NO152035B - Utvidbar innspenningsdor. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en utvidbar innspenningsdor omfattende en hul, aksielt utstrakt hoveddel, en i hoveddelen anordnet kjerneinngrepsseksjon som omfatter et antall kjerneinngripere som hver kan forskyves i forhold til hoveddelen mellom en kjerneinngrepsstilling den den rager utenfor hoveddelen og en inntrukket stilling innenfor inngrepsstillingen, en tilbake-trekningsseksjon anordnet i aksiell avstand fra kjerneinngrepsseksjonen, og en manøverstang som strekker seg generelt koaksialt med hoveddelen og forbinder kjerneinngrepsseksjonen med tilbaketrekningsseksjonen, en på stangen anordnet kam med en kamflate som danner inngrep med kjerneinngriperne og en på stangen koaksialt montert fjær som trykker kammen i en første aksialretning slik at kamflaten tvinger kjerneinngriperne mot inngrepsstillingen.

Der finnes en rekke fluidmanøvrerte utvidbare inn-spenningsdorer. I de fleste blir knaster i dorens omkrets presset radielt utover til inngrep med en omgivende kjerne når fluid under trykk tilføres dorens indre. Disse anordninger opp-viser flere ulemper, innbefattende tap av holdekraft på grunn av lekkasje, tilstopping som skyldes fiberpartikler og andre frem-medmaterialer, samt manglende evne til å tilføres erstatnings-luft uten bruk av dyre koplinger under lekkasjeforhold. Som eksempler på kjent teknikk på området vises til tysk utlegnings-skrift nr. 1 140 428, tysk off.skrift, nr. 2 046 401 samt US patenter nr. 3 052 420, nr. 3 463 500, nr. 3 507 455,

nr. 3 593 934 og nr. 3 782 740.

Foreliggende oppfinnelse eliminerer ulempene forbundet med fluidlekkasje i en utvidbar innspenningsdor av den innled-ningsvis angitte art, ved at tilbaketrekningsseksjonen er anordnet innvendig i hoveddelen og omfatter et stempel som er fast montert koaksialt på stangen og med begrenset slaglengde motsatt ovennevnte aksialretning, at manøverstangen omfatter en kanal gjennom hvilken fluid under trykk kan strømme til en nær stemplet utformet port, som er slik plassert at trykkfluidet fra porten tvinger stemplet i aksialretningen motsatt førstnevnte aksialretning mot trykket fra fjæren for kammen i kjerneinngreps-seks jonen .

Det er en vesentlig fordel ved oppfinnelsen at hele konstruksjonen utgjør en selvstendig enhet (dvs. alle de nødven-dige utskyvnings- og innskyvningsseksjoner er anordnet innvendig i den sylindriske hoveddel) og at den sylindriske hoveddel likevel er tilstrekkelig liten til at den passer inn i kjernen som skal fastholdes. Dette begrenser størrelsen av de stempler som kan brukes i tilbaketrekkingsseksjonene.

Det vil også være klart at den totale kraft som er nødvendig for tilbaketrekking av manøverstangen må være meget stor, særlig ved en anordning med flere utvidelsesseksjoner slik som vist i foreliggende søknad. Drivfjæren i hver utvidelses-seksjon utøver en kraft uavhengig av den som utøves av fjæren i de øvrige utvidelsesseksjoner, og alle disse kreftene må sam-tidig overvinnes når manøverstangen inntrekkes. Den totale kraft for tilbaketrekking av manøverstangen må følgelig være flere ganger den som utøves av hvilken som helst av fjærene.

Den innvendige, luftstyrte, stempeldrevne tilbake-trekkingsanordning ifølge foreliggende søknad tilveiebringer,

i en kompakt og selvstendig enhet, muligheten til hurtig å frembringe den høye tilbaketrekningskraft som er nødvendig, særlig ved anordninger av fler-utvidelsesseksjonstypen. Bruken av flere tilbaketrekkingsseksjoner gjør det videre mulig å opp-nå en tilbaketrekkingskraft av praktisk talt hvilken som helst ønsket størrelse, uten at det er nødvendig verken å benytte uakseptabelt høyt lufttrykk (som ofte ikke er for hånden)

eller å lage' stemplenes (og følgelig dorens) diameter så stor at doren ikke kan innpasses i en kjerne.

Den foretrukne utføringsform skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 er et perspektivriss av doren ifølge den foretrukne utføringsform med knastene i ytterstilling, Fig. 2 er et perspektivriss av de indre deler av doren på fig. 1 , Fig. 3 er et lengdesnitt av doren på fig. 1 med knastene i innerstilling, Fig. 4 er et lengdesnitt av deler av doren på fig. 1 med knastene i anlegg mot en kjerne,

•Fig. 5 er et snitt ved 5-5 på fig. 4, og

Fig. 6 er et snitt gjennom deler av den foretrukne ut-føringsform.

Pa tegningen betegner 10 en utvidbar innspenningsdor som innbefatter en hul sylindrisk hoveddel 12 i hvilken er montert en koaksial, aksielt bevegelig manøverstang 14. I den viste utfø-ringsform har doren 10 to aksielt adskilte knastseksjoner 16 og to stempelseksjoner 18, en monteringstapp 20 ved enden av doren nær stempelseksjonene 18, og en endeplate 22 ved enden nær knastseksjonene 16.

Hver knastseksjon 16 innbefatter fire knaster 24 som er anordnet med 90° innbyrdes vinkelavstand rundt omkretsen og stikker ut gjennom respektive hull 26 i hoveddelens 12 sylindervegg, en kam 28 på stangen 14, et anslag 30, og en mellom'anslaget 30 og kammen 28 anordnet fjær 32 som tvinger de to delene fra hverandre. En stoppskive 34 på, og en låsering 36 festet til, stangen 14 begrenser kammens 28 aksialbevegelse bort fra anslaget 30. Kammen 28 innbefatter et midtre aksiallager 38 anordnet med trang glidepasning på stangen 14 og ved enden av stangen en sylindrisk utsparing 40 som vender mot anslaget 30

og opptar en ende av fjæren 32. Kammens utside har sirkulært tverrsnitt og danner både sylindriske og koniske kamflater henholdsvis 42 og 44. Gradienten til den koniske flate 44 er 1:4. Anslaget 30 er en sylindrisk skive med et midtre hull som danner en løs glidepasning med stangen 14 og en ytre omkrets som danner en tilsvarende pasning med den innvendige sylindervegg 11 i hoveddelen 12. Fjæren 32 omfatter en stabel tallerken-fjærskiver 46 (se fig. 6). Fire omkretsmessig innbyrdes adskilte hodeskruer 48 strekker seg radielt gjennom veggen i hoveddelen 12 og ligger an mot siden av anslaget 30 motsatt fjæren 32, slik at anslaget hindres fra å bevege seg aksielt bort fra kammen 28.

Hver knast 24 har sirkulært tverrsnitt og har et indre parti 51 med stor diameter som danner en glidepasning med hullet 26, et ytre parti 52 med mindre diameter og et ringformet trinn 54 mellom de to diameterpartier. En kule 50 er montert i en sok-kel ved den radielt innvendige ende av det indre parti 51. En kombinert fjær/tetning 56 er innpasset i en forsenkning 58 ved hullets 26 ytre ende og holdes på plass ved hjelp av en låsering 60 i et spor 59. Fjærtetningen 56 innbefatter indre og ytre stålringer som ligger tett an mot henholdsvis hullets 26 forsenkning 58 og knastens 24 minste diameterparti 52, hvilke stålringer er innbyrdes forbundet via en mellomliggende ring av uretan eller et lignende elastomerisk materiale.

Hver stempelseksjon 18 innbefatter et stempel 62 som

er festet på stangen 14 ved hjelp av en setskrue 57, et ringformet stempelanslag 64, og en tetningsplate 66. O-ringer 68 i utsparin-ger i stemplenes 6 2 indre og ytre omkretser samt en tetningsplate 66 danner tetninger mot stangen 14 og hoveddelens 12 innvendige overflate 11. Den side av stemplet 62 som vender mot tetningsplaten 66 er plan, mens den motsatte side danner en avtrappet sylin-der med mindre diameter som passer inn i senterhullet 72 i anslaget 64. En forsenkning 70 er utformet i den side av tetningsplaten 66 som vender mot stemplet 62. Anslaget 64 og tetningsplaten 66 fastholdes mot aksialbevegelse bort fra stemplet 62 ved hjelp av respektive sett radielt innadragende hodeskruer 48 som ligger an mot sidene av anslaget og tetningsplaten motsatt stemplet 62.

Andre sett hodeskruer 49 holder endeplaten 22 og tappen 20 på plass.

Stangen 14 omfatter en luftboring 78 som strekker seg aksielt gjennom stangen og kryssende boringer 74 strekker seg radielt fra den aksielle boring 78 ut til utsparingen 70 i respektive tetningsplater 66. Enden av luftboringen 78 ved endeplaten 22 er plugget. En fleksibel slange 80 forbinder luftboringens 78 andre ende med en luftboring 82 gjennom tappen 20, og en luftven-til 76 er skrudd inn i monteringstappens 20 frie ende.

Som det klart fremgår er stangen 14 aksielt bevegelig

i og relativt til hoveddelen 12, og aksialbevegelsen begrenses av avstanden mellom anslagene 64 og tetningsplatene 66 i stempelseksjonene 18. Ved én endestilling (hvor knastene 24 er.helt inntrukket, vesentlig som vist i fig. 3) passer stemplets 62 venstre ende inn i midtre boring 72 i anslaget 64 og en aksialvendt, ringformet stempelflate 61 ligger an mot en motvendt endeflate 65 på anslaget 64. I den andre endestilling (hvor knastene 24 er fullt utskjøvet, noe utenfor den stilling som er vist i fig. 4) ligger stemplets 62 motsatte ende 63 an mot den ringformede flate 6 7 på endeplaten 66 som omgir utsparingen 70. Hver kam 28 har en aksiell lengde som er noe større enn den aksielle strekning stangen 14 kan beveges. Kammene er slik plassert på stangen at knastene 24 vil ligge an mot den minste diameterenden til den koniske kamflate 44 på den respektive kam 28 når stangen 14 er i knastinntrukket stilling, og den andre enden av kammen 28 (f.eks. den borteste ende av den sylindriske kamflate 42) når stangen 14 har beveget seg til knastutskjøvet stilling. Fjærer 32 trykker stangen 14 mot knastutskjøvet stilling, og fjærtetninger 56 holder

knastene 2 4 mot de respektive kammer.

Antall tallerkenskiver 46 i hver fjær 32, samt utfor-mingen av hver skive, er slik at den kraft som utøves av fjæren forblir vesentlig konstant under stangens 14 bevegelse mellom de to endestillinger. I praksis benyttes skiver med et h/t-forhold (hvor t betegner tykkelsen av materialet i skiven og h betegner skivens frie høyde minus dens tykkelse) i området 1,2 til 1,7 (typisk 1,41), og det totale antall skiver er slik at hver skive er nesten flat når stangen er i knastinntrukket endestilling, og i knastutskjøvet endestilling vil utbøyningen av hver skive ikke være mindre enn ca. ^ h.

Ved bruk koples verkstedluft til luftventilen 76 slik at trykkluft strømmer gjennom boringer 82, 74, 78 inn i utspa-ringer 70 mellom stempler 60 og tetningsplater 66, hvorved stemplene tvinges bort fra tetningsplatene og stangen 14 beveges mot venstre (som vist). Anslagene 36 kommer til anlegg mot de høyre (som vist) ender av kammene 28 og trekker kammene mot venstre, mot kraften fra fjærene 32. Stemplene 62 beveges fortsatt bort fra platene 66 inntil, som vist i fig. 3, stempelfla-ten 61 ligger an mot anslaget 64. I denne stilling er knastenes 24 kuler 50 innrettet på linje med kammenes 28 minste diameter-ender og tetningsfjærene 56 tvinger knastene radielt innover inntil deres ytterender er i flukt med, eller noe innenfor, hoveddelens 12 ytre sylindriske overflate. Doren 10 kan nå innføres i en kjerne 100 (fig. 4 og 5).

Når doren er i stilling i kjernen, avbrytes trykk-lufttilførselen, ventilen 7 6 avlastes, trykket i stempelseksjo-nen 18 faller til atmosfæretrykk, og fjærene 32 skyver kammene 28 bort fra anslagene 30, til høyre som vist. Idet kammene beveges glir knastene 24 oppover de koniske kamflater 44 og tvinges radielt utover. Kammene 28 beveges fortsatt i aksialretningen, hvorved knastene 24 tvinges i radialretningen inntil knastene ligger fast an mot kjernens 100 innside. Dersom kjernens størrelse tillater det vil knastene 24 bli tvunget utover til fullt utskjøvet stilling (med kulene 50 i anlegg mot de sylindriske kamflater 42) og stangen 14 og kammen 28 vil fortsatt beveges aksielt inntil stemplenes 62 plane flater 6 3 kommer til anlegg mot tetningsplatenes 66 flater 67.

I andre utføringsformer kan konstruksjonen, dvs. tappen 20 og endeplaten 22 ved motsatte ender av hoveddelen 12 varieres etter behov avhengig av den type support eller annen maskindel med hvilken den utvidebare dor skal benyttes. Likeledes vil forskjellige dorer innbefatte forskjellig antall knastseksjoner 16 og stempelseksjoner 18, og fjærene 32 kan være av forskjellig type og form. Antall knastseksjoner 16 vil vanligvis avhenge av den spesielle kjerne, valse etc. som skal understøttes, idet fjærene i hver vil tilveiebringe den nødvendige kraft for å sikre at knastene ligger positivt an mot kjernen, og der vil være tilstrekkelig med stempelseksjoner 18 for tilbaketrekning av fjærene uansett antall knastseksjoner.

Claims (12)

1. Utvidbar innspenningsdor omfattende en hul, aksielt utstrakt hoveddel (12), en i hoveddelen anordnet kjerneinngrepsseksjon (16) som omfatter et antall kjerneinngripere (24) som hver kan forskyves i forhold til hoveddelen mellom en kjerneinngrepsstilling der den rager utenfor hoveddelen og en inntrukket stilling innenfor inngrepsstillingen, en tilbaketrek-ningsseks jon (18) anordnet i aksiell avstand fra kjerneinngreps-seks jonen, og en manøverstang (14) som strekker seg generelt koaksialt med hoveddelen og forbinder kjerneinngrepsseksjonen med tilbaketrekningsseksjonen, en på stangen (14) anordnet kam (28) med en kamflate (44) som danner inngrep med kjerneinngriperne og en på stangen (14) koaksialt montert fjær (32) som trykker kammen i en første aksialretning slik at kamflaten tvinger kjerneinngriperne (24) mot inngrepsstillingen, karakterisert ved at tilbaketrekningsseksjonen (18) er anordnet innvendig i hoveddelen (12) og omfatter et stempel (62) som er fast montert koaksialt på stangen (14) og med begrenset slaglengde motsatt ovennevnte aksialretning, at manøverstangen (14) omfatter en kanal (74, 78) gjennom hvilken fluid under trykk kan strømme til en nær stemplet utformet port (74), som er slik plassert at trykkfluidet fra porten tvinger stemplet (62) i aksialretningen motsatt førstnevnte aksialretning mot trykket fra fjæren (32) for kammen (28) i kjerneinngrepsseksjonen (16).

2. Dor ifølge krav 1, karakterisert ved at kjerneinngrepsseksjonen (16) omfatter et i hoveddelen (12) anordnet anslag (30) som ligger an mot fjæren (32) og fastholdes mot bevegelse i forhold til hoveddelen (12) i nevnte motsatte aksialretning.

3. Dor ifølge krav 1, karakterisert ved at tilbaketrekningsseksjonen (18) omfatter en tetningsplate (66) montert koaksialt med stangen (14) slik at stangen er bevegelig aksielt i forhold til tetningsplaten og tetningsplaten (66) fastholdes mot aksialbevegelse i forhold til hoveddelen (12) i førstnevnte aksialretning, og at manøverstangporten (74) er aksielt beliggende mellom stemplet og tetningsplaten (66) i tilbaketrekningsseksjonen (18).

4. Dor ifølge krav 3, karakterisert ved at tetningsplaten (66) er beliggende aksielt mellom stemplet (62) og kjerneinngrepsseksjonen (16).

5. Dor ifølge krav 1, karakterisert ved at kammen (28) i kjerneinngrepsseksjonen (16) er montert koaksialt forskyvbart på stangen (14) og har en kamflate (44) i inngrep med kjerneinngriperne (24) og at fjæren (32) ligger an mot en anleggsflate på kammen.

6. Dor ifølge krav 5, karakterisert ved at et anslag (34, 36) er festet til stangen og er innrettet til å tvinge kammen (28) i nevnte motsatte aksialretning når stangen beveger seg i denne retning.

7. Dor ifølge krav 1, karakterisert ved at til-baketrekningsseks jonen (18) omfatter et anslag (64) innrettet til å ligge an mot stemplet for å begrense dets slaglengde til en strekning som ikke er større enn kammens (28) aksielle lengde.

8. Dor ifølge krav 1, karakterisert ved at kjerneinngrepsseksjonen (16) omfatter minst tre kjerneinngreps-knaster (24) som er anordnet i et plan vinkelrett på doraksen med omkretsmessig innbyrdes avstand rundt og gjennom åpninger i hoveddelens (12) vegg.

9. Dor ifølge krav 1, karakterisert ved at en ringformet tetningsfjær (56) omslutter hver kjerneinngrepsknast (24) i tettende inngrep med knastens og hoveddelveggens omkrets, og spenner knasten radielt innad.

10. Dor ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter flere kjerneinngrepsseksjoner (16) og flere tilbake-trekningsseks joner (18), at stangen (14) er driftsmessig forbundet med alle seksjonene som ligger på linje med hverandre i hoveddelen (12), og at kanalen (78) i stangen (14) strekker seg fra et innløp nær stangens ene ende til en respektiv port (74) i hver av tilbaketrekningsseksjonene.

11. Dor ifølge krav 10, karakterisert ved at fjæren (32) omfatter en stabel tallerken-fjærskiver (46).

12. Dor ifølge krav 1, karakterisert ved at hver av tilbaketrekningsseksjonene (18) omfatter en med stangen (14) koaksialt montert tetningsplate (66) og en ringformet utsparing (70) som ligger mellom og avgrenses av stemplet (62) eller tetningsplaten (66), og at utsparingen omslutter stangen og portåpningen i denne.