NO174437B - Anordning for aa frembringe en radialt virkende kraft paa en sylindrisk flate, saerlig en baere- eller holdekraft - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en avstengningsanordning for å generere trykk- eller fastholdelseskrefter som virker radielt mot en indre overflate på en rørledning.

For å generere krefter som virker radielt utover, er det tidligere kjent å benytte en rørformet, elastisk ballong på et sylindrisk legeme som er forsynt med flenser, og deretter utsette ballongen for trykkgass slik at den blåses opp og trykkes utover. En anordning av denne type benyttes som en stenge- eller forseglingsanordning som beskrevet i tysk patent DE-C 31 42 768. Dersom problemer oppstår, dvs. dersom det inntreffer en lekkasje i en rørledning eller en slange, vil en stengeanordning i henhold til tidligere kjent teknikk skylles gjennom rørledningen i likhet med et stempel, drevet av trykket som virker fra mediet som finnes i rørledningen. Stengeanordningen stanses i rørledningen i nærheten av lekkasjen. For dette formål er det anbragt gassflasker med komprimert gass inne i hulsylinderen og disse gassflasker åpnes ved hjelp av fjernstyrt påvirkning og gass blåses inn i gummiballongen slik at den ytre, sylindriske hylse presses mot rørledningens vegg, og stengeanordningen fastholdes på riktig sted i rørledningen. Som en følge av dette vil ikke ytterligere medium nå frem til lekkasjeområdet. Selv om en stengeanordning i henhold til tidligere teknikk er i stand til å frembringe store fastholdelseskrefter som angriper innsiden av rørledningen, vil det likevel, dersom det inntreffer små lekkasjer i det oppblåsbare element, ikke lenger være mulig å opprettholde et definert, høyt fastholdelsestrykk i relativt lang tid.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er følgelig å tilveiebringe en anordning for å generere krefter, særlig trykk- eller fastholdelseskrefter, som virker radielt mot en sylindrisk overflate, og hvor man overvinner de ovennevnte ulemper ved tidligere kjente anordninger av den generelle type slik at definerte trykk-krefter kan opprettholdes og sikres selv over et relativt langt tidsrom.

I

For å innfri det ovennevnte formål er det i henhold til foreliggende oppfinnelse, tilveiebragt en avstengningsanordning som kan innføres i en rørledning og omfatter et sylindrisk legeme med en omhylning i form av en sylinderfjær med en utvendig diameter som i avspent tilstand er større enn den indre diameter til rørledningen, og hvor fjærens to ender kan dreies i innbyrdes motsatte retninger om fjærens akse av en akselfbrsynt drivmekanisme plassert i et hus slik at sylinderfjærens ytre diameter reduseres til en forutbestemt diameter, mindre enn diameteren til rørledningen når drivmekanismen innkobles og hvor drivmekanismens dreieretning kan snus for avlasting av sylinderfjæren hvorved den avspennes og trykkes mot rørledningens vegg, kjennetegnet ved at sylinderfjærens ene ende ved hjelp av en kobling samt en skive forsynt med åpninger er forbundet med drivmekanismens aksel på en aksielt forskyvbar måte og at sylinderfjærens

i

andre ende er forbundet med huset til drivmekansimen via en basisplate som er forsynt med åpninger.

Ved hjelp av anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan fastholdelseskrefter genereres ved hjelp av et lite antall komponenter, noe som forenkler produksjonen og dermed fører til lavere kostnader. Dessuten kreves bare et lite rom eller volum slik at anordningen med fordel kan benyttes i forbindelse med avstengnings-anordninger for en rørledning.

Andre trekk som betraktes som særpregende og fordelaktige for oppfinnelsen er

fremsatt i de nedenstående krav.

i

i Utførelseseksempler av foreliggende oppfinnelse er vist skjematisk i de ledsagende tegninger, hvor: Fig. 1 viser en skjematisk fremstilling av en ekspansjonsanordning for en ringformet forsegling, vist i tverrsnitt,

fig. 2 viser en skjematisk fremstilling av en anordning for å ekspandere fastholdelses-elementer som inngår i en avstengnings-anordning for en rørledning, fig. 3 \fiser i forstørret målestokk et utsnitt av en detalj som inngår i fig. 2, og fig. 4 viser et utsnitt av

en anordning i form av en plugg for avstengning eller dannelse av ringtetning i en rør-ledning, også her vist i tverrsnitt.

Det vises nå til detaljene i tegningene, og først spesielt til fig. 1, hvor det er vist et rør 1 i hvilket et sylindrisk legeme 2 i form av en ventil er anbragt. Diameteren til det sylindriske legeme 2 er mindre enn den innvendige diameter til røret. En ringforsegling 3 som kan spennes ut ved hjelp av en sylindrisk fjær 4, benyttes for avstengning av et ringformet gap eller spalte mellom det sylindriske legeme 2 og røret 1. Ringforseglingen 3 har form av en foldet mansjett som omgir sylinderfjæren 4, og er festet til det sylindriske legeme 2 ved hjelp av et klemmebånd 5. Tetningslepper 3a er tilveiebragt på utsiden av mansjetten. Endene 4a, 4b på sylinderfjæren 4 strekker seg utenfor mansjetten og fører innover mot en drivmekanisme 6 i form av en elektrisk motor eller en hydraulisk drivenhet. En ende 4a av sylinderfjæren 4 er koblet til huset 6a på drivmekanismen 6, mens den andre enden 4b er forbundet med en aksel 6b til drivmekanismen 6 ved hjelp av en koblingsinnretning 7 (medbringer) som kan forskyves i lengderetning.

Når sylinderfjæren 4 befinner seg i avspent tilstand, vil den ytre diameter være større enn den indre diameter til røret 1. Dersom drivmekanismen startes, dreies de to endene 4a, 4b til sylinderfjæren mot hverandre slik at diameteren til sylinderfjær 4 og ringforseglingen 3 reduseres til en diameter som er mindre enn diameteren til røret. Under denne prosessen beveger enden 4b seg utenfor mansjetten. For å presse den ringformede forsegling 3 mot innsiden av røret, reverseres rotasjonsretningen for drivmekanismen 6 og sylinderfjæren 4 blir mer avspent. Mansjetten er tildannet av fleksibelt materiale, fortrinnsvis gummi eller plast. 1 fig. 2 tjener sylinderfjæren 4 til å generere en fastholdelseskraft for et sylindrisk legeme 2 i form av en innvendig avstengnings-anordning eller tetningsring-anordning i en rørledning eller et rør 1. Det sylindriske legeme 2 har åpninger som er tildannet i dets periferi og dets endeflater er forsynt med en basisplate 8 hvori det er tildannet åpninger 8a. Komponentdeler 9a, 9b som inngår i et ringformet ventilsete, er festet til basisplaten 8 og et ringformet lukningselement 10 som understøttes av styretapper 11, er tilforordnet ventilsetet. Luknings-elementet 10 holdes i åpen posisjon av fjærene 12 under normal drift.

For å generere fastholdelseskrefter anbringes sylinderfjæren 4 på basisplaten 8 til det

i

sylindriske legeme 2. Sylinderfjærens to ender 4a, 4b dreies omkring fjærens akse i innbyrdes motsatte retninger ved hjelp av drivmekanismen 6. Én av sylinderfjærens ender 4a er forbundet med basisplaten 8 og huset til drivmekanismen er festet miilt i basisplaten. Den andre enden 4b er det anbragt på skive 13 som er forsynt med åpninger 13a. En skive 13 er koblet til aksen 6b til drivmekanismen 6 ved hjelp av en firkantet styretapp 13b og en firkantet drivhylse 6c.

I avspent tilstand er den ytre diameter til sylinderfjæren 4 større enn den indre diameter til røret 1. For å innføre avstengningsanordningen i rørledningen, slås drivmekanismen 6 på, slik at diameteren til sylinderfjæren blir mindre enn den innvendige diameter til røret 1. Såsnart avstengnings-anordningen eller tetningsringen har oppnådd en forutbestemt posisjon i rørledningen 1, frigjøres sylinderfjæren 4 på ny, slik at den vil presses mot rørledningen.

Under normal drift vil avstengnings-anordningen eller tetningsringen ha en gjennomstrømning gjennom seg i retningen vist ved pilene a. Dersom enn lekkasje inntreffer ved inntaket til rørledningen, faller strømningshastigheten og dermed også trykket som utøves på lukningselementet 10, slik at ventilen lukkes av kraften som virker på fjærene 12.

Dersom det opptrer et rørbrudd ved inntakssiden til rørledningen 1, reverseres strømningsretningen (pilene b), slik at strømningsmediet virker på den konkave side av lukningselement 10. Dette resulterer i en særskilt hurtig lukning av ventilen.

i

Basisplaten 8 og skiven 13 er fortrinnsvis forsynt med sentralt anbragte koblingsdeler 14a, 14b for å koble anordningen til et kjøretøy, med henblikk på tilførselsforsyninger, kommunikasjon, redningsmuligheter og transport.

Det er fordelaktig å anbringe et belegg eller et overtrekk 4c med høy friksjonskoeffisient på yttersiden av sylinder- eller ringfjæren 4. På denne måten fåes store adhesjonskrefter for avstengnings-anordningen eller tetningsringen selv ved små, radielt rettede fjærkrefter.

For å oppnå størst mulig trykk-kraft fra den ringformede fjær 4, selv om den består av lite materiale og opptar lite rom, vil det være fordelaktig om vikling til ringfjæren 4 har et kantet tverrsnitt.

Som det fremgår av fig. 3 kan sylinderfjæren 4 være omgitt av en elastisk kappe 4d som fortrinnsvis består av gummi, for å oppnå forsegling og for å øke og gi tilskudd til adhesjonen.

I henhold til utførelsen vist i fig. 4 er sylinderfjæren omgitt av en elastisk belg 17, og de to endeflatene til belgen er lukket ved hjelp av skiver 15, 16. Sylinderfjærens 4 ender 4a, 4b er henholdsvis forbundet med akselen 6b, og huset 6a til drivmekanismen 6 via de respektive skiver 15, 16 samt en kobling 7. Som en følge av dette vil en selwirkende avstengnings-innretning eller tetnmgsrmg-innretning tilveiebringes i form av en plugg som kan innføres i en rørledning med sylinderfjæren sammentrukket, og denne vil da frembringe en forsegling ved at sylinderfjæren 4 avspennes.

En tvangsmessig, aksiell forbindelse av styretappen 13b (f.eks. for å redusere sylinderfjærens friksjon) kan fåes ved hjelp av en gjenget spindel. F.eks. kan styretapp 13b være forsynt med en innvendig gjenge som kommer i inngrep med en gjenget spindel som er anbragt sentralt og fast på basisplate 8 og som forskyves aksielt når styretapp 13b dreies. Alternativt kan den gjengede spindel være opplagret på roterbar måte i basisplaten, og kan fortrinnsvis drives i motsatt retningen av styretapp 13b.

Claims (8)

1. Avstengningsanordning som kan innføres i en rørledning og omfatter et sylindrisk legeme (2) med en omhylning i form av en sylinderfjær (4) med en utvendig diameter som i avspent tilstand er større enn den indre diameter til rørledningen, og hvor fjærens to ender kan dreies i innbyrdes motsatte retninger om fjærens akse av en akselforsynt drivmekanisme (6) plassert i et hus (6a) slik at sylinderfjærens (4) ytre diameter reduseres til en forutbestemt diameter, mindre enn diameteren til rørledningen når drivmekanismen (6) innkobles og hvor drivmekanismens (6) dreieretning kan snus for avlasting av sylinderfjæren (4) hvorved den avspennes og trykkes mot rørledningens vegg, karakterisert ved at sylinderfjærens (4) ene ende (4b) ved hjelp av en kobling (7) samt en skive (13) forsynt med åpninger (13a) er forbundet med drivmekanismens (6) aksel (6b) på en aksielt forskyvbar måte og at sylinderfjærens (4) andre ende (4a) er forbundet med huset (6a) til drivmekansimen (6) via en basisplate (8) som er forsynt med åpninger (8a).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det til basisplaten (8) som er forsynt med åpninger er anordnet et ringformet ventilsete (9a, 9b) som er tilforordnet et ringformet lukningselement (10).

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at basisplaten (8) og skiven (13) er forsynt med sentralt anordnede koblingsdeler (14a, 14b) for tilkobling av et kjøretøy eller en transportanordning.

4. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at sylinder- fjæren (4) på utsiden er forsynt med et overtrekk med høy friksjonskoeffisient.

5. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at viklingene til sylinderfjæren (4) har et kantet tverrsnitt.

6. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at viklingene til sylinderfjæren (4) er omgitt av en elastisk kappe (4d), fortrinnsvis fremstilt av gummi.

7. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved i sylinderfjæren (4) på beveglig måte er innleiret i et elastisk materiale eller er omgitt av en mansjett (3). i

8. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at endene (4a, 4b) til sylinderfjæren (4) er forbundet via hver sin tette skive (15, 16) med i akselen (6b) henholdsvis huset (6a) til drivmekanismen (6), og at begge skivene (15, 16) er forbundet med hverandre ved hjelp av en belg (17) av elastisk materiale som omgir sylinderfjæren (4).