NO800109L - Kuleformet forbindelsesorgan som har enhetlig dannede uttak - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører., et konstruksjonsmessig forbindelsesorgan for forbindelse av rørformede elementer.

Det er kjent fra teknikkens stand at kuleforraete forbindelsesorganer kan anvendes med fordel i rørledninger og rørformede konstruksjoner for å minske spenningskonsentrasjoner i sammen-føyningene mellom rørseksjonene eller konstruksjonselementene. Kuleformete forbindelsesorganer utformes ideelt for jevn fordeling av belastninger og spenninger over hele sammenføyningen.

Kuleformete forbindelsesorganer har imidlertid ikke funnet ut-bredt anvendelse i industrien hovedsaklig fordi at de er rela-tivt kostbare å fremstille, og i tillegg at vanlige kuleformete forbindelsesorganer i seg selv kan innføre spenningskdnsentra-sjonsområder i sammenføyningen.. I det sistnevnte tilfellet omfatter kuleformete forbindelsesorganer typisk et hult kuleformet legeme på hvilket radielt forløpende utløp er sveiset for å tillate sammenkobling med rør i systemet. I tilfellet av et rørformet fagverk, kan konstruksjonselementene selv for-mes til å passe med ytteroverflaten av det kuleformete legemet for sveising derpå slik at behovet for radielt forløpende utløp unngås. Uansett kan sveising ved arealet med høy på-kjenning umiddelbart tilliggende den kuleformete overflaten av forbindelseslegemet innføre spenningskonsentrasjonskilder og sprekkdannere, hvis sveisingen ikke utføres riktig. Dette problem forsterkes ved det faktum at konstruksjonen av rør--formete fagverk og rørledninger titt og ofte utføres i om-råder hvor ikke-destruktiv testing av den sveisede sammenføy-ning er praktisk talt umulig.

De- for oppfinnelsen kjennetegnende trekk vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse samt av de etterfølgende patentkrav.

Den foreliggende oppfinnelse overvinner problemer tilknyttet vanlige kuleformete forbindelsesorganer ved tilveiebringelsen av et forbindelsesorgan som har integrert dannede utløp til å gi en jevn kontinuerlig overgang fra den kuleformete overflaten av forbindelsesorganets legeme til de ytterste rør^-tilpassende ender av utløpene. De trukkete utløp tilveie- bringer det laveste spenningskonsentrasjonsnivået og tillater bruken av kun en enkelt, fullgjennomtrengende omkretssveising ved festingen av røret eller konstruksjonselementet til det kuleformete legeme av forbindelsesorganet.

Det er klart fra fremgangsmåten som er beskrevet nedenfor at enhetlige utløp av forskjellige størrelser kan dannes i et forutbestemt mønster etter ønske for å tillate stor handle-frihet i utformningen av sammenføyningene for rørsystemer og rørformete konstruksjoner, uten å kreve ytterligere omfattende spenningsanalyse .. Fig..1 er et frontvertikalriss av et kuleformet forbindelsesorgan konstruert i overensstemmelse med foreliggende oppfinn-elses prinsipper.

Fig. 2 er et tverrsnittsriss langs linjene 2-2 i fig. 1.

I fig. 1.er vist et kuleformet forbindelsesorgan 10 av den type som passer for sammenkobling av rørseksjoner i et rør-system eller for kobling av konstruksjonselementer i et rør-formet fagverk. Forbindelsesorganet 10 konstrueres typisk av karbon-stål som har en minimums flytegrense i området av 3 655 til 7 030 kg/cm<2.>, selvom det vil forstås at praktisk . talt. ethvert formbart materiale kan anvendes i praksis ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Forbindelsesorganet 10 omfatter et hult kuleformet legeme 12 dannet av et par halvkuleformete seksjoner 14, 16, og et flertall sylindriske, rørformete utspring eller utløp 18 dannet enhetlig fra veggen av legemet 12 og forløpende radielt utad fra denne.

Hver av utløpene 18 har en ytre, rørinngripetnde ende 20 til-passet til å bli sammenføyet ved sveising til en av et respek-tivt rør eller konstruksjonsmessig rørformet element. For å bedre sveisingen i denne forbindelsen, har hver ende 20 en ringformet avfasning 2 2 for tilpasning med en korresponderende avfasning på en respektiv rørende, hvorved kobling kan gjennom- føres under, anvendelse av en enkel omkretsmessig butt-sveis.

Fra fig. 2 fremgår det at utløpene 18 kan ha forskjellige størrelser og utformninger bestemt av rørene eller konstruksjonselementene som. skal sammenkobles ved hjelp av forbindelsesorganet 10.. Således er f.eks. utløpene 18a noe lenger og av en større diameter enn enten utløpene 18b eller 18c. Likeledes har utløpene 18b en større veggtykkelse enn utløpene 18c, selvom lengden og diametrene av disse utløp er i alt vesentlig like. Slike variasjoner i dimensjoner av utløpene 18 er innenfor området av kjent fremstillingsteknikk, slik dét vil bli forklart i det etterfølgende.

Et viktig trekk ved den foreliggende oppfinnelse er de jevne, konstruksjonsmessige kontinuerlige overgangsområder.24 mellom respektive utløp 18 og legemet 12. Ved denne konstruksjon blir belastninger og spenninger som er rettet langs de tilkoblede komponenter mot forbindelsesorganet 10 jevnt fordelt, hvilket'reduserer spenningskonsentrasjonsområdene og problemene knyt-tet til disse. Dette trekk blir særlig forsterket av det faktum at ingen sveisning eller annen strukturell diskontinuitet er til stede i noen av overgangsområdene 24'.'

Tar man nåi betraktning fremstillingen av forbindelsesorganet 10, dannes først de halvkuleformete seksjoner 14, 16 av.flate plater under anvendelse av vanlige teknikker. Åpninger bores så gjennom veggen av seksjonene 14, 16 ved forutbestemte steder, og deretter blir formingskuler av ønskete størrelser trukket gjennom åpningene i en radielt utad rettet retning for å forme de forskjellige utløpene 18. Trekkingsoperasjonen med formingskulen kan enten være en fri trekning eller, hvis tettere toleranser ønskes, kan en ytre formende form anvendes i tilknytning til den formende kulen. Det kan være' nødvendig

å oppvarme området tilliggende åpningen forut for trekkings-operas jonen . I prinsippet kan utløp 18 av forskjellige stør-relser og utformninger oppnås ved anvendelse av formingskuler og til disse passende former av forskjellige størrelse

Dernest blir de ytterste ender av utløpene 18 formet til.å gi de firkantete, rørinngripende ender 20. Ved en påfølgende maskineringsoperasjon, dannes en ringformet avfasning 12 på hver av endene 20 for det-formål som er beskrevet ovenfor.

Til.sist blir de halvkuleformete seksjoner 14, 16 -sammenføyet ved sine basiser slik som ved hjelp av en sveis 26 for å danne forbindelsesorganet 10. Det bemerkes at utløpene 18c vist i fig. 2 passerer gjennom sveisen 26, og således må disse utløp dannes etter at sveisningen av seksjonene 14, 16 har funnet sted. Dette er mulig kun på grunn av det faktum at utløpene 18a er store nok til å tillate adgang til det indre av legemet 12 og ytterligere fordi utløpene 18c er betydelig mindre enn utløpene 18a.

Den foreliggende oppfinnelse gir et forbedret, meget anvend-bart verktøy for konstruktører av rørsystemer og rørformete

konstruksjoner. PÅ det ene eller det andre, anvendelsesområdet representerer forbindelsesorganet 10 det mest effektive middel for jevn fordeling av spenninger som påføres sammenføyningene mellom sammenkoblede rør eller konstruksjonselementer.

Som forklart tidligere resulterer den enestående tilveiebrin-gelse av utløpene 18 dannet i ett med det' kuleformete legemet 12 i den fordel at ingén diskontinuiteter eller potensielle spenningskilder er tilstede i de kritiske overgangsområder 24. Videre tillater utformningen av utløpene 18 sammenkobling av forbindelsesorganet 10 med rør eller konstruksjonselementer under anvendelse av enkle omkretsmessige buttsveiser. Av disse grunner er det klart at den foreliggende oppfinnelse representerer et betydelig fremskritt over kjente anordninger.

Claims (6)

1. Konstruksjonsmessig forbindelsesorgan for forbindelse av rørformete elementer, karakterisert ved et hult kuleformet legeme (12), og minst et par rørformede utspring (18) danne.t enhetlig fra veggen av nevnte legeme (12) og forløpende radielt utad fra dette.

2. Forbindelsesorgan som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte legeme omfatter et par hule halvkuleformete elementer (14, 16) sammenføyet (26) ved sine basiser.

3. Forbindelsesorgan som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte fremsprin<g> ,er stort sett sylindriske og at hver har en diameter større enn sin lengde.

4. Forbindelsesorgan som angitt i krav 3, karakterisert ved at nevnte fremspring er buttsveisingsutlø p, idet den ytterste enden av hvert fremspring er forsynt med en ringformet avfasning (22) for komplimentært å danne inngrep med den avfasede enden av et rørformet element.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av et kuleformet forbindelsesorgan som har rørmottagende fremspring, k a rak t e-r • i s e r t" ved. å fremstille et par i alt vesentlig, identiske, hule halvkuleformete seksjoner (14, 16), å forme åpninger i de halvkuleformete seksjoner ved forutbestemte steder, å trékke en formingskule radielt utad gjennom hver av nevnte åpninger, for å danne et antall utstrålene fremspring på nevnte seksjon, og å sammenkoble nevnte seksjoner langs basisene av disse for å danne et kuleformet legeme. .

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at det dessuten maskineres en ringformet avfasning.(22) på den andre enden av hvert fremspring for derved å forme butt-sveisingsutløp på det kuleformete legemet.