SE511768C2 - Anordning och förfarande för skarvning av stänger, samt kolvpump innefattande anordningen - Google Patents

Description

511 76É 2 10 15 20 25 30 35 de gängade stängerna och därmed koppla isär pumpen och lin- järmotorn. Det är även vanligt med problem när det gäller att sätta ihop de gängade stångändarna med varandra igen, efter isärplockning. Vid de små stångdimensioner som vanligen används i dessa sammanhang, av storleksordningen 20-50mm. uppstår särskilda problem, i synnerhet p g a att godsmängden är för liten för att ge ett starkt förband, och gängorna ofta ger upphov till utmattningsbrott. Ett annat vanligt problem är att det kommer in sand och smuts mellan gängorna vilket kan leda till låsning.

Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahål- la en anordning och ett förfarande som löser ovannämnda prob- lem och ger en enklare och säkrare skarvning av stänger i allmänhet och kolvstänger hos linjärmotorer och kolvpumpar i synnerhet.

Ovanstående syfte uppnås dels genom en anordning såsom definieras i den kännetecknande delen av patentkravet 1, och dels av förfarandet såsom definieras i den kännetecknande delen av patentkravet 15.

I enlighet med föreliggande uppfinning kännetecknas således en anordning för skarvning av två stänger, vilka var- dera har åtminstone en ände som skall skarvas med den andra stångens respektive ände, och vilka två ändar är vända mot varandra och placerade intill varandra, vilken anordning innefattar en inre hylsa hos vilken avståndet från hylsans centrum till hylsans utvändiga vägg avtar i hylsans längd- riktning, åtminstone under en del av hylsans utsträckning i nämnda längdriktning, och vilken hylsa är utformad att an- bringas utvändigt över de mot varandra vända stångändarna, och vilken anordning vidare innefattar en yttre hylsa hos vilken avståndet från hylsans centrum till hylsans invändiga vägg avtar i hylsans längdriktning, åtminstone under en del och vilken av hylsans utsträckning i nämnda längdriktning, yttre hylsa är utformad att anbringas utvändigt över den inre hylsan, varvid den inre hylsans utsida och den yttre hylsans insida är utformade för formbunden förbindning med varandra, vilken anordning vidare innefattar låsningsorgan för låsning av de två hylsorna i förhållande till varandra, av att den innefattar förbindningsorgan för läsande förbindning av den 10 15 20 25 30 35 at 511 768 inre hylsan med respektive stángände, vilka förbindningsorgan innefattar urtag och utskott, vilka utskott resp urtag är utformade för formbunden bindning av den inre hylsan med resp stångände, att urtagen har inre sluttande anliggningssidor och att utskotten har motsvarande yttre sluttande anligg- ningssidor, varvid nämnda inre och yttre sluttande anligg- ningssidor är utformade att anligga mot varandra för åstad- kommande av förbindningen.

Härigenom erhålls fördelen av en gängfri förbindning som har betydligt bättre hållfasthet än kända anordningar, bl.a. därför att låsning undviks och utmattningsbrott und- förbättrad ekonomi, och viks, vilket ger en längre livslängd, allmänt ger en enklare service. Dessutom erhålls en bättre kraftöverföring då hela skarvanordningen är styvare.

Enligt ett särskilt fördelaktigt särdrag sker läsningen av de två hylsorna i förhållande till varandra medelst kil- verkan.

Enligt en föredragen utföringsform finns ett litet spel mellan stångändarna när de befinner sig inuti den inre hylsan hos skarvanordningen. Detta spel är företrädesvis av stor- leksordningen 0,5 0,8 mm. Fördelen med detta spel är att kraftöverföringen mellan de två stängerna inte går via stång- ändarna utan går via hylsorna.

Förfarandet enligt uppfinningen uppvisar kännetecken motsvarande vad som ovan angivits beträffande anordningen.

Ytterligare kännetecken och fördelar kommer att framgå av de återstående underordnade patentkraven.

Således kännetecknas uppfinningen vidare av att den innefat- tar förbindningsorgan för låsande förbindning av den inre Dessa förbindningsorgan hylsan med respektive stàngände. innefattar vilka urtag resp utskott är hylsan med med fördel urtag och utskott, utformade för formbunden förbindning av den inre resp stàngände, och därmed förbindning av stångän- darna. Enligt en första utföringsform innefattar förbind- ningsorganen urtag i den omkretsföljande ytan på respektive stång, nära respektive stàngände och förbindningsorganen kännetecknas vidare av att de innefattar utskott pà insidan av den inre hylsan, vilka utskott respektive urtag är utfor- made för formbunden förbindning. Enligt en alternativ utfö- 511 768 4 lO 15 20 25 30 35 'utskotten har motsvarande yttre sluttande sidor, ringsform innefattar förbindningsorganen utskott på den omkretsföljande ytan på resp stång, nära resp stångände, och urtag på insidan av den inre hylsan, vilka utskott resp urtag är utformade för formbunden förbindning. Dessa utskott är med fördel utformade som mot den inre hylsans längdriktning tvärgående utskott, sträckande sig i riktning inåt inuti den inre hylsan. Alternativt är utskotten utformade som mot resp stångs längdriktning tvärgående utskott på resp stångände.

De är med fördel utformade som radiella utskott. Urtagen är företrädesvis utformade som mot den inre hylsans och resp stångs längdriktning tvärgående spår. De är med fördel utfor- made som radiella spår. Stängernas och den inre hylsans invändiga geometriska utformning måste givetvis vara anpassa- de till varandra. Således är det inte nödvändigt att stänger- na har ett cirkulärt tvärsnitt och det är ej heller nödvän- digt att den inre hylsans insida har ett cirkulärt tvärsnitt, utan t.ex. ett rektangulärt tvärsnitt kan även vara aktuellt.

Urtagen har företrädesvis inre sluttande sidor och varvid nämnda inre och yttre sluttande sidor är utformade att anlig- ga mot varandra för åstadkommande av förbindningen. Detta innebär att urtagen respektive utskotten vanligen har en dvs. generell V-form, företrädesvis dock utan spetsig botten, V-ets spets har stympats. Det är även fördelaktigt om utskot- tets topp är en plan yta som är så utformad att den ej går ner i botten på urtaget/spåret. Härigenom kan en liten radie åstadkommas i spårets botten, vilket minskar risken för utmattning och förbättrar hållfastheten. Vidare är det att föredra att hylsan ej anligger mot stångens utsida, utan att anliggning mellan hylsan och respektive stångs utsida endast sker via de sluttande sidorna på urtagen respektive utskot- ten. Dessa utformningsdetaljer medverkar till att säkerställa kontakt mellan de sneda ytorna i urtagen och på utskotten, vilket har fördelen att ge ett styvt förband.

Vidare anges enligt en särskilt föredragen utförings- form att den inre hylsan är uppdelad i åtminstone två hylsde- lar, företrädesvis två hylshalvor. Detta ger en enkel monte- ring av den inre hylsan över skarvändarna och bidrar även 10 15 20 25 30 35 s11i7es 5 detta till att säkerställa kontakt mellan de sneda ytorna i urtagen och på utskotten, på samma sätt som ovan.

För att åstadkomma låsning mellan de två hylsorna som alltså ligger an mot varandra innefattar anordningen lås- ningsorgan som i sin tur med fördel innefattar ett mothålls- organ utformat för anliggning mot den av den inre hylsans ändar där avståndet från hylsans centrum till hylsans utvän- Låsningsorganen innefattar även ett vilket med fördel diga vägg är som störst. låsmedel anordnat på den yttre hylsan, innefattar en hålförsedd fläns. Mothållsorganet innefattar även detta en hålförsedd fläns och därtill innefattar lås- ningsorganet även skruvar för anbringande i nämnda hål, varvid ett skruvförband bildas vilket utgör làsningsorganet.

Genom åtdragning av dessa skruvar kommer således mothållsor- ganet att dras mot den yttre hylsan, varvid mothållsorganet samtidigt pressar den inre hylsan i en riktning medan den yttre hylsan påverkas i den andra riktningen av skruvspän- ningen, vilket leder till en effektiv kilverkan mellan de båda hylsorna.

Den inre hylsan är med fördel utformad så att den har en väsentligen konisk utsida och den yttre hylsan är med fördel utformad så att den har en väsentligen konisk insida, varvid nämnda sidor är utformade för formbunden samverkan.

Naturligtvis är det även möjligt att utforma respektive utsida och insida på annat sätt, de kan t.ex. ha en rektangu- lär eller triangulär tvärsnittsform. Slutligen kan den yttre hylsans utsida med skruvförbandet anta vilken som helst Det finns inte heller något nödvändigt samband mellan respektive lämplig form. Antalet skruvar kan varieras efter behov. hylsas invändiga och utvändiga form.

Som nämnts har uppfinningen fördelen att vara särskilt lämplig för tillämpning hos en kolvpump. En sådan kolvpump innefattar företrädesvis en cylinder med en främre och en bakre cylindergavel och en, i cylindern, fram- och återgående kolv fäst vid en kolvstång gående genom en av cylindergavlar- na, samt en linjärmotor med en utgående stång för drivning av kolvpumpen. Kolvpumpens kolvstång med linjärmotorns utgående 10 15 20 25 30 35 511 768 6 stång skarvas medelst en anordning såsom beskrivits ovan, enligt föreliggande uppfinning.

Föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas mer i detalj med hänvisning till bifogade ritningar, vilka illust- rerar utföringsexempel av uppfinningen.

Fig. l är en sidovy, delvis i genomskärning, vilken illustrerar en första utföringsform av uppfinningen, fig. 2 är en vy i genomskärning av en första utförings- längs linjen A-A i figur 1, i ett plan 1, i genomskärning, motsvarande fig. 2, form av uppfinningen, vinkelrätt mot planet i fig. fig. men av en andra utföringsform av uppfinningen, fig. 4 är en sidovy, delvis i genomskärning, vilken 3 är en vy illustrerar en tredje utföringsform av uppfinningen, och fig. 5 är en vy i genomskärning av den tredje utfö- ringsformen, längs linjen B-B i figur 1, i ett plan vinkel- rätt mot planet i fig. 4, Den i fig. 1 och 2 illustrerade anordningen enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning, avser en skarvning av två stänger 1, 2. Stången 1 har en ände 3 och stången 2 har en ände 4 och stängerna är ämnade att skarvas med dessa ändar vända mot varandra inuti skarvanordningen.

Skarvanordningen innefattar en inre hylsa 6, vilken i den illustrerade utföringsformen har en utvändig konisk form, och en yttre hylsa 7, vilken i den illustrerade utföringsformen har en invändig konisk form. Dessa två ytor med konisk form anligger som synes mot varandra. Den inre hylsan är försedd med utskott 10 anordnade på hylsans insida, vilka sträcker sig radiellt inåt i hylsan. Utskotten har sneda kanter ll.

Den inre hylsan 6 är försedd med två uppsättningar utskott, en för vardera stàngänden, avsedda att gå i ingrepp med respektive stångända. På motsvarande sätt finns i respektive stångände anordnade urtag i form av ringformade spår med sneda sidor. De ringformade spåren 13 har en stympad V-form med platt botten. Utskottens sidor ll och spårens sidor 14 anligger mot varandra. Däremot anligger inte utskotten mot spårens botten. Hylsans insida i övrigt anligger inte heller 10 15 20 25 30 35 511 768 7 mot utsidan på någon av stängerna. Mellan stängernas ändar finns företrädesvis ett litet gap 16, vilket ger ett spel mellan stängerna av storleksordningen 0,5 - 0,8 mm.

Hylsan 7 är försedd med en krage eller fläns 20. Vid den ände på den inre hylsan som har det största tvärsnitts- måttet, dvs den av den inre hylsans ändar där avståndet från hylsans centrum till hylsans utvändiga vägg är som störst, anligger ett mothållsorgan 22. Såväl flänsen 20 på hylsan 7 eller motflänsen 22, är försedda med hål som mothållsorganet, 23 respektive 24 i vilka en skruv 26 är anbringad. Hålet 23 är försett med en invändig gänga och skruven 26 har en mot- svarande utvändig gänga. Härigenom bildas ett skruvförband vilket vid åtdragning fungerar så att motflänsen 22 trycker den inre hylsan åt vänster i figuren samtidigt som den yttre hylsan 7 utsätts för en dragkraft i motsatta riktningen.

Härigenom åstadkommes en kilverkan som låser de två hylsorna i förhållande till varandra på ett effektivt och enkelt sätt.

Jämfört med känd teknik erbjuder denna lösning även en för- hållandevis enkel isärmontering av stängerna.

I stället för att förse flänsen 20 med en invändig gänga kan naturligtvis hålet vara slätt på insidan och mut- tern fästas på flänsens 20 baksida med en mutter. Även andra typer av làsningsorgan är möjliga, t.ex. olika slag av klämorgan.

Såsom framgår av fig. 1 så är den inre hylsan 6 före- trädesvis delad i två hylshalvor, 6a respektive 6b. Företrä- desvis ligger dessa hylshalvor ej an mot varandra, utan mellan dem finns ett litet spel för att säkerställa kontakt mellan de sneda ytorna i spåren resp på utskotten.

Den andra utföringsformen illustrerad i fig. 3 visar en skarvanordning där den inre hylsans 36 utsida och den yttre hylsans 37 insida har ett rektangulärt tvärsnitt. Den yttre hylsan är även rektangulär vad gäller dess utsidas tvärsnitt.

Här har det då visat sig lämpligt att anordna skruvförbandets En dylik Stången 34 skruvar 56 i respektive flänsars 50 fyra hörn. utformning kan t ex vara påkallad av utrymmesskäl. har även här ritats med ett cirkulärt tvärsnitt men det är 10 15 20 25 30 35 511 768 8 naturligtvis tänkbart med stänger med annorlunda formade tvärsnitt. För övrigt fungerar den på samma sätt som utfö- ringsformen illustrerad i fig. 1 och 2.

Den i fig. 4 och fig. 5 illustrerade tredje utförings- formen visar ett alternativ där utskotten har anordnats pà stångändarna i stället för på den inre hylsan, och således har urtagen anordnats inuti den inre hylsan i stället för i stångändarna. Fig. 4 och 5 visar således två stänger 61, 62 med respektive stàngändar 63, 64 försedda med ringformade utskott 70. hylsan 66 är försedd med motsvarande två uppsättningar urtag Dessa utskott har sneda kanter 71. Den inre i form av ringformade spår 73 med sneda sidor 74. För övrigt är de olika delarna utformade på samma eller motsvarande sätt som utföringsformen illustrerad i fig. 1 och fungerar på yttre hylsa 67 med en är försedda med hål 83 tillsammans bildar ett samma sätt. Det finns således även en fläns 80, ett mothàllsorgan 82, vilka resp 84, samt skruvar 86, vilka delar skruvförband. Det finns även ett litet spel 76 mellan stäng- ernas ändytor. Som framgår av fig. 5 har den yttre hylsan här en rektangulär form, för att illustrera ytterligare ett exempel på hur formerna på de ingående delarna kan varieras inom ramen för uppfinningstanken.

Beskrivningen ovan av föredragna utföringsformer av uppfinningen är endast avsedd som illustrerande exempel, utan att därför begränsa uppfinningen. Ett antal modifieringar av föreliggande uppfinning kan naturligtvis vara tänkbara inom ramen för de efterföljande patentkraven. T. ex. är det inte nödvändigt att utskotten i den inre hylsan respektive urtagen i stångändarna är sträcker sig kontinuerligt runt hela om- kretsen, utan de kan i stället vara utformade som flera separata, åtskilda urtag/utskott längs omkretsen.

Vidare skall det noteras att uppfinningen ej är begrän- sad till en tillämpning för skarvning av en kolvstàng hos en linjärmotor med en motsvarande stång hos en kolvpump, utan vilka som helst andra tillämpningar är tänkbara där behov av dylika skarvanordningar föreligger. Det skall även särskilt noteras att skarvanordningen inte på något sätt är begränsad 511 768 9 till stänger med liten diameter, utan den kan användas för skarvning av stänger med betydligt större och högst varieran- de diametrar.

Claims (20)

1. 511 768 10 15 20 25 30 35 /Û NYA PATENTKRAV

1. Anordning för skarvning av två stänger (1, 2;61, 62), vilka vardera har åtminstone en ände som skall skarvas med (3, 4; 34; är vända mot varandra och placerade intill varandra, (6;36;66) vilken avståndet från hylsans centrum till hylsans utvändiga den andra stångens resp ände, och vilka två ändar 63, 64) vilken anordning innefattar en inre hylsa hos vägg avtar i hylsans längdriktning, åtminstone under en del av hylsans utsträckning i nämnda längdriktning, och vilken inre hylsa är utformad att anbringas utvändigt över de mot (3, 4;34;63, 64) och vilken anordning vidare innefattar en yttre hylsa (7;37;67) vilken avståndet från hylsans centrum till hylsans invändiga varandra vända stångändarna, hos vägg avtar i hylsans längdriktning, åtminstone under en del av hylsans utsträckning i nämnda längdriktning, och vilken yttre hylsa är utformad att anbringas utvändigt över den inre (6;36;66) insida är utformade för formbunden varvid den inre hylsans utsida och den (7;37;67) förbindning med varandra, vilken anordning vidare innefattar (20, 22, 26:50, 56;80, 82, 86) de två hylsorna i förhållande till varandra, kännetecknad av (10, l3;70, 73) läsande förbindning av den inre hylsan med resp stångände, (l3;73) vilka utskott resp urtag är utformade för hylsan, yttre hylsans låsningsorgan för låsning av att den innefattar förbindningsorgan för vilka förbindningsorganen innefattar urtag och ut- skott (l0;70), formbunden förbindning av den inre hylsan med resp stàngände, (l4;74) att utskotten har motsvarande yttre sluttande anliggningssi- att urtagen har inre sluttande anliggningssidor och dor (ll;71), varvid nämnda inre och yttre sluttande anligg- ningssidor är utformade att anligga mot varandra för åstad- kommande av förbindningen.

2. Anordning enligt krav l, kännetecknad av att det finns ett litet spel mellan den inre hylsans (6;36;66) invändiga axiellt sig sträckande ytor och resp stàngändes (3, 4;34;63, 10 15 20 25 30 35 511 768 H 64) utvändiga axiellt sig sträckande ytor så att anliggning mellan den inre hylsan och resp stángände endast sker via nämnda sluttande anliggningssidor (ll, l4;71, 74) utskott (l0;70) (l3;73). hos resp och urtag

3. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad (6, 7;36, 37;66, 67) i förhållande till varandra sker medelst kilverkan. av att läsningen av de två hylsorna

4. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det finns ett litet spel (l6;76) mellan stångändarna (3, 4;34;63, 64) när de befinner sig inuti den inre hylsan (6;36;66) hos skarvanordningen.

5. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att förbindningsorganen innefattar urtag (13) i den om- kretsföljande ytan på'resp stång (1, 2), nära resp stángände (3, 4:34), utskott och att förbindningsorganen vidare innefattar (6;36), urtag resp utskott är utformade för formbunden förbindning. (10) på insidan av den inre hylsan vilka

6. Anordning enligt kraven 1 - 4, kännetecknad av att (70) följande ytan på resp stång (61, 62), nära resp stángände förbindningsorganen innefattar utskott på den omkrets- (63, 64), och att förbindningsorganen vidare innefattar urtag (73) (66), urtag är utformade för formbunden förbindning. i insidan av den inre hylsan vilka utskott resp

7. Anordning enligt något av kraven 1 - 5, kännetecknad av (6) sträckande sig i riktning att utskotten (10) är utformade som mot den inre hylsans längdriktning tvärgående utskott, inåt inuti den inre hylsan.

8. Anordning enligt något av kraven 1 - 4 och 6, känne- tecknad av att utskotten (70) är utformade som mot resp stängs (61, 62) längdriktning tvärgående utskott pà resp stángände (63, 64). 511 768 10 15 20 25 30 35 /Å

9. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att urtagen (l3; 73) är utformade som mot den inre hylsans (6;66) och resp stångs (l, 2:61, 62) längdriktning tvärgående spår.

10. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad (6;66) Köa, är delad i axiell riktning i 6b;66a, 66b). av att den inre hylsan åtminstone två hylsdelar

11. ll. av att nämnda låsningsorgan innefattar ett mothållsorgan (22;82) (6;66) utvändiga vägg är som störst. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad utformat för anliggning mot den av den inre hylsans ändar där avståndet från hylsans centrum till hylsans

12. av att nämnda låsningsorgan innefattar ett låsmedel anordnat Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad på den yttre hylsan.

13. låsmedel innefattar en hålförsedd fläns Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att nämnda (20;50;80), att mothållsorganet innefattar en hålförsedd fläns (22:82), att låsningsorganet även innefattar skruvar (26;56;86) anbringande i nämnda hål (23, 24;83, 84), varvid bildas ett samt för skruvförband vilket utgör nämnda låsningsorgan.

14. nad av att den inre hylsan Anordning enligt något av ovanstående krav, känneteck- (6;66) (7;67) har en väsentligen har en väsentligen konisk utsida och att den yttre hylsan konisk insida.

15. (1, 2;6l, 62), vilka vardera har åtminstone en ände som skall skarvas med (3, 4; 34; vänds mot varandra och placeras intill varandra, (6;36;66), Förfarande vid skarvning av två stänger den andra stångens resp ände, och vilka två ändar 63, 64) varvid en inre hylsa hos vilken avståndet från 10 15 20 25 30 35 511 768 /1 hylsans centrum till hylsans utvändiga vägg avtar i hylsans längdriktning, åtminstone under en del av hylsans utsträck- ning i nämnda längdriktning, anbringas utvändigt över de mot varandra vända stàngändarna, och en yttre hylsa (7;37;67), hos vilken avståndet från hylsans centrum till hylsans invän- diga vägg avtar i hylsans längdriktning, åtminstone under en del av hylsans utsträckning i nämnda längdriktning, anbringas utvändigt över den inre hylsan, varvid den inre hylsans utsida och den yttre hylsans insida är utformade för formbun- den förbindning med varandra och varvid nämnda hylsor låses mot varandra medelst ett lásningsorgan (20, 22, 26;50, 56:80, 82, 86), kännetecknat av att en kraftöverföring vid linjär rörelse mellan nämnda skarvade stänger sker via sluttande anliggningsytor (ll;74) anordnade på den inre hylsans insida, vilka anligger mot motsvarande sluttande anliggningsytor (l4;7l) anordnade på resp stàngändes utsida varigenom åstad- kommes en formbunden förbindning.

16. Förfarande enligt krav 15, kännetecknat av att den inre hylsan (6;36;66) och stångändarna (3, 4; 34; 63, 64) låses i förhållande till varandra i axiell led. av kraven 15 och 16, känneteck- 37;66, 67)

17. nat av att hylsorna Förfarande enligt något (6, 7;36, låses mot varandra genom kilverkan. Förfarande enligt något av kraven 15-17, kännetecknat anordnas mellan stàngändarna

18. av att ett litet spel (l6;76) (3, 4; 34; 63, 64) när de befinner sig inuti den inre hylsan (6;36;66) hos skarvanordningen.

19. Förfarande enligt något av kraven 15-18, kännetecknat av att ett mothållsorgan (22;82), utgörande en del av nämnda lásningsorgan, anbringas med anliggning mot den av den inre hylsans (6;66) ändar där avståndet från hylsans centrum till hylsans utvändiga vägg är som störst, att nämnda mot- hållsorgan förbinds med flänsorgan (20;50;80) anordnade på 511 768 10 15 1/4 (7;37;67) (26;56;86), bildas ett skruvförband som utgör nämnda låsningsorgan, den yttre hylsan medelst skruvar varvid och att spänning av nämnda làsningsorgan sker genom att skruvarna i skruvförbandet åtdrages.

20. bakre cylindergavel och med en, Kolvpump innefattande en cylinder med en främre och en i cylindern, fram- och åter- gående kolv fäst vid en kolvstång gående genom en av cylin- dergavlarna, samt innefattande en linjärmotor med en utgående stång för drivning av kolvpumpen, kännetecknad av att den innefattar en anordning för skarvning av kolvpumpens kolv- stång med linjärmotorns utgående stång i enlighet med något av kraven l - 14.