement 3, selv strækker sig til den hule 5 stang 16's position og ender ved det kileformede ekspansionshoved 19. På denne måde afgrænser den ringformede kappe 14 kun to ringformede manøvrekamre henholdsvis 12 og 13'.

Den indvendige centreringsindretning i fig. 8 10 afviger kun fra den i fig. 1 og 2 viste i kraft af det faktum, at de hule dorne 4 og 5 er hængslet til det centrale bæreelement 3 ved en seriel i stedet for en symmetrisk placering at de aktuelle dorne.

Den indvendige centreringsindretning vist i fig.

15 9 svarer til den i fig. 8, bortset fra at der er anvendt en dorn 5', som ikke tillader aksial forskydning og derfor omfatter den forenkling, som allerede var tilvejebragt ved centreringsindretningen i fig. 7.

Endelig har den i fig. 10 viste indvendige cen-20 treringsindretning en enkelt dorn 5 hængslet ved midterlinien omkring det centrale bæreelement 3. Idet den ikke er hængslet har den anden dorn 4' selvfølgelig ikke behov for radiale manøvreelementer, men for resten er den strukturelt identisk med den første udførelses-25 form.

Ved hjælp af ekspansionshovederne 18 kan rørenderne også deformeres således, at rørenes endekanter kommer til at ligge med endefladerne mod hinanden,og bærerelementet 3 kan tave en sådan længde, at mufferne 30 er i en betydelig indbyrdes afstand.

Muffen 8 kan være bibragt elasticitet ved hjælp af bladfjedre eller lignende.

Manøvreorganerne 20 for vinkelindstilling kan også være indrettet mellem bæreelementet 3 og det hu-35 le legeme 10, idet manøvrekamrene 19 befinder sig i det hule legemet eller i bæreelementet.

Claims (7)

1. Indvendig centreringsindretning for rørformede elementer (1, 2), navnlig til positionering af to rørender, som skal forbindes, omfattende et centralt aksialt bevægeligt bæreelement (3) og mindst to hydrau- 5 liske positioneringsindretninger (4, 4', 5, 5')/ som kan fastgøres ved at presse radialt mod indersiden af de elementer, som skal centreres, kendetegnet ved, at i det mindste en af positioneringsindretningerne (4, 4', 5, 5') i fastgjort tilstand kan bevæges hy- 10 draulisk i aksial retning og, at i det mindste en af positioneringsindretningerne er tilkoblet bæreelementet (3) og er udstyret med en indretning (20) for vinkelindstilling i forhold til bæreelementet (3), hvilken indretning kan presse mod den radiale yderside af bæ- 15 reelementet (3) i aksial afstand fra tilkoblingsstedet eller -stederne (6, 7).

2. Indretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hver af positioneringsindretningerne omfatter en hul dorn (4, 4', 5, 5'), og at indretningen 20 (20) for vinkelindstilling består af mindst tre radiale manøvreorganer indrettet mellem hver dorn og bæreelementet (3) .

3. Indretning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at hver dorn (4, 5, 4', 5') består af en 25 ydre elastisk muffe (8), som kan ekspanderes radialt under indvirkning af et indre, aksialt manøvreorgan (10-16) omfattende - et hult legeme (10), som er hængslet til bæreelementet (3) og har et ringformet fremspring (11) samt en 30 ringformet kappe, som er forskydeligt lejret på bæreelementet (3), - en hul stang (16), som er forskydeligt indrettet på det hule legemet (10), og som delvis overlapper den DK 171375 B1 ringformede kappe (14), - idet den ringformede kappe (14) og den hule stang (16) i hver sin ende uden for overlapningsområdet har kileformede ekspansionshoveder (15, 18), og 5 - idet to ringformede manøvrekamre (12, 13) afgrænses af det hule legeme (10), den ringformede kappe (14) og/eller det hule rør (16) for at udsætte den ringformede kappe (14) og det hule rør (16) for modsat virkende kræfter, når en fluid under tryk tilføres kamrene 10 (12, 13).

4. Indretning ifølge krav 3, kendetegnet ved, at radiale manøvrekamre (19) for indretningen (20) for vinkelindstilling er indrettet i de kileformede ekspansionshoveder (15, 18).

5. Indretning ifølge krav 3 eller 4, kende tegnet ved, at den elastiske muffe (8) er radialt fjedrende.

6. Indretning ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at tilkoblingsstedet eller 20 -stederne (6, 7) er indrettet ved en ende af eller i et centralt område af bæreelementet (3).

7. Indretning ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at de to positioneringsindretninger (4, 4', 5, 5') er udformet identisk.