DK147893B - Roerforbindelsesstykke til at forbinde to roerformede dele - Google Patents

Description

147893

Opfindelsen angår et rørforbindelsesstykke til at forbinde to rørformede dele, fx dele af rørledninger. Forbindelsesstykket ifølge opfindelsen er især beregnet til forbindelse af rørformede dele under vand og især til brug ved udlægning eller reparation af undervandsrørled-5 ninger som dem, der anvendes til at føre olie og gas fra offshore-produktionssteder til oplagrings- eller behandlingssteder på land.

Udlægning eller reparation af undervandsrørledninger er en farlig, vanskelig og dyr operation. Mange af de metoder, der kan anvendes ved udlægning eller reparation af over- eller underjordiske rørlednin-10 ger, er ikke praktisk anvendelige under vand. Eksempelvis er det ved udlægning af rørledninger på jordoverfladen almindelig praksis at forbinde til hinanden grænsende dele af rørledninger derved, at man først fastgør rørflanger på de til hinanden grænsende rørdele eller rørsektioner og derefter bolter flangerne sammen således, at til hin-15 anden passende flader på flangerne bringes i tætningsindgreb med hinanden. Selv ved udlægning af rørledninger på eller under jordoverfladen er forbindelsen af rørledningssektionerne ved anvendelse af konventionelle sammenboltede flanger tidsrøvende. Man vil forstå, at anvendelsen af sådanne sammenboltede flanger under vand er ensbe-20 tydende med et særdeles vanskeligt, om ikke umuligt arbejde.

Selv om man ved udlægning eller reparation af undervandsrørledninger kan anvende konventionel svejseteknik, er det sædvanligvis nødvendigt omkring det område, hvor der skal svejses, at danne et evakueret kammer, der tjener til at tilvejebringe en egnet arbejds-25 plads til udførelse af svejsningen. Sådanne kamre er, foruden at de er dyre, vanskelige at kontrollere, hvorfor de er farlige, og i mange tilfælde er det upraktisk eller umuligt at anvende dem.

Ved udlægning og reparation af rørledninger under vandet støder man ofte på det problem, at til hinanden grænsende rørledningssektioner, 30 der skal forbindes med hinanden, ikke ligger på linje. Dette kan skyides ujævnheder på havbunden, deformation af rørledningssektionerne, etc. Det forhold, at rørledningssektionerne ikke ligger på linje, frembyder et specielt vanskeligt problem, når man skal reparere en sektion af en neddykket rørledning. Hvis en neddykket rørledning 2 147893 bliver beskadiget, er det som bekendt nødvendigt enten at løfte rørledningen op til overfladen og reparere den beskadigede sektion eller at foretage en eller anden form for reparation under vandet. I begge tilfælde er det normalt nødvendigt at fjerne den beskadigede rørsek-5 tion. Hvis man forsøger at foretage reparation under vandet, er det yderst vanskeligt at fremskaffe en udskiftningssektion med den helt rigtige længde til udskiftning af den beskadigede sektion, der er blevet fjernet.

Fra fransk patentskrift nr. 1.421.921 kendes et rørforbindelsesstykke 10 med et rørformet tapformet legeme, der kan bringes til at indgribe i et rørformet muffeformet legeme, og disse to legemer kan presses mod hinanden ved hjælp af kraftfrembringende organer, som omfatter en knæledsforbindelse. Ved den fra det franske patentskrift kendte konstruktion er de kraftfrembringende organer meget komplicerede og be-15 stir dels af hydrauliske cylindre samt af flere sårbare mekaniske dele, der er anbragt udvendigt på de rørformede legemer, som skal forbindes med hinanden. Denne kendte konstruktion er som følge af sin komplicerede og sårbare opbygning uegnet til mange formål.

Ved opfindelsen er der blevet tilvejebragt et forbedret rørforbindel-20 sesstykke af den sidstnævnte type, der er velegnet til brug ved forbindelse af rørformede dele under vand eller under andre vanskelige forhold.

Rørforbindelsesstykket ifølge opfindelsen er af den art, der omfatter et tapformet og et muffeformet legeme, hvor den ene ende af det 25 tapformede legeme, der har en gennemgående kanal, og hvis anden ende er forbundet med eller indrettet til at blive forbundet med den ene af de rørformede dele, kan presses ind i den ene ende af en gennemgående kanal i det muffeformede legeme ved hjælp af selektivt aktiverbare kraftfrembringende organer, der omfatter en knæledsfor-30 bindelse med to arme, der kan bevæges mellem to stillinger, i hvilke armene danner forskellige vinkler med hinanden, og rørforbindelsesstykket ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at den frie ende af den ene af knæledsmekanismens arme er indrettet til at kunne gå i indgreb med en på det muffeformede legeme udformet, aksialt rettet 35 indvendig indgrebsflade, medens den frie ende af den anden af 3 147893 knæledsmekanismens arme er udformet til at kunne bringes i indgreb med en pi det tapformede legeme udformet og modsat den indvendige indgrebsflade rettet udvendig indgrebsflade. Ved denne konstruktion, hvor knæledsmekanismen direkte samvirker med indgrebsflader på 5 henholdsvis det muffeformede og det tapformede legeme og således normalt er anbragt i en beskyttet stilling inde i det muffeformede legeme, opnås en konstruktion, der er væsentligt simplere og mindre sårbar end ved den ovennævnte kendte konstruktion.

Der kan findes organer til at bevæge knæledsmekanismen til den stil-10 ling, i hvilken mekanismens arme danner den største vinkel med hinanden, hvorved knæledsmekanismen vil presse den indvendige og den udvendige indgrebsflade i tæt indgreb med hinanden.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken 15 fig. 1 viser et skematisk længdesnit i en glideforbindelse, til hver ende af hvilken der er forbundet forbindelsesstykker ifølge opfindelsen, fig. 2 i større målestok en del af et længdesnit i den i fig. 1 viste glideforbindelse vist i en tilstand, i hvilken der kan foretages aksial 20 justering, fig, 3 et snit svarende til det i fig. 2 viste, men med glideforbindel-sen i en fikseret stilling, fig. 4 et delsnit, der viser en udførelsesform for forbindelsesstykket, der er af en kardanledstype, med de kraftfrembringende organer i en 25 ikke aktiveret tilstand, fig. 5 et snit svarende til det i fig. 4 viste, men hvor de kraftfrembringende organer er i en aktiveret stilling, fig. 6 et snit svarende til det i fig. 4 viste med en anden udførelsesform for de kraftfrembringende organer, der anvendes til tætning af 30 forbindelsesstykket ifølge opfindelsen, fig. 7 et snit svarende til det i fig. 4 viste, men med endnu en udførelsesform for de kraftfrembringende organer til tætning af forbindelsesstykket ifølge opfindelsen, fig. 8 set i perspektiv og med adskilte dele en knæledsmekanisme, der 35 udgør en del af de kraftfrembringende organer i forbindelsesstykket ifølge opfindelsen, 4 147093 fig. 9 set i perspektiv en del af et spændebånd, der udgør en del af de kraftfrembringende organer i den i fig. 4 viste forbindelsesindretning, og ved hvilken man anvender den i fig. 8 viste knæledsmekanisme, 5 fig. 10 et tværsnit, der viser, hvordan knæledsmekanismer af den i fig. 8 viste type er indbyrdes forbundet til dannelse af det i fig. 9 viste spændebånd, fig. 11 et snit efter linjen 11-11 i fig. 2, og fig. 12 et snit efter linjen 12-12 i fig. 7.

10 Fig. 1 viser et komplet system til forbindelse af passende ledninger 10 og 12 ved hjælp af en første boltefri forbindelsesindretning eller et forbindelsesstykke 14, der er forbundet med ledningen 12, en glide-forbindelse 16, hvis ene ende er forbundet med denne første forbindelsesindretning 14, og en anden boltefri forbindelsesindretning eller 15 et forbindelsesstykke 18, der er forbundet med ledningen 10 og glideforbindelsen 16. Den første forbindelsesindretning 14 har et muffelegeme eller en muffedel 20 med en gennemgående kanal 22, der står i fri forbindelse med kanalen 24 i ledningen 12. Ledningen 12 er fastgjort til muffelegemet 20 ved hjælp af en på ledningen 12 værende 20 udvidet del 26, der optages i en ringformet forløbende reces 28 udformet i en aksialt udragende haisdel 30 på muffelegemet 20. Et ringformet tætningsorgan 32 danner en fluidumtæt tætning mellem muffelegemet 20's halsdel 30 og ledningen 12.

Muffelegemet 20 optager et taplegeme eller en tapdel 34, der har en 25 gennemgående kanal 35, og taplegemet 34 og muffelegemet 20 har sammenpassende, komplementært formede flader, der indgriber med hinanden ved 36 og 38. En tætningsring 40 tjener til at danne en fluidumtæt tætning mellem taplegemet 34 og muffelegemet 20, når disse legemer presses mod hinanden på en måde, som vil blive beskrevet i 30 det følgende.

Taplegemet 34 er forsynet med en udvendig, ringformet, i hovedsagen radialt forføbende reces 42, der ligger ud for en indvendig, ringformet, i hovedsagen radialt forløbende reces 44 i muffelegemet 20, når taplegemet 34 og muffelegemet 20 er i indgreb med hinanden.

147893 5

En kraftfrembringende mekanisme, der under ét er betegnet med 46, og som vil blive mere detaljeret beskrevet i det følgende, tjener til at presse taplegemet 34 og muffelegemet 20 mod hinanden, indtil passende stoporganer på taplegemet 34 og muffelegemet 20 kommer i indgreb med hinanden. Disse organer kan f.eks. dannes af de med hinanden indgribende flader 36 og 38.

En til glideforbindelsen 16 hørende indre rørformet del 46a er ved svejsning fastgjort til den ende 33 af taplegemet 34, der rager ud af muffelegemet 20. Som det fremgår af tegningen, er den rørformede del 46a teleskopisk og forskydeligt optaget i en ydre rørformet del 48 således, at der mellem delene 46a og 48 dannes et ringformet mellemrum 50. Den indre rørformede del 46a har også en udvendig, ringformet udragende, udvidet endedel 135, i hvilken der er udformet en udvendig ringformet reces 136. En tætningsring 137 danner en tætning mellem den udragende del 135 og den ydre rørformede del 48's inderside. Den ydre rørformede del 48 ender i en ringformet indvendig, indefter ragende del 56, der forskydeligt indgriber med den indre rørformede del 46a, og en ringformet tætning 52 danner fluidumtæt indgreb mellem delene 56 og 46a.

Den ydre rørformede del 48 er, som det mere detaljeret vil blive beskrevet i det følgende, udformet som en integrerende del af en taphoveddel 70. Hoveddelen 70 har et indvendigt ringformet anlæg eller bryst 72, der samarbejder med et bøsningsformet stempel 74, der, som det er vist i de følgende figurer, er fastgjort til den indre rørformede del 46a for dannelse af et kammer 78.

Kammeret 78 er tætnet ved hjælp af en tætningsring 54, der er anbragt mellem den indre rørformede del 46a og hoveddelen 70, og indre og ydre tætningsringe 80 og 82 på stemplet 74. En åbning 85 tjener til at gøre det muligt at føre hydraulisk fluidum ind i og ud af kammeret 72.

Inde i det ringformede mellemrum 50 er der, som det mere detaljeret vil blive beskrevet i det følgende, anbragt organer 84, der anvendes til fiksering af de indre og ydre dele, henholdsvis 46a og 48, mod relativ aksial bevægelse, når først den ønskede placering er blevet opnået, fortrinsvis for dannelse af en tætning i det ringformede mellemrum 50.

6 147893

Det ses, at der således dannes endnu to kamre 143 og 146 mellem den ydre rørformede del 48 og den indre rørformede del 46a. Det ringformede kammer 143 har en åbning 144 og er udformet mellem den udragende del 135 og en aksial ende på organerne 84. Kammeret 146 har en åbning 147 og er udformet mellem stemplet 74 og organerne 84's anden aksiale ende. Man vil se, at justering af glide-forbindelsen enten kan foretages ved, at der indføres hydraulisk fluidum i kammeret 143 eller i kammeret 146, idet indføring af hydraulisk fluidum i kammeret 143 resulterer i en aksial forlængelse af glideforbindelsen, medens indføringen af hydraulisk fluidum i kammeret 146 eller i kammeret 78 resulterer i forkortelse af glideforbindelsen.

I fig. 1 er glidéforbindelsen 16 vist i sin i hovedsagen helt forkortede stilling, dvs. med den indre rørformede del 46a ført teleskopisk ind i den ydre rørformede del 48.

Den rørformede del 48 ender som tidligere nævnt i en taphoveddel 70. Selv om denne hoveddel 70 og den rørformede del 48 på tegningen er vist udformet, i ét stykke, kan taphoveddelen 70 være en separat del, der er svejset til eller på anden måde fastgjort til den rørformede del 48. Hoveddelen 70 danner sammen med andre dele,, der vil blive beskrevet i det følgende, den anden forbindelsesindretning 18. Den anden forbindelsesindretning 18 omfatter også et muffelegeme eller en muffedel 98 med en uregelmæssigt formet gennemgående kanal 100. Denne kanal 100 danner som vist i muffedelen 98 en første endeåbning 102 og en anden endeåbning 104. Taphoveddelen 70 er optaget i muffedelen 98's første endeåbning 102, og hoveddelen 70, der har en gennemgående kanal 105, har også en ringformet udvendig, i hovedsagen radialt forløbende reces 106. Muffedelen .98 har en ringformet, indvendig, i hovedsagen radialt forløbende reces 107, og recesserne 106 og 107 ligger i hovedsagen ud for hinanden, når tapdelen 70 er optaget i muffedelen 98. En anden kraftfrembringende mekanisme 46 tjener til at presse tapdelen 70 og muffedelen 98 mod hinanden, indtil passende stopflader på disse dele 70 og 98 kommer i indgreb med hinanden. Disse flader kan f.eks. være dem, der er vist ved 103.

Enden af tapdelen 70, der strækker sig ind i muffedelen 98, er forsynet med en udvendig segmentarisk kugleflade 110, der 7 U7893 har en udvendig, ringformet forløbende reces 111, i hvilken der er anbragt et deformerbart tætningsorgan 112, der fortrinsvis er af metal. Fladen 110 er i indgreb med en dermed sammenpassende, komplementært udformet, indvendig, segmentarisk kugleflade 113, der er udformet i en fatningsdel 109.

En ring 115 med et kileformet tværsnit er optaget i muffedelen 98's anden endeåbning 104 og fastgjort til denne ved en svejsning 116. Den kileformede ring 115, der tjener som middel til at hindre adskillelse af den fatningsformende del 109 fra tapdelen 70, har en indvendig segmentarisk kugleflade 117. Fladerne 110 og 117 er koncentriske og danner en reces 118, der delvis afgræn-ses af indre og ydre i hovedsagen koncentriske segmentatiske kugleflader. Enden af fatningsdelen 109, der optages i recessen 118, har en lignende udformning, så at der dannes en kugleledsforbindelse, der tillader relativ universal bevægelse af den fatningsdannende del 109 og den anden forbindelsesindretning 18.

Da den fatningsdannende del 109 er forbundet med ledningen 10 ved en svejsning 119, vil man forstå, at ledningerne 10 og 12 inden for de begrænsninger, der fastlægges af glideforbindelsen 16's vandring og forbindelsesindretningen 18's mulige svingningsbevægelse, kan forbindes, selv om disse ledninger langt fra ligger på linje.

Under henvisning til fig. 2, 3 og 11 vil glideforbindelsen ifølge opfindelsen nu blive nærmere beskrevet, og det gælder især organer til fiksering af den relative aksiale stilling for den indre og den ydre rørformede del, der danner glideforbindelsen.

Til den indre rørformede del 46a er der, fortrinsvis ved svejsning, fastgjort en slaglodningsbøsning 138. Denne bøsning 138, hvis formål vil blive nærmere forklaret i det følgende, er fortrinsvis af en flussmiddelfri legering med stort kobberindhold.

Det skal imidlertid bemærkes, at slaglodningsbøsningen 138 kan fremstilles af mange forskellige materialer, der kan tjene til at danne en svejsning eller lodning på en måde, som vil blive beskrevet i det følgende. Det bøsningsformede stempel 74 er fastgjort til den indre rørformede del 46a ved hjælp af en snapring eller fjederring 76 og en ende 139 af slaglodningsbøsningen 138.

Den ydre rørformede del 48 er forsynet med en indvendig ringformet, radialt fremspringende ribbe 140. Tætningsringe 141 og 142, der 8 1478-93 kan modstå høje temperaturer, danner tætning mellem ribben 140 og slaglodningsbøsningen 138 og fuldstændiggør tætningen af kamrene henholdsvis 143 og 146.

Ribben 140 er forsynet med en række med indbyrdes perifer afstand anbragte, radialt forløbende cylindriske boringer 148, der står i umiddelbar forbindelse med forsænkningsboringer 149 i det ydre rørformede legeme 48. Forsænkningsboringerne 149 er forsynet med gevind 150 og tjener til at optage en gevindprop 151. I boringerne 148 er der anbragt cylindriske stempler 152, der presses mod bøsningen 138 ved hjælp af trykfjedre 153, der er anbragt mellem gevindproppen 151 og stemplerne 152's hoveder. Det ses, at den ene ende af hver af trykfjedrene 153 optages i en fatning udformet i stemplet 152's hoved, medens den anden ende af fjederen 153 optages i en fatning 155, der er udformet i gevindproppen 151. Tætning mellem stemplet 152 og ribben 140 opnås ved hjælp af en O-ringstætning 156.

Den ringformede ribbe har en perifert forløbende, indefter åben reces 157. I denne reces 157 er der anbragt en induktionsopvarmningstråd 158, hvis elektriske forbindelse udgøres af ledere 159 og 160, der strækker sig gennem åbninger henholdsvis 161 og 162 i den ydre rørformede del 48.

Den relative anbringelse af induktionsopvarmningstråden 158 i forhold til recessen 157 og stemplet 152 fremgår bedst af fig. Il-Induktionsopvarmnings tråden 158 er, som man vil se, anbragt således, at den på en spolelignende måde i det væsentlige omslutter de dele af stemplet 152, der ligger i umiddelbar nærhed af slaglodningsbøsningen 138.

Idet der især henvises til fig. 3, ses det, at man ved at føre elektrisk strøm med den ønskede effekt til induktionsopvarmnings-tråden 158 kan opvarme den ende af stemplet 152, der ligger i umiddelbar nærhed af slaglodningsbøsningen 138, til en temperatur, der er tilstrækkelig til at få den del af bøsningen 138, der ligger an mod og i umiddelbar nærhed af stemplet 152, til at smelte. Då stemplerne 152 er anbragt med indbyrdes perifere afstande, dannes der en smeltet ring af sammensmeltet materiale af slaglodningsbøsningen 138. Når smeltningen af slaglodningsbøsningen 138 sker, presses stemplet 152 radialt indefter under påvirkning af fjederen 153. Ved en passende dimensionering af recessen 157 vil 147893 9 den mængde af smeltet materiale fra bøsningen 138, der fortrænges af stemplerne 152, i hovedsagen udfylde recessen 157. Der vil således blive dannet en ringformet forløbende udfyldningssvejsning 164, der er vist i fig. 3, og som ikke blot tjener til aksialt at fiksere den indre og den ydre rørformede del, henholdsvis 46a og 48 mod relativ bevægelse, men som også danner en tætning mellem den ringformede ribbe 140 og slaglodningsbøsningen 138 og således mellem den indre og ydre rørformede del henholdsvis 46a og 48.

Ved den foretrukne udførelsesform, der er vist i fig. 3, er stemplerne 152 ligesom bøsningen 138 af et slaglodningsmateriale, dvs., at de kan smeltes, så at stemplerne og bøsningen 138, når opvarmningen finder sted, vil smelte sammen og danne svejsningen.

Der vil nu blive henvist til fig. 4 og 5 i forbindelse med én detaljeret beskrivelse af en udførelsesform for de kraftfrembringende organer, der anvendes i den boltefrie forbindelsesindretning ifølge opfindelsen. Selv om den efterfølgende omtale vil ske under henvisning til en boltefri forbindelsesindretning, der muliggør kugleledsbevægelse, er det klart og umiddelbart indlysende, at de kraftfrembringende organer, der vil blive beskrevet i det følgende, også kan anvendes i forbindelse med den i fig. 1 viste boltfrie forbindelsesindretning 14. Af fig. 4 fremgår det, at recessen 106 i tapdelen 70 er forsynet med en ringformet forløbende, oppustelig slange 170, der kan oppustes ved hjælp af en forbindelseskanal 171, der strækker sig gennem den ydre tapdel 70. Et ringformet bøjeligt armeringsbånd 172 ligger omkring slangen 170. Slangen 170 befinder sig som vist i den radialt inderste del af recessen 106, medens den kraftfrembringende mekanisme, der i fig. 1 som helhed er betegnet med 46, er anbragt i den radialt yderste del af recessen 106. Konstruktionen af en typisk kraftfrembringende mekanisme fremgår bedst af fig. 8 - 10. Af fig. 8 fremgår det, at den kraftfrembringende mekanisme kan tage form af en knæledsforbindelse, der under ét er betegnet raed 177. Hver knæledsforbindelse 176 består som vist af knæledsarme 175 og 176 og af et svingningsorgan i form af en spole 177a med et cylindrisk legeme 178, en gennemgående aksial boring 179 og et par flanger 180 og 181, der strækker sig radialt ud fra aksialt modstående ender af legemet 178. Knæledsarmene 175 og 176 er ved de ender, der indgriber med spolen 177a, forsynet med buede recesser henholdsvis 182 og 183. De buede recesser 182 og 183 har en form, der passer sammen med den ydre overflade af spolen 177a's cylindriske legeme 178. Det ses, at armene 175 og 176 kan foretage en begrænset svingningsbevægelse omkring spolen ίο 147893 177a, når recesserne 182 og 183 indgriber med spolen 177a. Recessen 182 afgrænses delvis af fingre 184 og 185, der delvis omslutter spolen 177a*s cylindriske legeme 178, når knæledsforbindelsen 177 er samlet. På samme måde afgrænses recessen 183 af fingrene 186 og 187, som også delvis omslutter spolen 177a's cylindriske legeme 178, når knæledsforbindelsen 177 er samlet. Fingrene 185 og 187 strækker sig som vist aksialt længere ud fra armene henholdsvis 175 og 176 end fingrene 184 og 186. Når knæledsforbindelsen 177 er samlet, kan armene 175 og 176 således svinges mellem to endestillinger. I den ene endestilling vil fingrene 184 og 186 ligge an mod hinanden, medens fingrene 185 og 187 vil ligge an mod hinanden i den anden endestilling. Det ses endvidere, at enderne 175a og 170a af armene henholdsvis 175 og 176 er buede og har en i hovedsagen cirkulær yderflade.

Ved den foretrukne udførelsesform er knæledsforbindelsen 177 konstrueret således, at den har en V-form, når fingrene 184 og 186 ligger an mod hinanden, idet armene 175 og 176 danner en første vinkel med hinanden. Denne stilling svarer til den uspændte stilling, som vil blive nærmere forklaret i det følgende. Når knæledsarmene 175 og 176 svinges, indtil fingrene 185 og 187 ligger an mod hinanden, vil knæledsarmene 175 og 176 danne en anden vinkel med hinanden, der ligger i modsat retning og er meget større end den, som armene danner, når fingrene 184 og 186 ligger an mod hinanden.

Mere specifikt vil knæledsarmene 175 og 176, når fingrene 185 og 187 ligger an mod hinanden, være ført en lille smule forbi dødpunktsstillingen, hvilket er den stilling, i hvilken knæledsforbindelsen 177 nærmest udøver sin maksimale kraft.

Spolen 177a er fortrinsvis fremstillet af et fjedermateriale, der har sådanne elastiske egenskaber, at det cylindriske legeme 178, hvis der overføres en kraft til armene 175 og 176 i de ved pile C og D angivne retninger, vil blive sammenpresset i en retning på tværs af den aksiale boring 179, hvorved denne vil få en let oval form. Forudsat at spolen 177a's elasticitetsgrænse ikke overskrides, vil denne spole naturligvis udøve en kraft i retning modcat dem, der er antydet med pilene C og D.

Selv om der i forbindelsesindretningen ifølge opfindelsen kan anvendes individuelle knæledsforbindelser, samles de fortrinsvis til et bånd som det, der er vist i fig. 9 og mere detaljeret i fig.

10. Flere knæledsforbindelser 177 kan som vist i fig. 9 bringes 147893 11 til at danne et bånd 188 med et V-formet tværsnit, idet fingrene 184 og 186 ligger an mod hinanden, så at knæledsforbindelsen 177 befinder sig i sin uspændte stilling. Det V-formede bånd 188's konstruktion fremgår bedst af fig. 9 cg 10, hvoraf det fremgår, at et stort antal knæledsforbindelser 177 er sammensat til et ekspanderbart bånd under anvendelse af et elastomert materiale 192 til at sammenholde knæledsforbindelserne 177. En række individuelle, perifert anbragt knæledsforbindelser 177 er som vist forbundet med hinanden ved hjælp af det elastomere materiale 192, idet huller 189 og 190 i armene 175 og 176 tjener til at danne kanaler for forbindende dele af det elastomere materiale 192 mellem efter hinanden følgende knæledsforbindelse 177. På tegningen er armeringsbåndet 172 vist faststøbt på den indre omkreds af det v-formede bånd 188, men armeringsbåndet 172 kan naturligvis være en særskilt del.

Af fig. 4 fremgår det, at det V-formede bånd 188 kan bringes til at glide hen over tapdelene 70 og ind i recessen 106, før tapdelen 70 monteres i muffedelen 98. Med denne udformning optages det V--formede bånd 188 i hovedsagen helt i recessen 106 i tapdelen 70.

Det ses endvidere, at armen 175's buede endedel 175a er i indgreb med en lejeflade 193, der danner en del af recessen 106. Lejefladen 193 tjener som et svingningspunkt, omkring hvilket armen 175 bevæges, som det vil fremgå af det følgende.

Når først det V-formede bånd 188 er blevet monteret i recessen 106, føres muffedelen 98 ind over tapdelen 70 således, at recesserne 106 og 107 bringes til at ligge ud fra hinanden. Den fatningsdannende del 109 bringes så i indgreb med tapdelen 70's flade 110. Derefter fastgøres den kileformede ring 115 til muffedelen 98 ved hjælp af svejsningen 116. På dette tidspunkt kan den fatningsdannende del 109 stadig svinges frit eller bevæges i forhold til tapdelen 70 ligesom ved en kugleledsforbindelse. Der kan således foretages en tilpasning, ved hvilken der kompenseres for, at den ledning, til hvilken den fatningsdannende del 109 er forbundet, og den, til hvilken tapdelen 70 er forbundet, eventuelt ikke ligger på linje.

Det skal endvidere bemærkes, at det deformerbare tætningsorgan 112 på dette tidspunkt endnu ikke er bragt i indgreb.

147893 12 Når der først er blevet opnået en passende justering af den fatningsdannende del 109's stilling, fastlåses denne del på følgende måde:

Under anvendelse af kanalen 171 i tapdelen 70 oppustes slangen 170 ved hjælp af et passende oppustningsmedium. En sådan oppustning af slangen 170 bringer knæledsarmen 175's buede ende 175a til at dreje sig langs lejefladen 193. Samtidig svinger knæledsarmene 175 og 176 omkring spolen 177a og presses radialt udefter til en stilling, i hvilken de ligger på linje. En yderligere ekspansion af slangen 170 presser knæledsarmen 175 og 176 til den i fig. 5 viste stilling. På dette tidspunkt er fingrene 182 på knæledsarmene 175 og 176 i indgreb med hinanden, dvs. knæledsarmene 175 og 176 danner med hinanden en vinkel, der er meget større end, men ligger i modsat retning af den i fig. 4 viste. I denne tilstand ligger knæledsarmen 175's endeflade 175a an mod lejefladen 193 i tapdelen 70's recess 106, medens knæledsarmen 176's endeflade 176a ligger an mod lejefladen 194 i muffedelen 98's reces 107. Da spolen 177a er fjedrende, vil man forstå, at knæledsarme 175 og 176 udøver en kraft mod fladerne henholdsvis 193 og 194, og at denne kraft er proportional med den udstrækning, i hvilken den fjedrende spole 177a sammenpresses. Den af knæledsforbindelserne 177 udøvede kraft presser passende stopflader i tapdelen 70 og muffedelen 98 i indgreb med hinanden, og sådanne flader er eksempelvis vist i indgreb med hinanden ved 103.

Knæledsarmene 175 og 176 er som vist i fig. 5 ført forbi dødpunktet, dvs., at de ikke strækker sig parallelt på linje. Da knæledsforbindelse rne 177 således i deres spændte stilling er forbi dødspunktsstillingen, vil de forblive i denne stilling og presse stopfladerne i muffedelen 98 og tapdelen 70 mod hinanden, uden at der udøves nogen kraft fra slangen 170. Samtidig vil den kileformede ring 115, der er fastgjort til muffedelen 98, presse den fatningsdannende del 109 mod den segmentariske kugleflade 110 på tapdelen 70. Dette vil resultere i en deformation af det deformerbare, fortrinsvis af metal fremstillede tætningsorgan 112. Volumenet af en reces 111, der optager det deformerbare tætningsorgan, er fortrinsvis en lillé smule større end volumenet af den deformerbare tætning 112, 147893 13 så at den deformerbare tætning vil flyde og fuldstændigt udfylde recessen 111 og danne en fluidumtæt tætning mellem tapdelen 70 og den fatningsdannende del 109. Når tætningsorganet 112 er blevet deformeret på denne måde, er fatningsdelen 109 fastlåset og kan ikke bevæges.

Hvis man nu ønsker at adskille tapdelen 70 og muffedelen 98, er det nødvendigt at udløse knæledsforbindelsen 177, dvs. at føre knæledsforbindelserne til deres i fig. 4 viste uspændte stilling. Dette sker på følgende måde: I muffedelen 98 findes en ringformet, radialt indefter forløbende reces 197, der står i forbindelse med recessen 107. I recessen 197 er der anbragt en ringformet udløserslange 198, der kan oppustes gennem en kanal 199, der strækker sig gennem muffedelen 98. Hvis slangedelen 198 oppustes, når slangen 170 er sammenklappet, vil den påvirke knæledsforbindelserne 177 og få disse til at bevæge sig tilbage gennem dødpunktsstillingen, dvs. til den i fig. 4 viste stilling. Derved vil de kræfter, der presser tapdelen 70 og muffedelen 98 mod hinanden, blive ophævet, så at man kan demontere forbindelsesindretningen.

I fig. 6 er der vist en let modificeret udførelsesform for de organer, der påvirker det V-formede bånd 188. Ved den i fig. 6 viste udførelsesform er tapdelen 70a endvidere en lille smule forskellig fra den tapdel 70, der er vist i fig. 4 og 5. Tapdelen 70a har en reces 106a, der i hovedsagen svarer til den i fig. 4 og 5 viste reces 106, og recessen 106a ligger ud for en reces, der svarer til recessen 107 i muffedelen 98. En ringformet, i hovedsagen aksialt forløbende reces 200 står i forbindelse med recessen 106a. I denne reces 200 er der forskydeligt optaget en ringformet del 201 med en konisk flade 202. En stempelstang 203 er fastskruet til den ene ende af den ringformede del 201 og strækker sig gennem et tætningsorgan 204, og stempelstangens anden ende er fastgjort til et stempel 204a. Stemplet 204a er forskydeligt anbragt i en cylinder 205 og kan bevæges frem og tilbage i denne under påvirkning af kræfter fra et hydraulisk fluidum, og en tætningsring 209 danner en fluidumtæt tætning mellem stemplet 204a og cylinderen 205's vægge. En gevindprop 206 lukker cylinderen 205 og danner mellem sig og stemplet 204a et første kammer 205a. En kanal 208 fører fra et andet kammer 147893 14 207,. der dannes mellem stemplet 204a og tætningen 204, til det ydre af tapdelen 70a. Kammeret 205a står i forbindelse med en kanal 209a, der fører til det ydre af tapdelen 70a. Det ses, at hvis et hydraulisk fluidum tilføres kammeret 205a, vil stemplet 204a blive presset aksialt indefter mod recessen 106a. Dette vil resultere i en aksial indadgående bevægelse af stempelstangen 203 og den ringformede del 201. Hvis der føres et tilstrækkelig tryk til kammeret 205a, vil den koniske flade 202 på den ringformede del 201 indgribe med det V-formede bånd 188 og presse dette til sin spændte stilling, dvs. den stilling, i hvilken knæledsarmen 175 og 176 er i indgreb med fladerne 193 og 194 i henholdsvis tapdelen 70a og muffedelen 98. Ligesom ved den i fig. 5 viste udførelsesform vil knæledsarmene 175 og 176 blive ført forbi dødpunktsstillingen. Ligeledes vil tætningen 112 være blevet deformeret og således tætne og sammenlåse den fatningsdannende del 109 og tapdelen 70a. For at udløse det V-formede bånd 188 føres der nu hydraulisk fluidum til kammeret 207, hvorved stemplet 204a bevæges aksialt udefter og trækker den ringformede del 201 tilbage til den ringformede reces 200. Oppustningen af slangen 198 gennem kanalen 199 vil nu bevirke, at det V-formede bånd 188 presses tilbage forbi dødpunktsstillingen til den stilling, der er vist i fig. 4, dvs. med fingrene 184 og 186 liggende an mod hinanden. De kræfter, der virker i retning af at presse stopfladerne, f.eks. ved 103, i tapdelen 70a og muffedelen 98 mod hinanden, vil således blive ophævet, og indretningen kan demonteres .

Det bemærkes, at der vil være flere af de stempel-cylinderindretnin-ger, der er vist i fig. 6 og beskrevet ovenfor, idet de er anbragt i tapdelen 70a med perifere afstande. Disse indretninger kan fortrinsvis også aktiveres samtidigt, hvorved der vil blive udøvet i hovedsagen lige store kræfter aksialt rundt langs den ringformede del 201's periferi, hvorved det hindres, at denne del 201 fastklemmes i recessen 200.

I fig. 7 er der vist endnu en udførelsesform for de kraftfrembringende organer, der tjener til at presse forbindelsesindretningens tap-og muffedel i tætnende indgreb med hinanden. Ved den i fig. 7 viste udførelsesform står recessen 106b, der svarer til recessen 106 i 147893 15 fig. 4, i åben forbindelse med en række i hovedsagen radialt forløbende kamre 212, der er anbragt med indbyrdes perifere afstande rundt langs tapdelen 70b. I kamrene 212 er der ved hjælp af en fjederring 214 fastgjort et føreorgan 213, idet tætning mellem kammeret 212 og føreorganet 213's yderflade dannes ved hjælp af en O-ring 215. En stempelstang 216 er forskydeligt anbragt i en central åbning i føreorganet 213, og en tætningsring 217 danner tætning mellem stempelstangen 216 og denne åbning. Stempelstangen 216 er fastgjort på den ene ende af et stempel 218. Stemplet 218 tjener til at opdele den radialt yderste del af kamrene 212 i kamre 219 og kamre 220, af hvilke kammeret 219 kan tilføres hydraulisk fluidum gennem kanalen 219, medens kammeret 220 kan tilføres hydraulisk fluidum gennem kanalen 222. Det ses, at stemplet 218 vil bevæge sig i en retning, der er antydet ved hjælp af en pil E, hvis der føres fluidum til kammeret 219, medens stemplet 218 vil bevæge sig i retning modsat den af pilen E angivne, hvis der føres fluidum til kammeret 220.

Den ende af stempelstangen 216, der ligger fjernest stemplet 218, danner en fatning 223, i hvilken der er optaget en kugle 224. Kuglen 224 er forbundet med en stang 225, der igen er forbundet til en gaffel 226. Gaflen 226 har, som det bedst fremgår af fig. 12, to med indbyrdes afstande anbragte arme 227 og 228, i hvilke der findes huller henholdsvis 229 og 230. Ved den i fig. 7 og 12 viste udførelsesform findes der spoleformede organer 177a, der er en lille smule forskellige fra de i fig. 8 viste. Foruden et cylindrisk legeme 178a, flanger 180a og 181a og en boring 170a er spolen 177a forsynet med aksialt udragende nav 231 og 232. Som det fremgår af fig. 12, strækker navet 231 sig ind i hullet 229 i gaflen 226's arm 227, medens navet 232 strækker sig ind i hullet 230 i gaflen 226's arm 228. Spolerne 177a er således i perifer retning skiftevis anbragt mellem med indbyrdes perifer afstand anbragte gafler 226. Da stemplerne 218 kan betjenes samtidigt, kan alle spolerne 177a samtidigt bevæges radialt udefter eller radialt indefter afhængig af bevægelsesretningen for stemplerne 218. Dette vil naturligvis bevirke, at knæledsarmene 175 og 176 bevæges til og fra den spændte og uspændte stilling som beskrevet ovenfor.

147893 16

Selv om knæledsforbindelserne 177 med de i fig. ^ 6 og 7 viste udførelsesformer er vist monteret i ringformet forløbende recesser i forbindelsesindretningens tapdel, er det klart, at individuelle knæledsforbindelser kan monteres i individuelle, med perifere indbyrdes afstande anbragte recesser i tapdelen, idet muffedelen kan være forsynet med udfor beliggende recesser, når tapdelen og muffedelen er monteret i hinanden. I sådanne tilfælde aktiveres knæledsforbindeiserne fortrinsvis samtidigt men individuelt for således at bringe disse til deres spændte og uspændte stillinger og derved bringe stopfladerne i forbindelsesindretningens tap- og muffedele i indgreb og ud af indgreb med hinanden.

Selv om de kraftfrembringende organer, dvs. knæledsforbindelserne, er blevet detaljeret beskrevet med speciel henvisning til en forbindeisesindretning af kugleledstypen, dvs. i forbindelse med den i fig. 1 viste forbindelsesindretning 18, er det klart, at de kraftfrembringende organer, dvs. knæledsforbindelserne i de i fig. 4-7 viste udførelsesformer, ligesåvel kan tilpasses en ikke-drejelig forbindelsesindretning, som f.eks. den i fig.

1 viste forbindelsesindretning 14. Således kan eksempelvis en hvilken som helst af knæledsforbindelserne og organerne til aktivering af disse anvendes på præcis samme måde som beskrevet for de i fig. 4-7 viste udførelsesformer til at presse taplegemet 34 og muffelegemet 20 mod hinanden, indtil passende stopflader på disse bringes i indgreb med hinanden.

Ved den ovenfor givne beskrivelse af knæledsforbindeiserne 177 er det specielt blevet omtalt, at spolen 177a fortrinsvis er fremstillet af et fjederlignende materiale, der har tilstrækkelig elasticitet til, at det i en vis udstrækning kan deformeres, uden at deformationen bliver permanent. Det er imidlertid klart, at konstruktionen af den spole eller det drejningsorgan, der anvendes i knæledsforbindelserne 177 ikke er begrænset til materiale, der har den ovenfor nævnte elasticitetsgrad, dvs. fjedre. Drejningsorganet kunne eksempelvis fremstilles af et i hovedsagen uelastisk materiale og kunne i virkeligheden være et massivt legeme uden nogen gennemgående aksial boring som den, der findes i spolen 177a. I dette tilfælde måtte læng- 147893 17 den af knæledsforbindelsen, når armene ligger på linje, dvs. parallelt, være større end afstanden mellem de lejeflader, der er udformet i forbindelsesindretningen i ud for hinanden liggende recesser i tap- og muffedelen, mod hvilke lejeflader enderne af knæledsarmene ligger an, når tap- og muffedelen er bragt i fuldt indgreb med hinanden. Det ville endvidere være nødvendigt at opretholde en kraft på knæledsforbindelserne i hovedsagen på tværs af disses længdeakse for til stadighed at presse knæledsarmenes ender i indgreb med lejefladerne i de i tap- og muffedelen udformede recesser for at opnå tæt anlæg mellem stopfladerne på forbindelsesindretningens tap- og muffedel.

Anvendelsen af et fjederlignende materiale til udformning af knæledsforbindelsens drejningsorgan foretrækkes derfor i høj grad, idet den energi, der oplagres i den sammenpressede fjeder, når knæledsforbindelsen er spændt, tjener til at udøve en konstant kraft, der presser stopfladerne på tap- og muffedelen i indgreb med hinanden. Anvendelsen af en fjeder som drejningsorgan har adskillige andre fordele. For det første behøver bearbejdningstolerancerne for komponenterne ikke at blive så nøje overholdt, idet drejningsorganets elasticitet kan kompensere for en vis variation i tolerancerne. For det andet kan forbindelsesindretningen, når der i knæledsforbindelserne anvendes en fjeder som drejningsorgan, udvide sig eller trække sig sammen, uden at tætningen går tabt, idet fjederen sammenpresses eller udvider sig og således kompenserer for eventuelle dimensionsændringer, der forekommer som følge af opvarmning, afkøling eller trykændringer i systemet. Endelig er det blevet konstateret, at hvis ikke drejningsorganet er fremstillet af et fjedrende materiale, er det ikke muligt at spænde knæledsforbindelserne i en stilling efter dødpunktet på den ovenfor beskrevne måde. I denne forbindelse skal det bemærkes, at når knæledsforbindelserne bevæges fra deres uspændte stilling til stillingen på den anden side dødpunkt-stillingen, sammenpresses fjederen, hvilket vil sige, at den antager en mere oval form. Hvis drejningsorganet var fremstillet af et uelastisk materiale, ville det ikke være muligt at føre knæledsforbindelserne forbi dødpunktstillingen til den spændte stilling og stadig holde tap- og muffedelen i tæt indgreb med hinanden. Hvis f.eks. afstanden mellem lejefladerne i recesserne 147893 18 på tap- og muffedelen er mindre end den aksiale længde af de ikke-elastiske knæledsforbindelser, når armene strækker sig parallelt og på linje, ville knæledsarmenes lejeender gnave sig ind i lejefladerne, når de ikke-elastiske knæledsforbindelser blev bevæget til deres parallelle, på linje liggende stilling. Yderligere bevægelse af de ikke-elastiske knæledsforbindelser radialt udefter ville resultere i, at knæledsarmenes lejeender blev bevæget bort fra lejefladerne på tap- og muffedelen. Knæledsforbindelserne ville således i denne stilling ikke udøve nogen kraft, der pressede tap- og muffedelene i indgreb med hinanden.

Selv om drejningsorganet for knæledsforbindelserne ved den ovenfor beskrevne foretrukne udførelsesform danner de elastiske organer, er det muligt, at knæledsforbindelserne kunne konstrueres således, at den ene af eller begge knæledsarmene havde de elastiske eller fjedrende egenskaber i stedet for drejningsorganet. Eksempelvis kunne knæledsarmenes lejeender være forsynet med elastisk påvirkede ruller, kuglelejer, stempler etc., der kunne være aksialt sammenpressede i knæledsarmenes ender, men som ville kunne have nogenlunde den samme virkning som den, der er beskrevet ovenfor i forbindelse med knæledsforbindelser, hvor drejningsorganet er en fjeder. I almindelighed er det kun nødvendigt, at hver af knæledsforbindelserne forsynes med et presseorgan, der giver knæledsforbindelsen en elastisk egenskab, dvs. tilvejebringer en knæledsforbindelse, der kan sammentrykkes aksialt, når knæledsarmene er beliggende parallelt og på linje, uden at der bliver tale om en permanent stukning eller deformation.

Claims (4)

1-47893

1. Rørforbindelsesstykke til at forbinde to rørformede dele (10, 12), hvilket rørforbindelsesstykke omfatter et tapformet og et muffeformet legeme, idet den ene ende af det tapformede legeme (34, 70), der har 5 en gennemgående kanal (35, 105), og hvis anden ende er forbundet med eller indrettet til at blive forbundet med den ene af de rørformede dele (10, 12), kan presses ind i den ene ende af en gennemgående kanal (22, 105) i det muffeformede legeme (20, 98) ved hjælp af selektivt aktiverbare kraftfrembringende organer (46, 188), der 10 omfatter en knæledsmekanisme med to arme (175, 176), der kan bevæges mellem to stillinger, i hvilke armene danner forskellige vinkler med hinanden, kendetegnet ved, at den frie ende af den ene af knæledsmekanismens arme er indrettet til at kunne gå i indgreb med en på 15 det muffeformede legeme (20, 98) udformet, aksialt rettet indvendig indgrebsflade (194), medens den frie ende af den anden af knæledsmekanismens arme er udformet til at kunne bringes i indgreb med en på det tapformede legeme (34, 70) udformet og modsat den indvendige indgrebsflade rettet udvendig indgrebsflade (193). 20 2. Rørforbindelsesstykke ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det har organer (170, 212-222) til at bevæge knæledsmekanismen til den stilling, i hvilken mekanismens arme danner den største vinkel med hinanden.

3. Rørforbindelsesstykke ifølge krav 2, 25 kendetegnet ved, at knæledsmekanismen omfatter en dreje-tap (177a), der er elastisk sammentrykkelig mellem armene (175, 176), når knæledsmekanismen befinder sig i den stilling, i hvilken armene danner den største indbyrdes vinkel.

4. Rørforbindelsesstykke ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, 30 kendetegnet ved, at de kraftfrembringende organer omfatter et bånd (188) af de nævnte knæledsmekanismer, der er indbyrdes forbundet af et elastomert materiale.