NL1031654C2

NL1031654C2 - Geleidingsinrichting, in het bijzonder voor gebruik bij het lassen.

Info

Publication number: NL1031654C2
Application number: NL1031654A
Authority: NL
Inventors: Maarten Willem Kastelein; Gerardus Maria Kramer
Original assignee: Allseas Group Sa
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2007-10-23
Also published as: US20070278189A1; CA2836913A1; DK1854578T3; CA2836913C; EP1985404A2; AU2007201657B2; NO343854B1; US20130175258A1; CA2584595C; EP1854578A3; US8481882B2; US9796036B2; BRPI0701531A2; NZ560205A; DK1985404T3; AU2007201657A1; NO344621B1; TR201907792T4; NZ554548A; NO20072026L

Description

GELEIDINGSINRICHTING, IN HET BIJZONDER VOOR GEBRUIK BIJ HET

LASSEN

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een gelei-5 dingsinrichting voor gebruik bij het bewerken, in het bijzonder lassen, van gewelfde oppervlakken, in het bijzonder buisoppervlakken, en meer in het bijzonder pijpleidingen. Een dergelijke geleidingsinrichting omvat algemeen een flexibel langwerpig lichaam voorzien van een geleiding voor bewer-10 kingsmiddelen, en spanmiddelen voor het rond het gewelfde oppervlak spannen van het flexibel lichaam. De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het in een aantal lasgangen lassen van een pijpleiding gebruikmakend van een dergelijke geleidingsinrichting.

15 Het is bekend om bij het lassen van pijpleidingen een geleideband te gebruiken waarlangs een drager met één of meer lastoortsen wordt geleid (zie GB 2 316 903 op naam van aanvraagster) . Bij het leggen van pijpleidingen op zee moeten doorgaans een aantal lasstappen gebeuren op het schip, welke 20 lasstappen in verschillende lasstations plaatsvinden. Volgens de bekende systemen zal een bediener van een lasstation, bijvoorbeeld met een krijtje, ter indicatie op de pijp aangeven tot waar de laslaag gelegd is. De bediener van een daarop volgend lasstation moet vervolgens deze locatie opzoeken 25 en vanaf deze locatie een volgende lasstap uitvoeren, waarbij een volgende laslaag neergelegd wordt. Een dergelijke manier van werken vertraagd het lasproces en belemmert de automatisering daarvan.

De onderhavige uitvinding heeft als doel een geleidings-30 inrichting van het in de aanhef genoemde type te verschaffen waarmee op een eenvoudige en automatiseerbare wijze een locatie langs de geleidingsinrichting bepaald kan worden. Daartoe onderscheidt de geleidingsinrichting zich daarin dat het 1031654^ 2 flexibel lichaam over zijn lengte voorzien is van volgens een bepaald patroon aangebrachte indicatoren, welk patroon zodanig is dat op basis van de detectie van de indicatoren een bepaalde positie langs het flexibel lichaam afleidbaar is.

5 Op die manier kan een locatie op het flexibel lichaam dus met voldoende nauwkeurigheid bepaald worden aan de hand van het patroon van op het flexibel lichaam aangebrachte indicatoren. Op het eind van een lasstap kan de locatie dus exact bepaald worden, en deze locatie kan opnieuw opgezocht worden 10 voorafgaand aan een volgende lasstap.

Bij voorkeur zijn een sensor die ingericht is voor het detecteren van deze indicatoren, en een met de sensor verbonden signaalverwerkingseenheid voor het bepalen van een locatie langs het flexibel lichaam op basis van de gedetecteerde 15 indicatoren, voorzien. Op die manier kan op eenvoudige en automatiseerbare wijze een bepaalde locatie langs de geleide-band bepaald worden voor verder gebruik.

Volgens de voorkeursuitvoeringsvorm zijn de indicatoren gaten. Het patroon kan bijvoorbeeld bestaan uit tenminste één 20 in de langsrichting van het flexibel lichaam aangebrachte rij indicatoren waarvoor de onderlinge afstand tussen aan-gren-zende indicatoren geleidelijk oploopt. Dit is een eenvoudig patroon dat gemakkelijk te detecteren is.

Volgens de voorkeursuitvoeringsvorm omvat het patroon een 25 eerste en een tweede daarmee evenwijdige rij indicatoren, waarbij de onderlinge afstand tussen aangrenzende indicatoren in tegengestelde richting oploopt voor de eerste en tweede rij. Op die manier wordt door de sensor hetzelfde patroon gezien, onafhankelijk van de manier waarop men de geleidings-30 inrichting aanbrengt op het gewelfd oppervlak (bijvoorbeeld wijzerszin of tegenwijzerszin in het geval van een buisopper-vlak).

3

Verder is het flexibel lichaam bij voorkeur een metalen band, en zijn de indicatoren bij voorkeur gevormd door het uitstansen van gaten.

Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm heeft de metalen 5 band een gekartelde rand. Een dergelijke rand maakt de aandrijving van de drager van de bewerkingsmiddelen door middel van een drijfwiel dat op deze rand aangrijpt, mogelijk.

In het geval van een geleideband die rond een buisopper-vlak wordt aangebracht kan het verder van belang zijn dat 10 deze goed gecentreerd en met een vaste omtrekslengte rond het buisoppervlak aanbrengbaar is. Deze vaste omtrekslengte is in het bijzonder nuttig wanneer gewerkt wordt met indicatoren teneinde steeds hetzelfde patroon te kunnen detecteren langs de omtrek.

15 Er bestaan geleidebanden waarbij afstandhouders aange bracht zijn tussen de geleideband en het buisoppervlak. Daarin kunnen veermiddelen aangebracht zijn. Dergelijke afstandhouders strekken zich echter typisch uit over de volledige breedte van de geleideband. Dit heeft als nadeel dat de wrij-20 ving tussen de afstandhouders en het buisoppervlak waarop de geleideband wordt bevestigd vrij groot is, hetgeen kan leiden tot een asymmetrische, niet gecentreerde aanbrenging van de geleideband rond het buisoppervlak, waarbij de veren aan één kant meer inveren dan aan de andere kant.

25 Om dit probleem op te lossen, stelt de uitvinding verder een geleidingsinrichting voor, zoals beschreven in de conclusies 15 tot en met 18. Door ervoor te zorgen dat de breedte-en lengte-afmetingen van het contactvlak tussen elke afstand-houder en het buisoppervlak klein zijn ten opzichte van de 30 afmetingen van de geleideband, wordt de wrijving tot een minimum beperkt en kan de geleideband goed gecentreerd aangebracht worden rond een buisoppervlak, waarbij de veermiddelen alle op een in hoofdzaak gelijke manier inveren.

4

Volgens een voordelige uitvoeringsvorm omvat elke af-standhouder een veerdrager die verbonden is met de geleide-band en een verend daarrond aangebrachte veerhouder, waarbij de veermiddelen bij voorkeur schotelveren zijn die werkzaam 5 zijn tussen de veerdrager en de veerhouder. Deze uitvoeringsvorm zal nader beschreven worden aan de hand van de figuren.

De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een flexibel lichaam voor gebruik in een inrichting volgens de uitvinding.

10 De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het in een aantal lasgangen lassen van een pijpleiding gebruikmakend van een inrichting volgens de uitvinding, waarbij een eerste laag gelegd wordt tijdens een eerste lasgang en een tweede laag gelegd wordt in een volgen-15 de lasgang. De werkwijze onderscheidt zich daarin dat - na het leggen van de eerste laag de eindlocatie van de laslaag aan de hand van de indicatoren bepaald wordt; - vóór het leggen van de tweede laag deze eindlocatie opgezocht wordt aan de hand van de indicatoren op de geleideband.

20 Een dergelijke werkwijze laat dus een verder automatise ring van het lasproces toe.

Bovengenoemde en andere kenmerken zullen hieronder nader toegelicht worden aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld van de geleidingsinrichting volgens de uitvinding dat be-25 schreven wordt met verwijzing naar de tekeningen in bijlage.

De tekeningen tonen: in figuur 1 een detail van een uitvoeringsvorm van de geleideband volgens de uitvinding die rond een buisoppervlak aangebracht is, met een lastoorts als bewerkingsorgaan; 30 in figuur 2 een perspectivisch aanzicht van een uitvoe ringsvorm van de geleideband volgens de uitvinding; in figuur 3A een bovenaanzicht van de spanmiddelen van de geleideband van figuur 2; 5 in figuur 3B een doorsnede langs lijn B-B in figuur 3A; in figuur 3C een doorsnede langs lijn C-C in figuur 3A; in figuur 3D een doorsnede langs lijn D-D in figuur 3A; in figuur 4 een bovenaanzicht van de uitvoeringsvorm van 5 de geleideband van figuur 3 in gedemonteerde toestand; in figuur 5 een detail van de rand van de in figuur 4 getoonde geleideband; in figuren 6A en 6B respectievelijk een bovenaanzicht en doorsnede langs lijn VI-VI van figuur 6A van een eerste deel 10 van een afstandhouder; in figuren 7A en 7B respectievelijk een bovenaanzicht en doorsnede langs lijn VII-VII van figuur 7A van een tweede deel van een afstandhouder.

In figuur 1 is schematisch een inrichting weergegeven 15 voor het aan elkaar lassen van buizen B die met hun eindran-den aan elkaar moeten worden gelast. De eindranden zijn typisch zodanig gevormd dat een lasgroef L ontstaat bij het tegen elkaar plaatsen van de buizen.

Dergelijke lasgroeven worden doorgaans in meerdere gangen 20 van de lastoorts opgevuld, waarbij telkens een laag van het lasmateriaal in de groef wordt neergelegd. Daartoe kunnen één of meer lastoortsen 1 toegepast worden. De lastoorts wordt ondersteund door een drager 2 die langs een geleideband welke rond één van de buiseinden is bevestigd, wordt geleid. In de 25 getoonde uitvoeringsvorm is de lastoorts 1 verbonden met een flexibele toevoerbuis 5 voor een beschermend gas, maar dit is geen vereiste en is afhankelijk van de gebruikte lastechniek. De lasinrichting op zich wordt bekend verondersteld en maakt geen deel uit van de uitvinding.

30 De drager 2 is voorzien van een viertal geleidewielen 22 welke een U-vormig omtreksvlak vertonen waarin de geleiderand 24 van de geleideband 3 is opgenomen. Door de tegenover elkaar liggende geleidewielen 22 bijvoorbeeld door een spiraal- 6 veerpakket 25 naar elkaar toe voor te spannen, wordt het wielenpaar stevig tegen de zijkanten van de geleideband 3 gehouden en gedrukt. De aandrijving van de drager 2 langs de geleideband 3 kan op willekeurige wijze plaatsvinden. In de 5 getoonde uitvoeringsvorm wordt de aandrijving uitgevoerd door middel van een drijfwiel 26 dat op de zijrand van de geleideband aangrijpt en wordt aangedreven door een niet getoond aandrijfmechanisme. Een dergelijke drager wordt bekend verondersteld en zal hier niet in meer detail worden toegelicht.

10 Figuur 2 is een perspectivisch aanzicht dat een uitvoe ringsvorm van de geleideband 3 volgens de uitvinding in een tot een ring gevormde toestand toont. Figuur 4 toont een bovenaanzicht van de geleideband in de uitgestrekte toestand. De geleideband is aan zijn binnenzijde voorzien van afstand-15 houders 7 waarin veermiddelen 10 zijn aangebracht. Tussen de uiteinden 5, 6 en de geleideband 3 zijn spanmiddelen voorzien voor het als een ring rond het buisoppervlak spannen. De spanmiddelen 4 zijn in meer detail getoond in figuren 3A-3D. Op het uiteinde 6 is een eerste element 13 van de spanmidde-20 len met behulp van een viertal schroeven 16 bevestigd. Dit eerste element 13 is voorzien van een schroefboring 14. Het tweede element 15 is met behulp van een viertal schroeven 16 op het andere uiteinde 5 bevestigd. Dit element is voorzien van een langwerpige holte 17 voor het daardoor steken van een 25 schroef die in schroefboring 14 wordt vastgedraaid.

De geleideband 3 is verder voorzien van volgens een bepaald patroon aangebrachte indicatoren, welke hier de vorm aannemen van gaten 8, 8'. Het patroon bestaat hier uit twee reeksen vierkante gaten. De eerste reeks zijn een aantal op 30 een omtrekslijn aangebrachte vierkante gaten 8 waarvoor de onderlinge afstand tussen twee aangrenzende gaten geleidelijk toeneemt gaande van uiteinde 6 naar uiteinde 5. De tweede reeks wordt eveneens gevormd door een aantal op een omtreks- 7 lijn aangebrachte vierkante gaten 8' waarvoor de onderlinge afstand tussen twee aangrenzende gaten geleidelijk afneemt gaande van uiteinde 6 naar uiteinde 5. Deze geleidelijke toename/afname is identiek voor beide reeksen, zodanig dat 5 bij het omgekeerd aanbrengen van de geleideband, i.e. bij het omwisselen van de uiteinden 5 en 6, een identiek patroon wordt verkregen.

In de drager 2 wordt een niet getoonde sensor voorzien voor het detecteren van dit patroon. Deze sensor is gekoppeld 10 aan een signaalverwerkingseenheid welke ingericht is om de locatie langs de geleideband te bepalen op basis van de door de sensor gedetecteerde gaten waarlangs de drager passeert.

Bij het leggen van pijpleidingen moeten doorgaans vier tot vijf lasstappen gebeuren op het schip, waarbij het schip 15 na elke lasstap over een bepaalde afstand vaart waardoor de las naar het volgende lasstation wordt gebracht en de volgende lasstap uitgevoerd kan worden. Met behulp van de indicatoren op de geleideband en de sensor wordt na elke lasstap de eindlocatie van de las bepaald en doorgegeven aan het volgend 20 lasstation. In het volgend lasstation wordt de lastoorts opnieuw met behulp van de indicatoren en de sensor naar deze locatie gebracht, zodanig dat de lasstap exact begint daar waar de vorige lasstap is geëindigd. Op die manier kan dus heel nauwkeurig gelast worden.

25 Nu zal in detail een mogelijke uitvoering van de afstand houder met veermiddelen beschreven worden aan de hand van figuren 3A-3D en figuren 6A-6B en 7A-7B. De afstandhouder 7 omvat een veerhouder 31 en een daarin opgenomen veerdrager 30. De veerdrager 30 is met behulp van een schroef 38 verbon-30 den met de geleideband. De veerhouder 31 is beperkt beweegbaar in de richting van de geleideband. Dit wordt verwezenlijkt door de veerhouder 31 te voorzien van een opening 35 met afmetingen die zodanig zijn dat de veerhouder 31 langs de 8 omtrek van de veerdrager 30 kan bewegen in de richting van de geleideband. Hierbij is de bewegingsvrijheid instelbaar door middel van een schroef 37 (zie figuur 3B) die door de opening 35 van de veerhouder 31 steekt en vast geschroefd is in een 5 schroefboring 36 in de veerhouder 30. Tussen de veerdrager 30 en de veerhouder 31 zijn schotelveren 10 werkzaam. De vorm van de veerdrager 30 en van de veerhouder 31 moet dus zodanig op elkaar afgestemd zijn dat enerzijds veermiddelen opgenomen kunnen worden in de veerhouder 31 en dat anderzijds de veer-10 houder 31 beperkt beweegbaar is ten opzichte van de veerdrager 30. In de getoonde uitvoeringsvorm is de veerhouder 31 in hoofdzaak komvormig met een bodem 32 voorzien van een opening 35, en met een cilindrische wand 34. De veerdrager 30 heeft hier de vorm van een holle cilinder 32 waarin schroefdraad 15 voorzien is en waarvan het boveneinde voorzien is van een radiaal gerichte kraag 33. De vakman zal echter begrijpen dat andere vormen mogelijk zijn voor de veerhouder 31 en veerdrager 30.

Verder dient het contactvlak tussen de veerhouder en het 20 gewelfd oppervlak waarop de geleideband gemonteerd wordt, bij voorkeur zo klein mogelijk zijn teneinde de wrijving met het gewelfd oppervlak te beperken. Daartoe heeft de veerhouder 31 bij voorkeur een afgeronde bodem, zoals best te zien is in figuur 7B en is de oppervlakte van het ringvormig steunvlak 25 bij voorkeur zo klein mogelijk.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvorm en zeker niet tot het behandelen van pijpleidingen. Elk oppervlak waarop een flexibele geleideband op passende wijze kan worden bevestigd, valt binnen het kader 30 van de uitvinding. Verder zal de vakman begrijpen dat vele verschillende patronen aan indicatoren mogelijk zijn. De beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding wordt dan ook enkel bepaald door de conclusies in bijlage.

1031654

Claims

1. Geleidingsinrichting voor gebruik bij het bewerken, in het bijzonder lassen, van gewelfde oppervlakken, in het bij- 5 zonder buisoppervlakken, omvattende: - een flexibel langwerpig lichaam voorzien van een geleiding voor bewerkingsmiddelen; - spanmiddelen voor het rond het gewelfd oppervlak spannen van het flexibel lichaam; 10 met het kenmerk, dat - het flexibel lichaam over zijn lengte voorzien is van volgens een bepaald patroon aangebrachte indicatoren, welk patroon zodanig is dat op basis van de detectie van de indicatoren een bepaalde positie langs het flexibel lichaam afleid- 15 baar is.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een sensor die ingericht is voor het detecteren van deze indicatoren, en een met de sensor verbonden signaalverwer-kingseenheid voor het afleiden van een positie langs het 20 flexibel lichaam op basis van de gedetecteerde indicatoren, zijn voorzien.

3. Geleidingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de indicatoren gaten zijn.

4. Geleidingsinrichting volgens conclusie één der voor-25 gaande conclusies, met het kenmerk, dat het patroon bestaat uit tenminste één rij indicatoren waarvoor de onderlinge afstand tussen aangrenzende indicatoren geleidelijk oploopt.

5. Geleidingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het patroon een eerste en een tweede daarmee 30 evenwijdige rij indicatoren omvat, waarbij de onderlinge afstand tussen aangrenzende indicatoren in tegengestelde richting oploopt voor de eerste en tweede rij. 1031654

6. Geleidingsinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het flexibel lichaam een metalen band is.

7. Geleidingsinrichting volgens conclusie 6, met het 5 kenmerk, dat de volgens een bepaald patroon aangebrachte indicatoren gevormd zijn door het uitstansen van gaten volgens dit patroon

8. Geleidingsinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het langwerpig flexibel lichaam 10 aan zijn onderzijde voorzien is van afstandhouders.

9. Geleidingsinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de afstandhouders voorzien zijn van veermidde-len.

10. Geleidingsinrichting volgens conclusie 9, met het 15 kenmerk, dat de veermiddelen schotelveren zijn.

11. Geleidingsinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de breedte- en lengte-afmetingen van het con-tactvlak tussen elke afstandhouder en het gewelfd oppervlak klein zijn ten opzichte van de breedte- en lengte-afmetingen 20 van de geleideband.

12. Geleidingsinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het flexibel langwerpig lichaam een gekartelde rand heeft, ter vorming van de geleiding voor de bewerkingsmiddelen.

13. Flexibel lichaam voor gebruik in een inrichting vol gens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het flexibel lichaam over zijn lengte voorzien is van volgens een bepaald patroon aangebrachte indicatoren.

14. Werkwijze voor het in een aantal lasgangen lassen van 30 een pijpleiding gebruikmakend van een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een eerste laag gelegd wordt tijdens een eerste lasgang, en een tweede laag gelegd wordt in een volgende lasgang, met het kenmerk, dat - na het leggen van de eerste laag de eindlocatie van de laslaag aan de hand van de indicatoren bepaald wordt; - vóór het leggen van de tweede laag deze eindlocatie opgezocht wordt aan de hand van de indicatoren op de geleideband.

15. Geleidingsinrichting volgens één der voorgaande con clusies, waarbij het langwerpig flexibel lichaam aan zijn onderzijde voorzien is van afstandhouders met veermiddelen, met het kenmerk, dat de breedte- en lengte-afmetingen van het contactvlak tussen elke afstandhouder en het gewelfd opper- 10 vlak klein zijn ten opzichte van de breedte- en lengte-afmetingen van de geleideband.

16. Geleidingsinrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de afstandhouder een veerhouder omvat, welke veerhouder aan zijn van de geleideband afgekeerd einde een 15 ringvormige steunvoet vertoont.

17. Geleidingsinrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de veerhouder beperkt beweegbaar gemonteerd is ten opzichte van de geleideband en de veermiddelen werkzaam zijn tussen de veerhouder en de geleideband.

18. Geleidingsinrichting volgens conclusie 16 of 17, met het kenmerk, dat een in de veerhouder passende veerdrager vast verbonden is met de geleideband, waarbij de veerhouder beperkt beweegbaar verbonden is met de veerdrager en de veermiddelen aangrijpen tussen veerhouder en veerdrager. 1031654