NO20092563A1

NO20092563A1 - Device for painting torque

Info

Publication number: NO20092563A1
Application number: NO20092563A
Authority: NO
Inventors: Bernt Olav Holen
Original assignee: Aker Mh As
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2011-01-07
Also published as: NO330586B1

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en anordning for måling av et dreiemoment som tilveiebringes av en rørskruemaskin, for eksempel en krafttang eller momenttang, og mer spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelsen en anordning for dynamisk måling av et dreiemoment The present invention relates to a device for measuring a torque provided by a pipe screw machine, for example a power clamp or torque clamp, and more particularly the present invention relates to a device for dynamically measuring a torque

Bakgrunnen for oppfinnelsen The background of the invention

Ved sammenstilling eller demontering av rørstrenger, for eksempel et produksjons-rør og/eller et foringsrør, som føres ned i eller ned til en brønn i undergrunnen, for eksempel for utvinning av petroleum, er det vanlig å benytte såkalte krafttenger eller momenttenger (rørskruemaskin) for å koble rørlengder til eller fra rørstrengen. En vanlig konfigurasjon er at en øvre rørdel manøvreres og holdes av en gripean-ordning, mens en rørdel som befinner seg nedenfor den øvre rørdelen roteres ved hjelp av en roterbar momenttang. En annen konfigurasjon er at rørstrengen holdes av en første krafttang og/eller av kiler ("slips") i boredekket, mens en roterbar momenttang roterer et rørelemenet ovenfor med det nødvendige dreiemoment. Den ro-terbare momenttangen er forsynt med gripebakker for å holde røret sentralt i momenttangen, slik at når momenttangen roterer, så vil også rørlengden rotere om sin lengdeakse. Momenttangens rotasjonsakse og rørlengdens lengdeakse er med andre ord i all hovedsak sammenfallende. When assembling or dismantling pipe strings, for example a production pipe and/or a casing pipe, which is led down into or down to a well in the underground, for example for the extraction of petroleum, it is common to use so-called power pliers or torque pliers (pipe screw machine) to connect lengths of pipe to or from the pipe string. A common configuration is that an upper pipe part is maneuvered and held by a gripping device, while a pipe part located below the upper pipe part is rotated by means of a rotatable torque wrench. Another configuration is that the tubing string is held by a first power tong and/or wedges ("tie") in the drill deck, while a rotatable torque tong rotates a pipe element above with the required torque. The rotatable torque wrench is equipped with gripping jaws to hold the pipe centrally in the torque wrench, so that when the torque wrench rotates, the pipe length will also rotate about its longitudinal axis. In other words, the rotational axis of the torque wrench and the longitudinal axis of the pipe length essentially coincide.

Utviklingen innenfor brønnboring, bl.a. i forbindelse med retningsboring, medfører et ønske om høyere dreiemoment og større rotasjonsvinkler, for eksempel 60° - 90°. Kraftigere boremaskiner (for eksempel såkalte "top drives") som påfører rørene større dreiemomenter enn tidligere, medfører et behov for rotasjonstenger som kan håndtere tilsvarende høyere momenter ved sammenkobling ("make-up") og frakob-ling ("break-out"). The development within well drilling, i.a. in connection with directional drilling, entails a desire for higher torque and larger rotation angles, for example 60° - 90°. More powerful drilling machines (for example, so-called "top drives") which apply greater torques to the pipes than before, entail a need for rotary rods that can handle correspondingly higher torques during connection ("make-up") and disconnection ("break-out"). .

Mange av de kjente momenttenger er i stand til å utføre en rotasjon på mellom 30° - 45°. Dersom det ved bruk av disse momenttengene er nødvendig å rotere røret ytterligere, må røret løsnes fra gripebakkene, momenttangen roteres tilbake til utgangs-punktet og dreiningen gjentas. Denne operasjonen kan måtte gjentas både to og tre ganger, hvilket er tidkrevende og øker risiko for feil og skader. Many of the known torque pliers are able to perform a rotation of between 30° - 45°. If, when using these torque pliers, it is necessary to rotate the pipe further, the pipe must be loosened from the gripping jaws, the torque pliers are rotated back to the starting point and the rotation is repeated. This operation may have to be repeated two or three times, which is time-consuming and increases the risk of errors and damage.

Felles for alle de ulike typer rørskruemaskiner vil imidlertid være at dreiemomentet som rørskruemaskinen tilveiebringer av ulike årsaker (slag/skade, slitasje, utskifting av komponenter etc.) vil kunne endres, slik at rørskruemaskinen ikke skrur med riktig dreiemoment (for lite/for stort dreiemoment). However, common to all the different types of pipe screwing machines will be that the torque that the pipe screwing machine provides for various reasons (impact/damage, wear, replacement of components etc.) can be changed, so that the pipe screwing machine does not screw with the correct torque (too little/too much torque ).

Ved sammenstilling av en rørstreng og/eller foringsrør er det viktig at hver rørleng-de skrus til med riktig moment, idet rørstrengen vil kunne ødelegges, lekke etc. dersom de forskjellige rørlengdene ikke er tilskrudd med riktig eller korrekt moment. Ovenstående kan føre til at rørstrengen, som kan omfatte et stort antall av sammen- skrudde rørlengder, må trekkes opp av brønnen og demonteres, hvorved dette vil medføre til et uønsket produksjonsavbrudd, merkostnader etc. When assembling a pipe string and/or casing, it is important that each pipe length is screwed with the correct torque, as the pipe string could be damaged, leak etc. if the different pipe lengths are not screwed with the correct or correct torque. The above can lead to the pipe string, which can include a large number of screwed pipe lengths, having to be pulled up from the well and dismantled, whereby this will lead to an unwanted interruption of production, additional costs etc.

De kjente momenttenger har hydrauliske sylindere som roterer tangen direkte. Dette gir ulike krefter, avhengig av om sylinderen skyver eller trekker, noe som kan vanskeliggjøre en nøyaktig styring av dreiemomentet og gi et ubalansert kraftbilde. Ved rotasjon over store vinkler er det vanskelig å styre geometri og dermed også dreiemomentet. Dreiemomentet beregnes vanligvis ved å måle det hydrauliske trykket i sylindrene, samt sylindrenes slaglengde (som måles ved hjelp av en eller flere sensorer). Med momenttenger av denne typen er det også nødvendig med sensorer for å påvise sylindrenes endeslag, slik at ikke endeslag forveksles med momentopp-bygging. Kjente løsninger krever en radiell opplagring. Dette gir økt friksjon som medfører et momenttap for tangen som er vanskelig å påvise eller måle størrelsen av. Friksjonen kan i noen tilfeller også variere med momentet. The known torque pliers have hydraulic cylinders that rotate the pliers directly. This produces different forces, depending on whether the cylinder pushes or pulls, which can make it difficult to precisely control the torque and give an unbalanced force picture. When rotating over large angles, it is difficult to control the geometry and thus also the torque. The torque is usually calculated by measuring the hydraulic pressure in the cylinders, as well as the stroke length of the cylinders (which is measured using one or more sensors). With torque wrenches of this type, sensors are also required to detect the end stroke of the cylinders, so that end stroke is not confused with torque build-up. Known solutions require a radial bearing. This results in increased friction which results in a torque loss for the pliers which is difficult to detect or measure. In some cases, the friction can also vary with the torque.

Alternativt kan det også utføres en måling av det moment krafttangen eller momenttangen tilveiebringer når denne ikke er i bruk under ovenstående arbeide eller ope-rasjoner, slik at krafttangen eller momenttangen eventuelt kalibreres i forhold til det ønskede dreiemoment. Dette kan oppnås ved å benytte et kraftmålingsinstrument (en lastcelle eller trykksensor), der det ikke tas hensyn til tap i overføringer etc, eller ved å gjøre en fullstendig måling, der det tas hensyn til friksjonstap etc, slik at det virkelige moment som krafttangen eller momenttangen tilveiebringer, måles. Den siste metoden medfører bruk av en momentcelle som kan måle et statisk moment. Denne metode kan imidlertid også medføre at det målte moment ikke er det virkelige moment som krafttangen eller momenttangen tilveiebringer, idet et lite pådrag i krafttangen vil kunne få momentet til å stige siden momentcellen ikke be-veges. Alternatively, a measurement can also be carried out of the torque provided by the torque wrench or torque wrench when it is not in use during the above work or operations, so that the torque wrench or torque wrench can possibly be calibrated in relation to the desired torque. This can be achieved by using a force measuring instrument (a load cell or pressure sensor), where losses in transmissions etc are not taken into account, or by making a complete measurement, where friction losses etc are taken into account, so that the real moment such as the force clamp or the torque wrench provides, is measured. The last method involves the use of a torque cell that can measure a static torque. However, this method can also result in the measured torque not being the real torque provided by the force clamp or the torque clamp, as a small force in the force clamp will be able to cause the torque to rise since the torque cell does not move.

Det finnes således et behov for en anordning eller et måleinstrument som på en sik-rere måte kan måle det korrekte dreiemoment som en krafttang eller en momenttang tilveiebringer under sin rotasjon. There is thus a need for a device or a measuring instrument that can more reliably measure the correct torque that a forceps or a torque wrench provides during its rotation.

Sammendrag av oppfinnelsen Summary of the invention

Den foreliggende oppfinnelsens formål er å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved den kjente teknikk. The purpose of the present invention is to remedy or reduce at least one of the disadvantages of the known technique.

Denne hensikt er oppnådd med en anordning som angitt i det etterfølgende selv-stendige krav, hvor ytterligere trekk og momenter ved oppfinnelsen fremkommer av de uselvstendige krav og den nedenfor stående beskrivelsen. This purpose is achieved with a device as stated in the following independent claim, where further features and aspects of the invention emerge from the independent claims and the description below.

Gjennom den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en anordning for dynamisk å kunne måle et dreiemoment som en krafttang eller en momenttang (rørskruemaskin) tilveiebringer under sin rotasjon, der anordningen omfatter en statisk momentcelle som er forbundet til en ytre hul struktur, hvilken ytre hule struktur omfatter en hydraulisk sylinder, der en stempelstang i den hydrauliske sylinderen videre er forbundet med en skrue anordnet i den ytre hule strukturen. Through the present invention, a device has been provided to be able to dynamically measure a torque that a power tong or a torque tong (pipe screw machine) provides during its rotation, where the device comprises a static torque cell which is connected to an outer hollow structure, which outer hollow structure comprises a hydraulic cylinder, where a piston rod in the hydraulic cylinder is further connected to a screw arranged in the outer hollow structure.

Den statiske momentcellen vil da gjennom en endeavslutning forbindes og fastholdes i en egnet innretning, for eksempel en fastholdelsesinnretning eller en krafttang, mens skruen i den ytre hule strukturen forbindes til en krafttang eller momenttang som dreiemomentet ønskes målt til. Når krafttangen eller momenttangen som er forbundet til skruen i den ytre hule strukturen begynner å rotere, vil denne rotasjon overføres til skruen og til stempelet, hvorved den hydrauliske sylinderen trykkes sammen. Så lengde trykket i den hydrauliske sylinderen er "lite", vil skruen kunne skrus til uten at det dreiemomentet som krafttangen eller momenttangen tilveiebringer overføres til den ytre hule strukturen. Etter hvert som stempelet forskyves i den hydrauliske sylinderen, vil trykket i den hydrauliske sylinderen bygges opp til en viss verdi. Når denne verdien overstiges, vil det være tilveiebrakt en rotasjonsmotstand i skrueforbindelsen mellom skruen og den ytre hule strukturen, hvorved denne rotasjonsmotstanden vil "overføres" til den ytre hule strukturen. Denne rotasjonsmotstanden vil deretter, siden den ytre hule strukturen er forbundet med den statiske momentcellen, "overføres" til den statiske momentcellen. Dette moment kan tas ut ved hjelp av egnede instrumenter. Momentet som kan avleses fra den statiske momentcellen kan deretter sammenlignes med det dreiemomentet som krafttangen eller momenttangen tilveiebringer (beregnet ved måling av krafttangens eller momenttangens sylindertrykk, sylinderens slaglengde og endeslag), for slik å fastslå om krafttangen eller momenttangen skal kalibreres. The static torque cell will then be connected through an end cap and retained in a suitable device, for example a holding device or a force clamp, while the screw in the outer hollow structure is connected to a force clamp or torque clamp to which the torque is to be measured. When the force clamp or torque clamp connected to the screw in the outer hollow structure begins to rotate, this rotation will be transferred to the screw and to the piston, thereby compressing the hydraulic cylinder. So as long as the pressure in the hydraulic cylinder is "low", the screw will be able to be tightened without the torque provided by the forceps or torque pliers being transferred to the outer hollow structure. As the piston moves in the hydraulic cylinder, the pressure in the hydraulic cylinder will build up to a certain value. When this value is exceeded, a rotational resistance will be provided in the screw connection between the screw and the outer hollow structure, whereby this rotational resistance will be "transferred" to the outer hollow structure. This rotational resistance will then, since the outer hollow structure is connected to the static moment cell, be "transferred" to the static moment cell. This torque can be extracted using suitable instruments. The torque that can be read from the static torque cell can then be compared with the torque provided by the force clamp or torque clamp (calculated by measuring the force clamp or torque clamp cylinder pressure, the cylinder's stroke length and end stroke), in order to determine whether the force clamp or torque clamp should be calibrated.

Med statisk momentcelle skal det i den foreliggende søknaden forstås en celle som kan måle et statisk moment. En fagmann vil vite hvordan en slik momentcelle er bygget opp og hvordan den fungerer, hvorved momentcellen ikke beskrives ytterligere. In the present application, static torque cell is to be understood as a cell that can measure a static torque. A person skilled in the art will know how such a torque cell is constructed and how it functions, whereby the torque cell is not described further.

I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en anordning for dynamisk å kunne måle et dreiemoment som en krafttang eller en momenttang tilveiebringer under sin rotasjon, der anordningen omfatter en statisk momentcelle som er forbundet til en ytre hul struktur, i hvilken ytre hule struktur en separat, hydraulisk sylinder er anordnet og fast forbundet til, der en stempelstang i den hydrauliske sylinderen er forbundet med en skrue anordnet i den ytre hule strukturen. In a preferred embodiment of the present invention, a device is provided to be able to dynamically measure a torque that a power tong or a torque tong provides during its rotation, where the device comprises a static torque cell which is connected to an outer hollow structure, in which outer hollow structure a separate hydraulic cylinder is arranged and firmly connected to, where a piston rod in the hydraulic cylinder is connected to a screw arranged in the outer hollow structure.

Den statiske momentcellen er i sin ene endeavslutning utformet med et innfestningsområde, hvilket innfestningsområde skal samvirke med et komplementært innfestningsområde utformet i en endeavslutning av den ytre hule strukturen. Når den statiske momentcellen og den ytre hule strukturen gjennom sine endeavslutninger er forbundet med hverandre, skal innfestningsområdene kunne overføre det moment som den ytre hule strukturen utsettes for til den statiske momentcellen. Innfestningsområdene på momentcellen og den ytre hule strukturen kan da eksempelvis utformes med samvirkende kilespor, splineskobling eller lignende, slik at overfø-ringen av moment sikres. The static moment cell is designed at one end with an attachment area, which attachment area must cooperate with a complementary attachment area formed at one end of the outer hollow structure. When the static moment cell and the outer hollow structure are connected to each other through their end terminations, the fastening areas must be able to transfer the moment to which the outer hollow structure is subjected to the static moment cell. The attachment areas on the torque cell and the outer hollow structure can then be designed with, for example, cooperating wedge grooves, spline coupling or the like, so that the transmission of torque is ensured.

På tilsvarende måte er den statiske momentcellen i sin motsatte endeavslutning av innfestningsområdet med den ytre hule strukturen også utformet med et innfestningsområde for en fastholdelsesinnretning eller en krafttang, der innfestningsområdet kan utformes med kilespor, splineskobling eller tilsvarende, slik at det oppnås en fast forbindelse mellom momentcellen og fastholdelsesinnretningen eller krafttangen. In a similar way, the static moment cell in its opposite end termination of the attachment area with the outer hollow structure is also designed with an attachment area for a retaining device or forceps, where the attachment area can be designed with a keyway, spline connection or the like, so that a fixed connection between the moment cell is achieved and the retaining device or forceps.

Innfestningsområdene i den statiske momentcellen og den ytre hule strukturen er således utformet på en slik måte at forbindelsen tillater en overføring av moment fra den ytre hule strukturen og til den statiske momentcellen. The attachment areas in the static moment cell and the outer hollow structure are thus designed in such a way that the connection allows a transfer of moment from the outer hollow structure and to the static moment cell.

Den ytre hule strukturen er i sin endeavslutning motsatt innfestningsområdet med den statiske momentcellen utformet med et innvendig gjenget parti, hvilket gjengede parti forløper en avstand i den ytre hule strukturens aksielle lengde. Skruen, som er forbundet med den hydrauliske sylinderen, er i det minste over en del av sin aksielle lengde utformet med et utvendig gjenget parti, hvilket utvendige gjengede parti er utformet komplementært med den ytre hule strukturens innvendige gjengede parti. The outer hollow structure is at its end opposite the fastening area with the static moment cell designed with an internally threaded part, which threaded part extends a distance in the axial length of the outer hollow structure. The screw, which is connected to the hydraulic cylinder, is formed over at least part of its axial length with an externally threaded portion, which externally threaded portion is formed complementary to the internally threaded portion of the outer hollow structure.

Det kan også tenkes at den ytre hule strukturen er utformet med et utvendig gjenget parti, hvorved skruen da vil være utformet med et innvendig gjenget parti. I denne utførelsen vil således den ytre hule strukturen være anordnet innvendig i skruen. It is also conceivable that the outer hollow structure is designed with an externally threaded part, whereby the screw will then be designed with an internally threaded part. In this embodiment, the outer hollow structure will thus be arranged inside the screw.

Gjengene i det gjengede parti i den ytre hule strukturen og skruen er fortrinnsvis utformet som trapesgjenger, men det skal forstås at disse gjengene også kan utformes som firkantgjenger eller andre typer gjenger som er egnet for å benyttes under slike kraftoverføringsmekanismer. The threads in the threaded part of the outer hollow structure and the screw are preferably designed as trapezoidal threads, but it should be understood that these threads can also be designed as square threads or other types of threads that are suitable for use under such power transmission mechanisms.

Skruen vil, foruten det gjengede parti, også omfatte et hode, hvilket hode utgjør et fastholdelsesparti for en krafttang eller momenttang. I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen kan skruen være utformet med en avtrappende boring. The screw will, in addition to the threaded part, also include a head, which head forms a retaining part for a power pliers or torque pliers. In one embodiment of the present invention, the screw can be designed with a tapered bore.

Når den statiske momentcellen er forbundet med den ytre hule strukturen, skal innfestningsområdene (forbindelsen mellom den ytre hule strukturen og den statiske momentcellen) kunne overføre det dreiemoment som er tilveiebrakt av krafttangen eller momenttangen som skal måles. When the static moment cell is connected to the outer hollow structure, the attachment areas (the connection between the outer hollow structure and the static moment cell) must be able to transmit the torque provided by the force clamp or the torque clamp to be measured.

Den hydrauliske sylinderen i den ytre hule strukturen er foretrukket utformet som The hydraulic cylinder in the outer hollow structure is preferably designed as

en egen separat enhet. Enheten utgjøres da av en lukket beholder, stempel og stempelstang, der det kan være anordnet tetteinnretninger mellom stempelstangen og den lukkede beholderen, slik at det ikke oppstår en lekkasje mellom den lukkede beholderen og stempelstangen. Hvordan dette skal utføres vil en fagmann vite, og det beskrives derfor ikke videre her. Den separate enheten (hydrauliske sylinderen) vil hensiktsmessig være fast forbundet innvendig i den ytre hule strukturen, for eksem- a separate unit of its own. The unit then consists of a closed container, piston and piston rod, where sealing devices can be arranged between the piston rod and the closed container, so that a leak does not occur between the closed container and the piston rod. An expert will know how this is to be carried out, and it is therefore not described further here. The separate unit (hydraulic cylinder) will conveniently be permanently connected inside the outer hollow structure, for example

pel til en plate eller tilsvarende, hvilken plate da vil danne en lukket ende i den ytre hule strukturen. pile to a plate or equivalent, which plate will then form a closed end in the outer hollow structure.

I en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelsen kan den hydrauliske sylinderen utgjøres av den ytre hule strukturen og skruen, idet den hydrauliske sylinderen da avgrenses av den ytre hule strukturen og skruen. På tilsvarende måte som ovenfor kan det være anordnet tetteinnretninger mellom den ytre hule strukturen og skruen, slik at det ikke oppstår en lekkasje mellom den ytre hule strukturen og stempelstangen. In an alternative embodiment of the present invention, the hydraulic cylinder can be made up of the outer hollow structure and the screw, the hydraulic cylinder then being delimited by the outer hollow structure and the screw. In a similar way as above, sealing devices can be arranged between the outer hollow structure and the screw, so that a leak does not occur between the outer hollow structure and the piston rod.

Den hydrauliske sylinderen omfatter videre en tilkoblingsinnretning, slik at en ventil, en akkumulator eller tilsvarende kan tilkobles den hydrauliske sylinderen. The hydraulic cylinder further comprises a connection device, so that a valve, an accumulator or the like can be connected to the hydraulic cylinder.

Skruen som er anordnet i den ytre hule strukturen er i en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen forbundet til den hydrauliske sylinderens stempelstang gjennom en forbindelsesinnretning, for eksempel et aksiallager. Skruen kan da være utformet med en avtrappende boring, i hvilken boring aksiallageret og stempelstangen er anordnet i og forbundet med skruen. Dette vil forhindre at den hydrauliske sylinderen roterer med skruen når skruen roteres. Andre forbindelsesinnretninger kan også benyttes, så lenge denne eller disse forhindrer en rotasjon av den hydrauliske sylinderen. Det skal imidlertid forstås at skruen og stempelstangen også kan være fast forbundet til hverandre. The screw arranged in the outer hollow structure is, in one embodiment of the present invention, connected to the hydraulic cylinder's piston rod through a connecting device, for example an axial bearing. The screw can then be designed with a tapered bore, in which bore the axial bearing and piston rod are arranged in and connected to the screw. This will prevent the hydraulic cylinder from rotating with the screw when the screw is rotated. Other connecting devices can also be used, as long as this or these prevent a rotation of the hydraulic cylinder. However, it should be understood that the screw and the piston rod can also be firmly connected to each other.

I en alternativ utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen kan skruen og stempelstangen være utformet for å ligge til anlegg mot hverandre, men ikke være fast forbundet med hverandre. In an alternative embodiment of the present invention, the screw and the piston rod can be designed to abut each other, but not be firmly connected to each other.

Den ytre hule strukturen er foretrukket i en enhet, men det kan også tenkes at den ytre hule strukturen utgjøres av flere sammensatte komponenter. The outer hollow structure is preferred in one unit, but it is also conceivable that the outer hollow structure is made up of several composite components.

Selv om anordningen i det ovenstående er beskrevet i forbindelse med rørskrue-maskiner, skal det forstås at anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen også kan ha andre anvendelsesområder, for eksempel ved måling av en roterende maskins (drill, bor etc.) dreiemoment. Although the device in the above is described in connection with pipe screw machines, it should be understood that the device according to the present invention can also have other areas of application, for example when measuring the torque of a rotating machine (drill, drill, etc.).

Andre fordeler og særtrekk ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå klart fra følgen-de detaljerte beskrivelse, den vedføyde figur samt de etterfølgende krav. Other advantages and distinctive features of the present invention will be clear from the following detailed description, the attached figure and the following claims.

Figuroversikt Figure overview

En foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til de medfølgende figurer, der like deler er gitt like henvisningsbe-tegnelser, og der: Figur 1 er en perspektivtegning av en utførselsform av anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen, og Figur 2 viset et tverrsnitt av utførelsesformen av anordningen etter linje A - A på figur 1. A preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying figures, where similar parts are given similar reference designations, and where: Figure 1 is a perspective drawing of an embodiment of the device according to the present invention, and Figure 2 shows a cross-section of the embodiment of the device along line A - A in Figure 1.

Beskrivelse av en utførelsesform av oppfinnelsen Description of an embodiment of the invention

På figur 1 vises en anordning som benyttes for å måle et dreiemoment som tilveiebringes av en rørskruemaskin, for eksempel en krafttang eller en momenttang, der anordningen omfatter en statisk momentcelle 1, en ytre hul struktur 3 og en skrue 4. Når anordningen skal benyttes, vil den statiske momentcellen 1 forbindes til en fastholdelsesinnretning eller en krafttang (ikke vist), slik at den statiske momentcellen 1 vil forbli i ro under målingen. En krafttang eller momenttang (ikke vist), i hvilken krafttang eller momenttang dreiemomentet skal måles i, vil deretter forbindes til skruen 4 som er anordnet i den ytre hule strukturen 3. Når krafttangen eller momenttangen settes i rotasjon, vil krafttangen eller momenttangen skru til skruen Figure 1 shows a device which is used to measure a torque provided by a pipe screw machine, for example a power clamp or a torque clamp, where the device comprises a static torque cell 1, an outer hollow structure 3 and a screw 4. When the device is to be used, the static torque cell 1 will be connected to a holding device or a force clamp (not shown), so that the static torque cell 1 will remain at rest during the measurement. A force clamp or torque clamp (not shown), in which force clamp or torque clamp the torque is to be measured, will then be connected to the screw 4 which is arranged in the outer hollow structure 3. When the force clamp or torque clamp is set into rotation, the force clamp or torque clamp will screw to the screw

4, slik at en stempelstang 13 og et stempel 14 som er forbundet til skruen 4, forskyves inn i en hydraulisk sylinder 6 (se figur 2) som er anordnet i den ytre hule strukturen 3. Dette vil medføre at det bygges opp et trykk i den hydrauliske sylinderen 6. Så lengde det oppbygde trykket i den hydrauliske sylinderen er lite, vil skruen 4 kunne skrus til uten at det dreiemomentet som krafttangen eller momenttangen tilveiebringer overføres til den ytre hule strukturen 3. Etter hvert som stempelet forskyves i den hydrauliske sylinderen 6, vil det oppbygde trykket i den hydrauliske sylinderen bygges opp til en viss verdi. Når denne verdien "overstiges", vil det være en rotasjonsmotstand i skrueforbindelsen mellom skruen 4 og den ytre hule strukturen 3, hvorved denne rotasjonsmotstanden vil "overføres" til den ytre hule strukturen 3. Denne rotasjonsmotstanden vil deretter, siden den ytre hule strukturen 3 er 4, so that a piston rod 13 and a piston 14 which are connected to the screw 4 are moved into a hydraulic cylinder 6 (see figure 2) which is arranged in the outer hollow structure 3. This will cause a pressure to build up in the hydraulic cylinder 6. As long as the built-up pressure in the hydraulic cylinder is small, the screw 4 will be able to be tightened without the torque provided by the forceps or torque pliers being transferred to the outer hollow structure 3. As the piston is displaced in the hydraulic cylinder 6 , the built-up pressure in the hydraulic cylinder will build up to a certain value. When this value is "exceeded", there will be a rotational resistance in the screw connection between the screw 4 and the outer hollow structure 3, whereby this rotational resistance will be "transferred" to the outer hollow structure 3. This rotational resistance will then, since the outer hollow structure 3 is

forbundet med den statiske momentcellen 1, "overføres" til den statiske momentcellen 1. Denne rotasjonsmotstanden kan deretter ved hjelp av egnede instrumenter tas ut og sammenlignes med det dreiemoment som er målt i krafttangen eller momenttangen (trykk i hydrauliske sylindre og sylindrenes slaglengde/endeslag). connected to the static torque cell 1, is "transferred" to the static torque cell 1. This rotational resistance can then be taken out with the help of suitable instruments and compared with the torque measured in the force clamp or torque clamp (pressure in hydraulic cylinders and cylinder stroke/end stroke) .

I den foreliggende søknaden skal den statiske momentcellen 1 forstås å være en innretning som kan måle et statisk moment. En fagmann vil vite hvordan en slik statisk momentcelle 1 er utformet, hvorved momentcellen 1 ikke beskrives ytterligere. In the present application, the static moment cell 1 is understood to be a device that can measure a static moment. A person skilled in the art will know how such a static torque cell 1 is designed, whereby the torque cell 1 is not described further.

På figur 2 er det vist et tverrsnitt av anordningen gjennom et snitt A - A på figur 1, der den statiske momentcellen 1 ved sin ene ende er forbundet til den ytre hule strukturens 3 ene ende gjennom en forbindelse 2, hvilken forbindelse 2 utgjøres av en såkalt spline kobling eller tilsvarende. Forbindelsen 2 vil således sikre at dreiemomentet som påføres den ytre hule strukturen 3 overføres til den statiske momentcellen 1. Den statiske momentcellens 2 andre ende (dvs. enden motsatt forbindelsen med den ytre hule strukturen 3) er også utformet med en forbindelse 2, hvilken forbindelse 2 benyttes for å forbinde den statiske momentcellen 1 med en fastholdelsesinnretning eller en krafttang (ikke vist). Figure 2 shows a cross-section of the device through a section A - A in Figure 1, where the static moment cell 1 is connected at one end to one end of the outer hollow structure 3 through a connection 2, which connection 2 consists of a so-called spline coupling or equivalent. The connection 2 will thus ensure that the torque applied to the outer hollow structure 3 is transferred to the static moment cell 1. The other end of the static moment cell 2 (i.e. the end opposite the connection with the outer hollow structure 3) is also designed with a connection 2, which connection 2 is used to connect the static torque cell 1 with a holding device or a forceps (not shown).

Den hydrauliske sylinderen 6 er anordnet i den ytre hule strukturen 3, der den hydrauliske sylinderen 6 på egnet måte er forbundet til en plate eller skive 5, hvilken plate eller skive 5 danner en endeavslutning i den ytre hule strukturen 3. Den hydrauliske sylinderen 6 utgjøres av en egen enhet og omfatter en lukket beholder, et stempel 14 og en stempelstang 13. Stempelstangen 13 er via en plate eller skive 8 og et aksiallager 7 forbundet til skruen 4. Som det fremgår av figuren, er skruen 4 utformet med en innvendig boring/utsparing, i hvilken boring/utsparing aksiallageret 7 er anordnet i. The hydraulic cylinder 6 is arranged in the outer hollow structure 3, where the hydraulic cylinder 6 is connected in a suitable manner to a plate or disc 5, which plate or disc 5 forms an end closure in the outer hollow structure 3. The hydraulic cylinder 6 constitutes of a separate unit and comprises a closed container, a piston 14 and a piston rod 13. The piston rod 13 is connected to the screw 4 via a plate or disc 8 and an axial bearing 7. As can be seen from the figure, the screw 4 is designed with an internal bore /recess, in which bore/recess the axial bearing 7 is arranged in.

Skruen 4 er videre på sin ytre overflate utformet med et gjenget parti 11, hvilket gjengede parti 11 strekker seg over en del av skruens 4 aksielle lengde. Skruens 4 The screw 4 is further designed on its outer surface with a threaded part 11, which threaded part 11 extends over part of the screw 4's axial length. Screw's 4

gjengeparti 11 vil samvirke med et komplementært gjengeparti 12 utformet på inn-siden av den ytre hule strukturen 3. Det gjengede parti 11, 12 i skruen 4 og den ytre hule strukturen 3 er utformet som trapesgj enger, men det skal forstås at også andre typer gjenger kan benyttes, for eksempel firkantgjenger etc. threaded part 11 will cooperate with a complementary threaded part 12 formed on the inside of the outer hollow structure 3. The threaded part 11, 12 in the screw 4 and the outer hollow structure 3 are designed as trapezoidal threads, but it should be understood that also other types threads can be used, for example square threads etc.

Skruen 4 er også utformet med et hode, hvilket hode danner et festeområde for en krafttang eller en momenttang som dreiemomentet skal måles for. The screw 4 is also designed with a head, which head forms an attachment area for a force clamp or a torque clamp for which the torque is to be measured.

Oppfinnelsen er nå forklart med en ikke begrensende utførelsesform. En fagmann vil imidlertid forstå at det vil kunne utføre en rekke variasjoner og modifikasjoner av anordningen for dynamisk momentmåling som beskrevet innenfor rammen av oppfinnelsen, og slik den er definert i de vedføyde krav. The invention is now explained with a non-limiting embodiment. A person skilled in the art will, however, understand that it will be possible to carry out a number of variations and modifications of the device for dynamic torque measurement as described within the scope of the invention, and as defined in the appended claims.

Claims

1. Device for dynamic torque measurement, characterized in that a static torque cell (1) is connected to an outer hollow structure (3), which outer hollow structure (3) comprises a hydraulic cylinder (6), where a piston rod in the hydraulic cylinder (6 ) is connected by a screw (4).

2. Device according to claim 1, characterized in that the static moment cell (1) at each of its end terminations is designed with an attachment area (2), which attachment area (2) is designed with keyways, splines or similar.

3. Device according to claim 1, characterized in that the outer hollow structure (3) is closed at one end.

4. Device according to claim 1, characterized in that the outer hollow structure (3) is designed at one end with an attachment area (2), which attachment area (2) is designed with keyways, splines or similar, and at an opposite end is designed with an internally threaded portion (12), which threaded portion (12) extends a distance in the axial direction of the outer hollow structure (3).

5. Device according to claims 1 and 4, characterized in that the screw (4) is designed at least over part of its axial direction with an externally threaded part (11), which externally threaded part (11) is complementary to the outer hollow structure's (3) internal threaded part (12).

6. Device according to claims 1 and 3, characterized in that the outer hollow structure (3) forms the hydraulic cylinder (6), the hydraulic cylinder (6) being delimited by the outer hollow structure (3) and the screw (4).

7. Device according to claim 1, characterized in that the hydraulic cylinder (6) consists of a separate unit arranged inside the outer hollow structure (3), which separate unit (6) is firmly connected to the closed end of the outer hollow structure ( 3).

8. Device according to claim 1, characterized in that the hydraulic cylinder (6) comprises a connection device for a valve, an accumulator, a fluid line or similar.

9. Device according to claim 1, characterized in that the screw (4) and the piston rod of the hydraulic cylinder (6) are connected to each other through an axial bearing (7).

10. Device according to claim 1, characterized in that the threads in the threaded parts (11, 12) of the moment cell (1) and the outer hollow structure (3) are trapezoidal threads, square threads or similar.

11. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the outer hollow structure (3) is designed in one piece or is composed of several components.

12. Device according to claim 1, 6 or 7, characterized in that the hydraulic cylinder (6) is connected to an accumulator.

13. Device according to claim 1, 6 or 7, characterized in that the outer hollow structure (3) is designed for connection to a measuring instrument.

14. Device according to claim 1, characterized in that the screw (4) is designed with a tapered bore.