NO145483B - Anordning for aa forbinde roer under vann. - Google Patents

Description

Ved konstruksjon og reparasjon av rørledninger og av bore-plattformer og andre konstruksjoner av rørformede legemer eller deler er ofte konvensjonell konstruksjonsteknikk uskikket. Vanlig sveiseteknikk f.eks. kan være ytterst vågelig eller tidsødende når den brukes for undervannskonstruksjon eller når det arbeides rundt eksplosivt materiale. Forskjellige mekaniske forbindere har vært foreslått for bruk i disse omgivelser men disse forbindere innebærer imidlertid generelt omhyggelig og tidsforbrukende mekanisk installa-sjonsteknikk.

Hydraulisk drevne rørforbindere f.eks. som vist i ameri-kansk patent 3 39 3 9 26 har vært foreslått for bruk i disse omgivelser. Alle de tidligere kjente forbindere av denne type anvender koniske, glidende gripeanordninger for befestigelse av koblingshuset til et rørformet legeme og mottar drivkraft for de koniske glidere fra et ringformet stempel som er glidbart anordnet inne i huset. Mens dette arrangement er egnet for bruk ved forbindere av mindre diameter kan anvendelsen av ringformede stempler i forbindere av større diameter bli uoverkommelig kostbart på grunn av den store grad av nøyaktig maskineringstoleranse som kreves for konstruksjo-nen av stemplene og prepareringen av husets indre.

Dessuten er tidligere typer forbindere generelt utstyrt med bare et enkelt sett av vanlige koniske glidere anordnet til å gripe den ytre overflate av det rørformede legeme, og de vil derfor

motstå en aksial kraft fra bare én retning og er utsatt for utkob-ling når de er utsatt for aksialkraft i den annen retning.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en forbedret forbinder som har gripeelementer anordnet til å motstå aksialkrefter ved både strekk og trykk, hvilke gripeelementer drives ved hydraulisk drevne særskilte stempler.

Oppfinnelsen tilveiebringer således en anordning for å forbinde rør under vann, omfattende et hus innrettet for glidbar plassering på røret som skal omfatte rørforbindelsen, et antall glidestykker anordnet i periferisk avstand fra hverandre i huset, hvor hvert glidestykke har i det minste en tilspisset flate eller kileflate på sin radialt utad vendende side og en gripeflate på sin radialt innad vendende side, elementer i huset som danner en samvirkende kamflate for hver kileflate av nevnte glidestykker for ved kamvirkning å forskyve glidestykkene radialt innover til inngrep eller anlegg med røret etter påvirkning av glidestykkene, en ettergivende ringformet tetning anbragt i huset og deformerbar radialt innover til tettende anlegg med røret som følge av aksialkraft som tetningen utsettes for, innretninger anbragt i huset og påvirkbare ved stempler for aksialbevegelse for påvirkning av glidestykkene, hvor huset videre er utstyrt med et antall i lengderetningen anordnede og i omkretsretningen adskilte stempelsylindre,

et par koaksialt anordnede hydraulisk påvirbare stempler anordnet i hver av sylindrene, hvor hvert stempel er innrettet til å beveges i en aksialretning som følge av den hydrauliske kraft som stemplet utsettes for, for å gjøre forbindelsesanordningen virksom. Oppfinnelsen kjennetegnes ved at glidestykkene i påvirket tilstand motvirker aksial forskyvning av røret i begge retninger i forhold til huset.

Ifølge en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen er hvert glidestykke utført med i det minste to aksialt adskilte tilspissede flater på glidestykkets radialt utad vendende side.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, på hvilke fig. 1 er en del av et sideriss, delvis i snitt, av en utførelse av forbinderen ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et lignende riss men med forbinderen påvirket til inngrep med en rørformet del i samme, fig. 2A er et isometrisk riss av et segment av den dobbelt koniske glideanordning som er vist på fig. 1 og 2, fig. 3 er et sideriss som illustrerer to forbindere ifølge oppfinnelsen forbundet med skrå flenser og brukt for sammenkobling av to skjevstilte rør, fig. 4 er en del av et sideriss, delvis i snitt, av en del av en annen utførelse av oppfinnelsen, fig. 5 er en del av et tverrsnitt etter linjen 5 - 5 på fig. 4, fig. 6 er en del av et tverrsnitt av stempel- og sylinderanordningen på fig. 4 etter linjen 6-6, fig. 6A er en del av et tverrsnitt av en alternativ stempel- og sylinderanordning, som kan benyttes i stedet for den som er vist på fig. 6, og er tatt etter lingen 6 - 6 på fig. 6, fig. 7 er en del av et sideriss, delvis i snitt av en rørkobling formet av to av forbinderpartiene som er vist på fig. 4 og fig. 8 er et sideriss, delvis i snitt, av en tredje utførelse av forbinderen ifølge oppfinnelsen.

På tegningene er på fig. 1 vist en første foretrukket ut-førelse av forbinderen ifølge oppfinnelsen omfattende et hus anordnet for anbringelse over enden av et rørformet legeme, såsom et rør 11. Den venstre ende av huset 10, som det sees på fig. 1, har en i samme formet rundt omkretsen ringformet innad vendende skål eller hylse 12 som kan være maskinert som en integrerende del av huset 10 eller være formet som en særskilt del og stivt forbundet med huset f.eks. ved sveising 13.

Aksialt adskilt fra skålen 12 finnes en annen ringformet konisk •vs"kålfr14 -som vender utad mot skålen 12 og som er anordnet for aksial glidebevegei.se i"husét 10. 'Meilom skålene 12 og 14 .er glidbar<t>'<:å>nbra<g>t én dobbeltkohisk glideanordning formet av rundt, omkretsen adskilte' glidersegmehtér ^15 . '' Som vist på fig. 2A er hvert .^gli-dersegmént 15- én langstrakt dél med sin øyre venstre overflate,,.16

avskrånét for avpasset anlegg "mot den innad vendende overflate 17 av-skålen'12 og méd sin øvre høyre overflate 18 avskrånét for avpasset anlegg mot den utad vendende overflate 19 av den glidbare skål 14'. Den nedre flate av glidersegmentet 15 er utstyrt med sag-takkinger 20 eller lignende anordnet til å ligge an mot og gripe den ytre overflate av røret 11. Som vist på fig. 2A er den høyre ende av glidersegmentet 15 utstyrt med et gjennomgående forsenket skrueklaringshull 21. Når glidersegmentene 15 er anordnet'i huset 10, og før røret 11 føres inn i samme, innføres en avskjæringsskrue 22 gjennom hullet 21 inn i skålen 14 og tjener til å holde elementene 12 i et langsgående innstilt og rundt omkretsen adskilt forhold, ferdig for påvirkning.

Som det sees på fig. 1 er husets 10 høyre ende utstyrt med en rørformet husforlengelse .23 som er forbundet med huset 10 ved sveising 24. En tetning 25 i form av et antall pakningsringer 26 er montert i forlengelsen 23. Pakningsringene 26 er av en vanlig form og er anordnet til å deformeres radialt innad til tettende anlegg mot røret 11 når de påføres en aksial sammentrykningskraft. En ring 27 for pakningens kompressjon er anordnet i huset 10 ved den venstre ende av pakningen 25 for jevn. overføring av en aksial påvirkningskraft på samme.

,Huset 10 inneholder mellom.skålen 14 og ringen' 27 et antall i lengderetningen på linje innstilte og rundt omkretsen plaserte sylindere 28 av hvilke én' er vist i snitt på fig. 1. Omkrets- og lengdearrangementet av sylindrene 28, og deres, konstruksjonsdetaljer forståes best ved henvisning til fig. 4, 6 og 6A, og den videre beskrivelse nedenfor. To stempler 29 og 30 er anbragt,i hver.av sylindrene 28 og anordnet for motsatt aksial glidebe<y>egelse ved trykket av et hydraulisk fluidum som kan føres inn i sylinderen 28 gjennom innløpsledningen 31.

På fig. 2 er koblingen på fig. 1 vist påvirket•til'inngrep med røret 11. Under betjeningen anbringes huset 10 glidbart over enden av røret 11 og hydraulisk trykkfluidum føres inn i sylindrene 28 gjennom ledningene 31. For å balansere sylindrene 28 overføres trykkfluidet til disse gjennom manifolden 32, som best sees på fig. 6 og 6A, og bevirkes motsatt aksial bevegelse av stemplene 29 og 30. Bevegelse av stemplet 30 mot høyre, som det sees på fig. 1 og 2, bevirker aksial bevegelse av ringen 27 mot høyre hvilket resulterer i en aksial sammenpressing og radial innaddeformasjon av tetningen 25 til anlegg mot røret 11. Bevegelse mot venstre av stemplet 28 bevirker at en aksial drivkraft vil bli utøvet på den glidbare koniske skål 14 som på sin side driver glidesegmentene 15 mot venstre og mot skålen 12. Når kraften fra stemplene 29 har tilstrekkelig stør-relse avskjæres skruene 22 og skålen 14 fortsetter mot venstre, og bringer glideelementene 15 til å bevege seg radialt innad til inngrep med den ytre overflate på røret 11, som vist på fig. 2.

I noen situasjoner hvor høye verdier av påvirkningskraft skal påføres glideelementene 15, er huset 10 utstyrt med en ytre, omkretsen forsterkende hylse eller krave 33 festet til samme ved sveising 34. Kraven 33 øker husets 10 stivhet og hindrer det i å deformere radialt utad som følge av den ved skålen 14 overførte kraft.

Den ovenfor beskrevne forbinderform kan brukes i en fler-het av situasjoner i forbindelse med rørformede deler. Som vist på fig. 3, kan f.eks. to forbindere, lik de foran beskrevne, utstyres med skjevskårne flenser 35 passende festet på husforlengelsene 23, og flensene forbindes med hverandre ved bolter 36, hvorved der til-lates stiv forbindelse av skjevstilte rør 37 og 38.

Noen av de forskjelligheter og fordeler som frembys ved denne utførelse likeoverfor de tidligere kjente innbefatter frem- ' bringelsan av mindre kostbare og lettere fabrikerte, særskilte stemw og sylinder drivanordninger og tilveiebringelsen av dobbelt koniske glideelementer anordnet til, når de er påvirket, å motstå aksialkrefter på forbinderen ved trekk og trykk.

En annen utførelse av forbinderapparatet ifølge oppfinnelsen er vist i delvis tverrsnitt på fig. 4. Som ved den ovenfor beskrevne utførelse kan forbinderen på fig. 4 være utstyrt med en flensdel på den høyre ende (ikke vist) for å forbindes med en annen forbinder, som vist på fig. 3. Alternativt kan to av de på fig. 4 viste forbindertyper være stivt sammenføyet for å danne en rørkob-ling som den på fig. 7 viste.

På fig. 4 omfatter apparatet ifølge oppfinnelsen et hus 4 0 anordnet for glidbar anbringelse over enden av en rørformet del såsom et rør 41. Den venstre ende av huset 40, sett på fig. 4, er utstyrt med en dobbelt konisk innadvendende omkretsskål formet av et antall parallelle skålsegmenter 42 og 43, hvilke er særskilte elementer som er anbragt i lengdeslisser 44 resp. 45 i huset 40 og er sveiset til dette ved sveiser 46 resp. 47. Det rundt omkretsen parallelle arrangement av segmentene 4 2 og 4 3 og deres innbyrdes forhold og forbindelse med huset 40 ses best på fig. 5 som er illu-strasjon av et delsnitt tatt gjennom de på fig. 4 viste segmenter.

Den ytterste venstre ende av huset 40 som det sees på fig. 4, bærer en skålformet endering 48 med en innad avskrånét del 49 i samme, hvilken del virker som en fortsettelse a<y> den koniske gilde-skål som er formet ved segmentene 42. Ringen 4 8 virker også som en endebegrensning for huset 40 og som en sentreringsring til hjelp ved husets 40 riktige anbringelse over enden av røret 41. Inne i skålsegmentene 4 2 og 43 er glidbart anbragt et antall mot samme tilpas-sede dobbelt koniske glidersegmenter 50 som er anordnet til å føres radialt innad til gripeanlegg mot røret 41 når de utsettes for en mot venstre virkende aksialkraft, som sett på fig. 4.

Den høyre ende av huset 40 er utstyrt med en rørformet husforlengelse 51 festet til huset ved sveising 52. En tetning 53

i form av et antall pakningsringer 54 er anbragt inne i forlengelsen 51 og anordnet for deformasjon radialt innad til tetteanlegg mot røret 41 ved påføring av en aksial kompresjonskraft på samme.

En påvirkningskraft for glidersegmentene 50 og tetningen 53 fåes fra en sylinder- og stempelanordning som er anbragt mellom

samme og som omfatter et antall i lengderetningen på linje og rundt omkretsen adskilt plaserte sylindre 56 festet inne i huset 40 som beskrevet nedenfor. Stemplene 57 og 58 er koaksialt glidbart anbragt i hver av sylindrene 56 og anordnet for motsatt aksial bevegelse ved et hydraulisk trykk som føres inn i sylindrene 56 gjennom en innløpsledning 59.

Fordelene og forskjellene med foreliggende forbinder likeoverfor tidligere kjente omfatter likeledes anordningen av særskilte sylinder- og stempelpåvirkningsanordninger og omfatter i tillegg tilveiebringelsen av en dobbelt konisk skålkonstruksjon som kan være enkelt konstruert med et minimum av maskinetingstid.

To alternative utførelser av sylindrene 56 er vist på fig. 6 og 6A. Hver av disse kan brukes i apparatet på fig. 1 - 5 og 7, og med en liten modifikasjon i det på fig. 8 viste apparat, som nedenfor beskrevet.

På fig. 6 er vist en del av hussegmentet 40 som koaksialt omslutter røret 41. Koaksialt mellom disse og passende festet til huset 40 finnes en rørformet del som danner en sylindrisk sylinder-blokk 60. Aksialt på linje og rundt omkretsen med mellomrom adskilte sylindre 56 er boret i blokken 60 og er innbyrdes forbundet ved en fordelingsledning eller manifold 61. En trykkinnføringsledning 59 står i forbindelse med en av sylindrene 56 og tjener til å inn-føre et hydraulisk trykkfluidum i samme.

Et alternativt sylinderarrangement er vist på fig. 6A og omfatter en lignende del av hussegmentet 66 som koaksialt omgir et rør 67. I denne utførelse er et antall særskilte sylindre 68 indi-viduelt aksialt på linje med hverandre og festet på husets 66 omkrets ved sveiser 69. Fluidumfordelingsrøret 70 danner forbindelse mellom sylindrene 68 og tilføres hydraulisk drivfluidum gjennom innløpsled-ningen 71.

Som forklart ovenfor viser fig. 7 bruken av to av de på fig. 4 viste forbindere for å danne en rørkobling, generelt betegnet 75. På fig. 7 er elementene av den venstre del av kobling 75 gitt samme henvisningstall som på fig. 4 mens speilbildeelementene i den høyre del av samme er betegnet med de tilsvarende med apostrof ut-styrte tall. Disse tilsvarende elementer omfatter et hus 40' med skålsegmenter 42' og 43' anordnet i samme, glidersegmenter 50', sylindre 56' med stempler 57' og 58' som drives ved et trykk fra innløpsledningen 59' og fordelingsrøret 61', en ringformet tetning 53' i husforlengelsen 51' og glidbar ringformet kompressjonsring 55.

En tredje utførelse av oppfinnelsen er vist delvis i snitt på fig. 8 og omfatter et hus 80 som omslutter røret 81. Som det sees på fig. 8 har den i hovedsaken midtre del av huset 80 dobbelt koniske glidersegment og skålanordning som er lik de på fig. 4 og 5 viste. I denne utførelse vender imidlertid glidersegmentene og skålene vekselvis motsatt og vil nær de påvirkes motvirke aksialkrefter ved trekk og trykk.

Som vist på den øvre del av fig. 8 er en mot høyre vendende skål formet av skålsegmentene 82 og 83 som er festet i slisser 84 resp. 85 i huset 80 ved sveiser 86 og 87 respektivt. Et dobbelt-konisk glidersegment 88 er glidbart tilpasset i segmentene 82 og 83 og anordnet for påvirkning mot venstre til gripeinngrep med røret 81.

I den nedre del av fig. 8 er.vist en mot venstre vendende skål som er formet av skålsegmenter 89 og 9 0 festet i slisser 91 og 92 i huset ved sveiser 93 og 94.~ Et dobbelt konisk glidecsegment 95 er anbragt glidbart tilpasset i segmentene 89 og 90 og er anordnet for påvirkning mot høyre til gripeinngrep mot røret 81.

Skjønt bare to anordninger av skåler og glidersegmenter er .vist på fig. 8, vil det forståes at et stort antall av disse anordninger kan brukes for å tilveiebringe et stort gripeinngrep med" røret 81 når nødvendig. -Bortsett fra antallet som .brukes er dét foretrukket rundt omkretsen å vende tilgrensende anordninger, i mot-satte aksiale retninger således at deres gripekrefter vil fordeles .jevnt om røret 81.

Den venstre ende av huset 80 bærer en ringformet endeskål 96 hvori er boret sylindre 97 med en. sylinder i linje med hver av de , mot høyre vendende glidersegmenter 95. Et stempel .9.8 er-, koaksialt anbragt i hver av sylindrene 97 og er anordnet for bevegelse mot ' * høyre ved påvirkning av .et hydraulisk trykk som føres inn'gjennom ledningen 99.. Et fordelingsrør 100 er forbundet med'hyer av sylihd-rene 97 og fordeler trykket fra ledningen 99 til samme.

Den høyre ende,av huset 80 er utstyrt.med en rørformet husforlengelse 101 som er forbundet med huset 80 ved sveising 102. En tetning 103 er ringformet anbragt i forlengelsen 101 og er anordnet for radial innad deformasjon til tetteanlegg mot røret 81 ved virk-ningen av en aksial kraft på samme. En ring 104 for kompréssjon av tetningen er glidbart anbragt ved den venstre ende av tetningen 103 og anordnet til å overføre en jevn aksial påvirkningskraft på samme. Påvirkningskraften for tetningen 103 fåes fra en sylinder og særskilte stempelanordninger som er anbragt mellom samme. I den viste ut-førelse er en hovedsakelig rørformet stempelblokk 105 festet i huset 80 og har et antall av første rundt omkretsen adskilte sylindre 106 som er boret i samme og vender mot høyre, som vist på fig. 8. Det ville være like passende å bruke særskilte rørformede sylindre som er vist på fig. 6A og beskrevet ovenfor. De på tetningen virkende stempler 107 er anordnet koaksialt i hver av sylindrene 106 og er anordnet for bevegelse mot høyre for å overføre en drivkraft til ringen 104 fra et hydraulisk trykk som påføres gjennom ledningen 108. En fordelingsledning 109 leder trykket fra ledning 108 til hver av sylindrene 106.

Drivkraften for mot venstre vendende glidersegmenter 88 fåes på lignende måte fra en hydraulisk drevet sylinder og særskilte stempelanordninger. Her er sylindrene 106, som er langsgående på linje med hver av glidersegmentene 88, forlenget mot venstre, som det ses på fig. 8, og et koaksialt glidbart stempel 110 er plasert i samme og anordnet til å overføre en aksial drivkraft til glidersegmentene 88.

I tillegg til anordningen av særskilt stempel og sylinder-drift omfatter fordelene ved oppfinnelsen, likeover for tidligere typer, videre en ny vekselvis skiftende glidesegmentmontering anordnet for motstående aksialkrefter, som er mekanisk kompakt og kon-struktivt forholdsvis billig å bygge.

Ved bruk anbringes huset 80 glidbart over enden av røret 81 og et hydraulisk trykkfluidum føres gjennom ledningene 99 og 108

inn i sylindrene 97 og 106 respektivt. Bevegelsen av stemplene 107 mot høyre overfører en aksial påvirkningskraft til tetningen 103. Høyrebevegelse av stemplene 110 vil bringe glidersegmentene 95 og 88, respektive, til gripeanlegg mot røret 81.

Enhver konvensjonell kilde for hydraulisk trykkfluidum kan brukes til å drive apparatene på fig. 1-8 som beskrevet ovenfor. Hvis imidlertid en permanent forbindelse er planlagt foretrekkes et herdbart fluidum såsom epoxyharpiks således at et permanent ikke ettergivende trykk vil utøves på glidersegmentene og pakningen.

Videre modifikasjoner og alternative utførelser av oppfinnelsen vil være innlysende for fagmannen ut fra den foregående beskrivelse, som bare er illustrerende i det øyemed å lære fagmannen måten på hvilken oppfinnelsen skal utføres, idet det vil forståes at den viste og beskrevne form for oppfinnelsen er de for tiden fore-trukne utførelser. Forskjellige endringer kan gjøres i formen, stør-relsen og arrangementet av delene. Således kan f.eks. ekvivalente elementer eller materialer erstatte de her viste og beskrevne, deler kan vendes om og visse trekk av oppfinnelsen kan nyttiggjøres uav-hengig av bruken av andre trekk, hvilket alt vil fremgå for fagmannen med kjennskap til foreliggende beskrivelse av oppfinnelsen.

Claims (2)

1. Anordning for å forbinde rør under vann, omfattende et hus (10,40,80) innrettet for glidbar plassering på røret (11,41,81) som skal omfatte rørforbindelsen, et antall glidestykker (15,50,88) anordnet i periferisk avstand fra hverandre i huset, hvor hvert glidestykke har i det minste en tilspisset flate eller kileflate på sin radialt utad vendende side og en gripeflate på sin radialt innad vendende side, elementer (12,42,82) i huset som danner en samvirkende kamflate for hver kileflate av nevnte glidestykker for ved kamvirkning å forskyve glidestykkene radialt innover til inngrep eller anlegg med røret etter påvirkning av glidestykkene, en ettergivende ringformet tetning (25,53,103) anbragt i huset og deformerbar radialt innover til tettende anlegg med røret som følge av aksialkraft som tetningen utsettes for, innretninger (14,27) anbragt i huset og påvirkbare ved stempler for aksialbevegelse for påvirkning av glidestykkene, hvor huset (10,40,80) videre er utstyrt med et antall i lengderetningen anordnede og i omkretsretningen adskilte stempelsylindre (28,56,106), et par koaksialt anordnede hydraulisk påvirkbare stempler (29-30,57-58,107-110) anordnet i hver av sylindrene, hvor hvert stempel er innrettet til å beveges i en aksialretning som følge av den hydrauliske kraft som stemplet utsettes for, for å gjøre forbindelsesanordningen virksom, karakterisert ved at glidestykkene (15,50,88) i påvirket tilstand motvirker aksial forskyvning av røret (11,4^81) i begge retninger i forhold til huset (10,40,80).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at hvert glidestykke (15,50,88) er utført med i det minste to aksialt adskilte tilspissede flater (16,18) på glidestykkets radialt utad vendende side.