NL8004062A - Kleminrichting. - Google Patents

Description

* - *

Kleminrichting.

In allerlei industrieën worden verschillen typen en maten van met medium werkende elementen zoals afsluiters toegepast die moeten worden beproefd voor het bepalen van de 5 sterkte, de fabricage nauwkeurigheid, de mediumdichtheid evenals de geschiktheid voor een bepaald doel. Voor het beproeven van dergelijke afsluiters zijn tot dusver diverse klembevestigingen voorgesteld en toegepast. Deze bevestigingen zijn bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooischrif-10 ten 971.191, 3.163.035 en 3.088.312.

De bekende klembevestigingen vertonen verschillende nadelen waarvan de belangrijkste zijn: de opstelling van de samenstellende delen is ingewikkeld en tijdrovend in de behandeling, de del en ver! iezen in een betrekkelijk korte tijd 15 hun doeltreffende werkzaamheid zodat een veelvuldig onderhoud en reparatie vereist is. De bevestigingen zijn beperkt tot een smalle reeks van afsluitermaten. De toegepaste klemorga-nen werken soms in op het gehele huis van de te beproeven afsluiter en beschadigen hierdoor vaak de constructieve 20 betrouwbaarheid van de afsluiter. Ook treedt er een belemmering op in de visuele inspectie van de beproevingsresultaten tijdens de uitvoering van het onderzoek.

De uitvinding gaat uit van een kleminrichting voor het beproeven van een met een fl ens uitgevoerd apparaat dat is 25 voorzien van een huis waarbinnen een kamer aanwezig is en dat verder is voorzien van tenminste een ringvormige eindflens, welke inrichting een horizontale beproevingsplaat omvat voorzien van een mediumtoevoer, waarbij de flens op de plaat kan worden aangebracht en een afdichtelement aanwezig is op de 30 plaat en onder de flens, welke mediumtoevoer in verbinding staat met de kamer via het afdichtelement. Volgens de uitvinding onderscheidt zich deze kleminrichting doordat tenminste een klemorgaan is aangebracht voorzien van een radiaal ten opzichte van het middelpunt van de ringvormige flens gerichte 35 hefboom met een buitenste uiteinde dat losneembaar rust op een eronder gelegen ondersteuning en een binnenste uiteinde dat samenwerkt met een deel van de flens, verder voorzien van een draaipunt dat vast is aangebracht boven de hefboom tussen het binnenste en het buitenste uiteinde, welke hefboom kan 40 8004062 k '*·« - 2 - scharnieren om het draaipunt, waarbij voorts kracht uitoefenende middelen aanwezig zijn voor het uitoefenen van een regelbare verticale kracht tegen een uiteinde van de hefboom zodat het binnenste uiteinde van de hefboom een voorafbepaal -5 de neerwaartse klemdruk kan uitoefenen op de flens, welke klemdruk het afdichtelement samendrukt zodat een mediumdichte verbinding tot stand komt tussen de flens en de plaat waardoor in de kamer van het apparaat een hogedrukmedium kan worden toegelaten via de mediumtoevoer in de plaat voor het tes-10 ten van het apparaat.

Bij voorkeur bestaan de kracht uitoefenende middelen uit een door medium bediende plunjer en het buitenste einde van de hefboom losneembaar rust en wordt gesteund door deze plunjer waarbij een regelbare verticaal opwaartse beweging 15 van de plunjer de voorafbepaal de klemdruk verschaft.

Volgens een andere uitvoeringsvorm bestaan de kracht uitoefenende middelen uit een door medium bediende plunjer waarop de testplaat rust die door de plunjer wordt ondersteund voor een beweging in verticale richting en waarbij het buiten-20 ste uiteinde van de hefboom losneembaar rust op, en wordt gedragen door een vaste onbeweegbare ondersteuning zodat de bovenwaartse verticale beweging van de plunjer de voorafbepaalde klemdruk tot stand kan brengen.

In alle uitvoeringsvormen is de testplaat bij voor-25 keur voorzien van tenminste een ringvormige groef en bestaat het afdichtelement uit een afdichtring welke is geplaatst in de groef. Volgens een verdere uitvoeringsvorm heeft de flens een passende ringvormige groef en is de afdichtring geplaatst in de groeven van de plaat en van de flens.

30 Bij voorkeur heeft de testplaat een cilindrische uitsparing voor het hierin passend opnemen van een cilindrisch inzetstuk. Dit inzetstuk is voorzien van een ringvormige groef waarin de afdichtring is geplaatst.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand 35 van de tekening, waarin enkele uitvoeringsvormen van de klem-inrichting volgens de uitvinding zijn afgebeeld.

fig. 1 is een bovenaanzicht van een eerste uitvoeringsvorm voorzien van een testplaat met een inzetstuk welke een aantal concentrische 0-ringen bevat en waarbij de klem- 40 800 4062 * * - 3 - organen zijn voorzien van een aantal door medium bediende hefbomen en elke hefboom scharnierend is aangebracht op een erboven liggend draaipunt.

fig. 2 is een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede 5 van de inrichting volgens fig. 1.

fig. 3 is een doorsnede van een gedeelte van het inzetstuk dat losneembaar kan worden aangebracht in een cilindrische uitsparing in de testplaat.

fig. 4 geeft een schema van de hydraulische kring-10 loop welke wordt toegepast voor de hydraulische plunjers afgebeeld in fig. 1.

fig. 5 geeft een doorsnede van een gedeelte van een gewijzigd inzetstuk toe te passen voor met een flens voorziene olie-afsluiters.

15 fig. 6 is een bovenaanzicht van een andere uitvoe ringsvorm van de kleminrichting volgens de uitvinding voorzien van een aantal hydraulische cilinders waarvan de plunjers vast zijn verbonden met de testplaat voor het beweegbaar ondersteunen van deze plaat en waarbij de buitenste einden 20 van de hefbomen rusten op vaststaande ondersteuningen.

fig. 7 is een zijaanzicht gedeeltelijk in doorsnede van de uitvoeringsvorm afgebeeld in fig. 6.

De voor keursuitvoering van de kleminrichting volgens de uitvinding afgebeeld in de figuren 1 - 4 is aangeduid met 25 het cijfer 1. Deze inrichting is geschikt voor het neerwaarts vastklemmen van een mediumapparaat dat is afgebeeld als een conventionele afsluiter welke hydrostatisch moet worden beproefd en in het hierna volgende met "testafslui ter" 2 zal worden aangeduid. Deze afsluiter 2 is voorzien van een huis 3 30 en een paar eindflenzen 4 elk met een binnenzijde 5 en een buitenzijde 6. Het huis 3 verschaft een mediumkamer of boring 3a die kan worden afgesloten door een beweegbaar afsluitor-gaan 7 dat wordt bediend door een handvat of wiel 8.

Een stevige tafel 20 is vervaardigd van stijve poten 35 en I-balken 21 voor het ondersteunen van een horizontale testplaat 22. Tenminste drie klemorganen 10 zijn kransvormig geplaatst langs de omtrek van de plaat 22. Elk klemorgaan 10 is voorzien van een juk 11 dat is gelast aan de plaat 22 en dat bestaat uit een paar naar boven gerichte evenwijdige strippen 40 8 0 0 4 0 6 2 * ~ - 4 - 12 voor het ondersteunen van een dwarspen 13. Deze pen 13 dient als scharnier waaromheen een eronder gelegen hefboom 13 kan draaien. De hefboom 18 heeft een binnenste uiteinde 18b en een buitenste uiteinde 18a. Het scharnierpunt 13 is vol-5 doende hoog boven de plaat 22 aangebracht voor het kunnen plaatsen van de hefboom 18 bij de grootste te verwachten dikte van de flens 4. Voor flenzen 4 met een geringe dikte wordt bij voorkeur een inzetstuk 14 geplaatst tussen de hefboom 18 en de pen 13, waarmee de maximale kantelhoek van de 10 hefboom 18 wordt begrensd en hierdoor tevens de slaglengte van de kracht uitoefenende middelen wordt beperkt.

De hefbomen 18 worden bediend door de kracht uitoefenende middelen zoals hydraulische cilinders 15a - 15c met een toevoer 16 en een plunjer 17a - 17c. Elke mediumtoevoer 15 16 ontvangt drukmedium van de leidingen 151 a - 15'c die zijn verbonden met een vierweg-kraan 15d waaraan hydraulische mediumdruk wordt toegevoerd via de pijl 15e.

Elke plunjer of hydraulische crick ondersteunt op losneembare wijze het buitenste einde 18a van de bijbehorende 20 hefboom 18. Deze hefboom is verplaatsbaar in radiale richting vanaf een onwerkzame stand (met streeplijnen aangegeven in fig. 2) naar een werkzame klemstand (aangegeven met getrokken lijnen). In de klemstand grijpt het binnenste einde 18b van de hefboom aan op een deel van de binnenkant 5 van de bodem-25 flens 4 die wordt gedragen door de testplaat 22. Doordat de hefboom 18 niet aan enig deel van de kleminrichting 1 is verbonden , kan het in zijn stand brengen en het weer verwijderen van de hefboom 18 zeer snel tot stand komen. Het dwarsdoorsnede oppervlak (profiel) van de hefboom 18 is afhankelijk van de 30 vereiste klemdruk. Dit oppervlak moet zodanig groot zijn dat een buiging van de hefboom 18 om de pen 13 wordt voorkomen.

De plaat 22 heeft een mediumtoevoer 23 waarop een nippel 24 is vastgeschroefd voor het verbinden met een medium-leiding 25 die de hydraulische hogedruk ontvangt volgens de 35 pijl 26. De toevoer 23 ligt in het verlengde van de hartlijn van de boring 3a in de afsluiter 2.

In de voor keursuitvoeringen is de testplaat 22 voorzien van een cilindrische uitsparing 30 waarin nauw passend een cilindrisch inzetstuk 29 kan worden geplaatst. Dit 40 800 4 0 62 - 5 - inzetstuk 29 is bij voorkeur vervaardigd van corrosiebesten-dig staal terwijl de plaat 22 en de tafel 20 kunnen zijn vervaardigd van een minder kostbaar gewoon staal. Het inzetstuk 29 heeft een bovenvlak waarin een of meer concentrische 5 groeven 31a aanwezig zijn die elk een afdichtring kunnen bevatten zoals een 0-ring 31 van harde rubber voor het tegengaan van slijtage. De afstand tussen twee aangrenzende groeven 31a is zodanig dat de buitenkant 6 van de bodemflens 4 rust op en verder reikt dan twee of meer 0-ringen 31 voor het 10 verhogen van de mediumdichte verbinding tussen de flens 4 en het inzetstuk 29.

Het zal duidelijk zijn, dat met deze constructie verschillende inzetstukken 29 met verschillende afstanden tussen aangrenzende groeven 31a, gemakkelijk ter beschikking 15 kunnen staan,ter aanpassing aan verschillende afmetingen van de flenzen 4.

De gewijzigde uitvoeringsvorm afgebeeld in fig. 5 is in het bijzonder aangepast voor de hydrostatische beproeving van afsluiters 2' met flenzen 4' welke worden toegepast in 20 oliel eidingen. Elke flens 4' heeft aan de buitenzijde 6 een groef 33a voor het hierin opnemen van een standaardtype stalen afdichtring 32. In alle overige opzichten is de uitvoering volgens fig. 5 identiek aan de uitvoering beschreven aan de hand van de figuren 1-4. In de uitvoering volgens 25 fig. 5 is in de testplaat 22 een inzetstuk 29' aangebracht voorzien van een of meer concentrische groeven 33b met een zodanige vorm voor het opnemen van de afdichtring 32.

Bij toepassing van de uitvoeringsvormen afgebeeld in de figuren 1-5 zal, nadat de afsluiter 2 of 2' is ge-30 plaatst op de testplaat 22 zodanig dat de bodemflens 4 concentrisch ligt om de mediumtoevoer 23 , elke hefboom 18 vervolgens worden geplaatst tussen de strippen 12 van het juk 11 onder de scharnierpen 13.

Indien nodig wordt een inzetstuk 14 aangebracht tus-35 sen de hefboom 18 en het scharnier 13. De hefboom 18 wordt radiaal binnenwaarts naar het huis 3 bewogen om aldus in aanraking te komen met een deel van de bodemflens 4.

Nadat de afsluiter 2 en de hefbomen 8 zijn opgesteld, zoals afgebeeld in fig. 2, wordt via 15e de hydraulische 40 8 0 0 4062

A V

- 6 - mediumdruk gelijktijdig via de verdeelkraan 15d naar de toe-voerplaatsen 16 van de cilinders 15a - 15c gevoerd zodat de plunjers 17a - 17c hiervan gelijktijdig eenzelfde verticaal opwaarts gerichte kracht zullen uitoefenen zoals aangegeven 5 met de pijl F^, tegen de buitenste einden 18a van de hefbomen 18.

De krachten worden vermenigvuldigd met de verhouding van de armen van de hefboom 18 voor het verschaffen van gelijke verticaal neerwaarts gerichte krachten aangegeven met 10 de pijlen F2 welke krachten worden uitgeoefend door de binnenste uiteinden 18b van de hefbomen 18 op de bodemflens 4.

Door het toepassen van tenminste drie klemorganen 10 verkrijgt men een stabiele klemwerking en hierdoor een werkzame mediumdichte verbinding tussen de bodemflens 4 en het 15 inzetstuk 29. De klemkrachten F 2 moeten voldoende groot zijn voor het stevig samendrukken van de eronder gelegen 0-ringen 31 of afdichtringen 32.

Wanneer het instellen van de kleminrichting is voltooid, kan hydrostatische mediumdruk 26 worden aangevoerd 20 via de mediumtoevoer 23 naar de boring 3a van de afsluiter 2 waarvan het sluitorgaan 7 zich in de volledig gesloten stand bevindt. Aangezien de klemkrachten F2 slechts langs de bodemflens 4 worden uitgeoefend, kan het resultaat van de hydrostatische beproeving visueel worden geïnspecteerd door de 25 bovenste flens 4 heen,zonder enig beletsel en tijdens het uitvoeren van de beproeving. Wanneer de verbinding tussen de plaat 29 en de bodemflens 4 niet voldoende mediumdicht is voor de toegepaste hydrostatische druk 26, kan de hydraulische mediumdruk 15e worden verhoogd teneinde op die wijze een nog 30 grotere klemdruk F2 te verkrijgen.

Nadat de hydrostatische beproeving is voltooid, wordt de hydraulische mediumdruk 15e geleidelijk verminderd en wordt de hydrostatische druk 26 onlast. De afsluiter 2 kan nu worden verwijderd van de testtafel 20 en de beproevingsvloei stof die 35 is opgesloten binnen de boring 3a zal weglekken over de plaat 22.

In de gewijzigde uitvoeringsvorm van de kleminrichting la afgebeeld in de figuren 6 en 7 is de afsluiter 2 aangebracht op een testplaat 22 welke bij 43 is vastgelast aan 40 800 40 62 5 'S’ - 7 - vijzels of plunjerstangen 42 van hydraulische cilinders 40a-40c. Elke plunjerstang 42 heeft een zuiger 41 die verplaatsbaar is binnen een boring 44 door mediumdruk 45. Het juk 11, de pen 13 en de hefboom 18 zijn overeenkomstig de uitvoering 5 zoals beschreven in samenhang met de inrichting afgebeeld in fig. 1-5 onder uitzondering van het feit dat de jukken 11 nu worden gedragen door en zijn vastgelast aan kransvormig verdeelde vaste ondersteuningen 39a - 39 c gelegen langs de omtrek van de plaat 22a. De buiteneinde van de hefbomen 18 10 worden gedragen door en steunen op vaste reactieblokken 38a-38c die vast zijn bevestigd op de respectievelijke ondersteuningen 39a - 39c.

Bij het gebruik van de gewijzigde inrichting la omvat de eerste montage het plaatsen van de afsluiter 2 concen-15 trisch met de toevoer 23 van de testplaat 22 zoals hierboven beschreven. Hierna worden de hefbomen 18 zodanig geplaatst dat hun binnenste uiteinden aangrijpen op delen van de onderzijde 5 van de bodemflens van de afsluiter, welke delen in hoekstand ten opzichte van elkaar (over 120°) zijn geschoven. 20 Na deze eerste montage wordt hydraulisch medium 45 gelijktijdig gevoerd naar de cilinders 40a - 40c zodat de plunjers 42 gelijktijdig eenzelfde verticaal opwaartsgerichte kracht tegen de onderzijde van de testplaat 22a zullen uitoefenen. Deze krachten veroorzaken een opwaartse beweging van de plaat 25 22a totdat voldoende reactiedruk wordt ontwikkeld tussen de binnenste einde van de hefbomen 18 en de bodemflens van de afsluiter 2 die op de plaat 22a rust. De mediumdruk 45 moet voldoende zijn voor het samendrukken van de eronder gelegen 0-ringen 31 teneinde aldus de vereiste mediumdichte verbin-30 ding te verschaffen. De afsluiter 2 wordt verder beproefd op dezelfde wijze als hiervoor beschreven met hydrostatisch drukmedium 26 dat wordt gevoerd naar de inlaat 23 via de leiding 25.

Alhoewel een enkele hydraulische cilinder 40a kan 35 worden toegepast tfoor het ondersteunen van de testplaat 22a verdient de toepassing van tenminste drie van dergelijke hydraulische cilinders 40a - 40c de voorkeur aangezien deze een uitgebalanceerde ondersteuning verschaffen voor de beweegbare plaat 22a. Dit is in het bijzonder wenselijk aangezien 40 800 4 0 62 - 8 - de afsluiters 2 van huis uit asymmetrisch zijn opgebouwd.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvoeringen 1 en la van de kleminrichting volgens de uitvinding in het bijzonder geschikt zijn voor het snel beproeven van verschillende maten 5 van mediumapparaten onder een betrekkelijk hoge hydrostatische druk. Bij de bekende klembevestigingen die gebruik maken van platte pakkingafdichtingen, was de werkzame hydrostatische testdruk 26 begrensd tot ongeveer 7 MPa. Door de toepassing van de 0-ringen 31 en de klemorganen 10 volgens de uitvinding, 10 kan de hydrostatische testdruk worden verhoogd met ongeveer 300%, d.w.z. tot ongeveer 21 MPa. Bij het toepassen van de uitvoeringsvorm volgens fig. 5 kan de druk van de testvloei-stof worden verhoogd tot 1500% d.w.z. tot een waarde van ongeveer 105 MPa.

15 De volkomen losse of "vrij-zwevende" hefbomen 18 maken een snel koppelen en goed lossen van de te beproeven afsluiters 2 op en van de testplaat 22 mogelijk. De uitgebalanceerde toepassing van de gelijktijdige en gelijke klem-krachten F^ tegen de bodemflens 4 van de afsluiter 2 welke 20 op de 0-ringen 31 steunt, maakt het mogelijk deze kleminrich-ting volgens de uitvinding toe te passen onder moeilijke omstandigheden en zelfs op plaatsen waar trillingen kunnen worden ondervonden.

Aangezien het aantal bewegende delen in de klemin-25 richting 1 of la tot een minimum is verminderd, is de optredende slijtage op deze delen eveneens minimaal. Derhalve behoudt de beproevingsinrichting volgens de uitvinding zijn bruikbare werkzaamheid voor een betrekkelijk lange tijd en vereist deze inrichting een minimum aan onderhoud.

30 Proefondervindelijk is gebleken dat door toepassing van de inrichting volgens de uitvinding de beproevingssnel-heid aanzienlijk kan worden verhoogd. Geschat wordt dat ëèn man gemakkelijk de inrichting kan bedienen en een aantal tot 30 afsluiters per uur kan beproeven, zulks in vergelijking 35 met de enkele (meestal twee of drie) afsluiters per uur die tot dusver beproefd werden met de bekende kleminrichtingen.

Ook is de vereiste tijdsduur voor het in gereedheid brengen van de inrichting voorafgaande aan het beproeven van een afsluiter verminderd over meer dan 70%.

40 800 4062 - 9 -

De toepassing van de inzets-tukken 29 en 29' maakt een zeer snelle beproeving van zeer sterk afwijkende maten van afsluiters onder toepassing van één enkele inrichting moge!ijk.

5 8004062

Claims (7)

1. KIeminrichting voor het beproeven van een met een flens uitgevoerd apparaat dat is voorzien van een huis waarbinnen een kamer aanwezig is en dat verder is voorzien van tenminste een ringvormige eindflens, welke inrichting 5 een horizontale testplaat omvat voorzien van een mediumtoevoer, waarbij de flens van het apparaat op de plaat kan worden aangebracht en een afdichtelement op de plaat aanwezig is onder de flens, waarbij de mediumtoevoer in verbinding staat met de kamer via het afdichtelement, met het ken-10 merk, dat de inrichting (1,1a) is voorzien van tenminste een klemorgaan (10) omvattende een radiaal ten opzichte van de hartlijn van de ringvormige flens (4) aangebrachte hefboom (18) waarvan een buitenste einde (18a) losneembaar rust op een zich hieronder bevindende ondersteuning (17a,38a) en een 15 binnenste uiteinde (18b) aangrijpt op een deel van de flens, verder omvattende een scharnier (13) dat vast is aangebracht boven de hefboom op een plaats gelegen tussen het binnenste en buitenste uiteinde welke hefboom kan kantelen om het scharnier, waarbij kracht uitoefenende middelen (15a,40a) 20 een regelbare verticale kracht kunnen uitoefenen tegen een uiteinde van de hefboom zodat het binnenste einde van de hefboom een voorafbepaal de neerwaartse klemdruk op de flens kan uitoefenen welke klemdruk het afdichtelement (31,32) samendrukt zodat een mediumdichte verbinding tot stand komt 25 tussen de flens en de plaat waardoor in de kamer (3a) van het apparaat (2) een hogedrukmedium (26) kan worden toegelaten via de mediumtoevoer (23) in de plaat (22) voor het beproeven van het apparaat.

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het 30 kenmerk, dat de kracht uitoefenende middelen bestaan uit een door medium bediende vijzel of plunjer (17a) en het buitenste einde van de hefboom losneembaar rust op en wordt gedragen door deze plunjer waarbij een regelbare verticaal opwaartse beweging van de plunjer de voorafbepaal de klemdruk 35 verschaft.

3. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de kracht uitoefenende middelen bestaan uit een met medium bediende plunjer (42) waarbij de testplaat 800 4 0 62 - 11 - rust op en wordt gedragen door de plunjer voor een verplaatsing in verticale richting en het buitenste einde van de hefboom losneembaar rust op en wordt gedragen door een vaste onbeweeglijke ondersteun!ng (38a) waarbij de verticaal op-5 waartse beweging van de plunjer de voorafbepaal de klemdruk verschaft.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de testplaat (22,29) is voorzien van tenminste een ringvormige groef (31a,33b) en 10 het afdichtelement wordt gevormd door een afdichtring (31,32) aangebracht in deze groef.

5. Inrichting volgens een der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat de buitenzijde (6) van de flens (4) is voorzien van tenminste een ringvormige groef 15 (33a) waarbij de plaat (22,29) een passende ringvormige groef . (33b) bezit en het afdichtelement bestaat uit een afdichtring (32) die is aangebracht in de genoemde groeven (33a,33b). t

6. Inrichting volgens een der conclusies 1 t/m 3, g e k e n m er kt door een cilindrisch inzetstuk (29) 20 met een mediumtoevoer waarbij de testplaat (22) is voorzien van een cilindrische uitsparing (30) voor het hierin passend opnemen van het inzetstuk dat tenminste is voorzien van een ringvormige groef (31a,33b) voor het opnemen van een afdichtring (31,32) waarbij de flens is aangebracht op het inzet-25 stuk en het hogedrukmedium (26) in de kamer kan stromen via de toevoer in de plaat en in het inzetstuk.

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het scharnier wordt gevormd door een pen (13) aangebracht in een juk (11) bestaande uit een 30 paar evenwijdige strippen (12) waarbij de hefboom (18) is aangebracht tussen de strippen wanneer deze hefboom zich in zijn werkzame stand bevindt. 35 _ 800 4 0 62