NO180035B - Krympeverktöy - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et krympeverktøy omfattende en første bakke og en annen bakke som kan beveges mot den første bakke, for å krympe et arbeidsstykke, ifølge kravinn-ledningen.

Krympede hydrauliske koplinger for sammenkopling av rør i hydrauliske systemer har vært brukt i mange år, især i flyindustrien. Rørene føres inn i en kopling som vanligvis består av en sylindrisk hylse, og koplingen blir så krympet med et krympeverktøy slik at det genereres en væsketett forbindelse mellom rørene. Under krympingen blir koplingen sammenpresset radialt innover av krympeverktøyet. Dette bevirker at ringformede forhøyninger på koplingens ytre flate planes ut og overføres til den indre flate. Som en følge derav blir ringformede fordypninger formet i røret, slik at det festes til koplingen.

For visse typer krympinger kan det være begrenset atkomst til koplingen som skal krympes. Følgelig har det eksistert et behov for et krympeverktøy som kan utføre krympingen og som er kompakt nok til å gi atkomst til koplingen. Et forholdsvis kompakt kjent krympeverktøy er vist i US 3 848 451, omfattende en øvre bakke som blir holdt inne i et åk, og en nedre bakke koplet til verktøyet med en bakkeholder. Åket fjernes ved å løse en riflet mutter, slik at åket kan skilles fra resten av verktøyet og forbindes med koplingen som skal krympes. Til tross for den fremgang som dette kjente verktøy frembringer når det gjelder kompakthet og anvendelighet, finnes det fremdeles situasjoner hvor verktøyets evne til å krympe en kopling er meget liten og til sine tider umulig. I tillegg til behovet for et mer kompakt verktøy, er flere problemer generelt forbundet med kjente krympeverktøy. Et av disse problem er at man under tilkopling av verktøyet til koplingen som skal krympes, har fått av bakkene i uriktig, omvendt orientering i forhold til den andre bakke. Dette forårsaker ufullstendig og derfor upålitelig krymping.

Et liknende problem kan oppstå når bakkene først monteres sammen i selve verktøyet på fabrikk eller og under bruk i felten, idet en bakke kan være montert motsatt orientert til den andre. Koplinger som har vært ufullstendige eller feilaktige krympet, må kasseres og erstattes med nye koplinger, og ofte nye rør. Dette resulterer i økte kostnader for materialer og arbeide

så vel som nedsatt effektivitet og tilhørende ulemper.

Det er også kjent at den nedre bakke i mange av de eksisterende verktøy har en tendens til å dreie eller vakle under krymping. Når det oppstår dreiing eller vakling av bakken, kan dette skade verktøyet og resultere i en feilaktig krympet kopling. Hittil har ingen egnet anordning vært utviklet for effektivt å hindre dette problem. Ved å overvåke verktøyslitasje som et resultat av gjentatt bruk av verktøyet over tid, kan brukeren være i stand til å reparere eller erstatte verktøyet i tide for å hindre at det oppstår krympeproblemer på grunn av slitasje. Imidlertid har man hittil ikke funnet noe pålitelig middel til å indikere verktøyslitasje. Det er også flere andre problemer forbundet med kjente krympeverktøy.

Andre utførelser av kjente krympeverktøy er beskrevet i publikasjonene US 3 823 597, US 3 771 343 og NO 153 162.

Følgelig har det eksistert et behov for et krympe-verktøy som er enda mer anvendelig og mer kompakt for å kunne håndtere de forskjellige situasjoner som brukeren møter. Videre har det eksistert et behov for et krympeverktøy som hindrer reversering av bakkenes orientering i forhold til hverandre, som forhindrer dreiing og vakling av bakkene, og som indikerer verktøyslitasje på grunn av lang tids bruk. Den foreliggende oppfinnelse tilfredsstiller disse og andre behov, og gir ytterligere dermed forbundne fordeler.

Den foreliggende oppfinnelse frembringer et krympe-verktøy for bruk ved krymping av hydrauliske koplinger o.l. for å forbinde to rør. Verktøyets todelte konstruksjon, sammen med andre trekk som er beskrevet nedenfor, bidrar til et krympe-verktøy som er meget kompakt og lett, og som således muliggjør effektiv krymping av koplinger på trange steder og i områder med vanskelig atkomst. Krympeverktøyet ifølge foreliggende oppfinnelse er dessuten enkelt å bruke, pålitelig i bruk og mindre kostbart å fremstille enn kjente utførelser.

Krympeverktøyet ifølge foreliggende oppfinnelse, slik det er definert med de i kravene anførte trekk, unngår de ovennevnte ulemper og begrensninger.

Krympeverktøyet ifølge oppfinnelsen er vesentlig lettere og mer kompakt enn kjente utførelser, noe som muliggjør bruk på steder hvor det ikke er plass til å benytte kjente utførelser. Verktøyet utgjør også en vesentlig forenkling under bruk ved at verktøyets orientering er styrt og det dermed ikke oppstår feil i fluktingen mellom verktøyets øvre og nedre bakker. En vurdering fra brukerens side om det foreligger korrekt orientering, bortfaller.

Fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå fra den følgende detaljerte beskrivelse, som med eksempler illustrerer oppfinnelsens prinsipper, under henvisning til tegningene, hvor figur 1 viser et perspektivriss av et krympe-verktøy ifølge foreliggende oppfinnelse, figur 2 viser et lengderiss, delvis i snitt, som viser en kopling og tilhørende rør for krymping med verktøyet, figur 3 viser et perspektivriss lik figur 1, med verktøyets hode fjernet for å motta en kopling, figur 4 viser forstørret verktøyet i snitt med verktøyets prinsipielle komponenter, men med bakkene fjernet for oversiktens skyld, figur 5 viser et uttrukket riss i snitt med føringen for å lette innsetting av en returfjær og det øvre stempel i verktøyets sylinder under montering av verktøyet, figur 6 viser et annet uttrukket riss i snitt, med en annen føring for å lette innsetting av et nedre stempel i en endehette som danner den nedre ende av verktøysylinderen, figur 7 viser et annet uttrukket riss i snitt med en delevegg som blir montert på stangen på det nedre stempel og endehetten på figur 6, figur 8 viser et annet uttrukket riss, delvis i snitt av sluttmonteringen av sylinderens komponenter, omfattende en toakset svivel for forbindelse med verktøysylinderen, figur 9 viser et snitt av holdeplatene for å feste bakkene til verktøyet, figur 10 viser et perspektivriss av en alternativ utførelse av verktøysylinderen, og figur 11 viser et uttrukket riss av den seksjon på figur 4 som er merket med pilen 11.

Som vist på tegningen, utgjører foreliggende oppfinnelse et krympeverktøy 10 for bruk til å krympe en kopling 12 og forbinde to rør 14 og 16 med hverandre. Krympeverktøyet omfatter en nedre bakke 18 innrettet til å bevege seg mot en øvre bakke 20 for å krympe koplingen. Som vist på figur 2 omfatter koplingen

12 en hylse for å motta endene av to rør 14 og 16, som ved krymping med verktøyet kopler de to rørene sammen. Før krymping har koplingen 12 en myk, sylindrisk indre vegg 22 og en uregelmessig formet ytre vegg 24, som vist på høyre del av figur 2. Den uregelmessige formede ytre vegg 24 har et ringformet spor 26 med redusert diameter nær hver ende av koplingen. Ut fra sporene 26 går det en plan ringformet forhøyning 28 og en innad avsmalnende nese 30 som strekker seg til enden av koplingen 12. Den plane flate på forhøyningen 28 er utformet for å hindre relativ dreining av røret 16 og koplingen 12 etter at krympingen er utført.

Under krympingen blir koplingen 12 sammenpresset innover med bakkene 18 og 20 i krympeverktøyet 10, slik at koplingen gis en uregelmessig utforming langs sin indre vegg 22, som griper fast om rørene. Den venstre del på figur 2 viser koplingen 12 etter at krympingen er utført, hvor den ringformede forhøyning 28 er tvunget innover slik at det utformes en ringformet fordypning på den indre vegg 22 i koplingen. Røret 14 er tilsvarende utformet til å passe sammen med den indre vegg 22, og danner derved en permanent, lekkasjesikker sammenkopling av de to rør 14 og 16.

Som vist på figur 1 og 2 omfatter krympeverktøyet ifølge oppfinnelsen et par identiske bakker 18 og 20, bestående av enhetlige deler med spor som strekker seg innover fra hver ende for å tillate radial sammenpressing av bakkene. Spesielt, og med henvisning til den nedre bakke 18 for illustrasjon, har hver bakke 18 og 20 en kurvet flate 34 for å motta en del av koplingen 12, omfattende tre parallelle langsgående spor 36 som strekker seg gjennom flaten, innover fra den venstre ende av bakken, til et sted nær den høyre ende. Det er ytterligere og liknende parallelle langsgående spor 38 gjennom den kurvede flate 34 som strekker seg innover fra den høyre ende til et sted nær den venstre. Disse to settene med spor 36 og 38, som strekker seg innover fra motsatte ender av bakken, danner langstrakte, bøyelige elementer 40 som tillater radial sammenpressing av bakkene. Man vil forstå at mer enn tre spor 36 og 38 kan anordnes i hver bakke 18 og 20 om ønsket. De ytre ender på hver bakke har også en skrå del 42 som bues radialt utover til sin tilsvarende ende. Bakker med slike og andre ønskelige trekk er vist i US 3 848 451. Krympeverktøyet 10 ifølge foreliggende oppfinnelse benytter slike bakker som ikke må forklares nærmere for å forstå oppfinnelsen.

Figur 1, 3 og 4 viser at den nedre bakke 18 er montert inne i en bakkeholder 44 som har en øvre flate 46 som er utformet som et i det vesentlige sylindrisk segment 48 for å motta den kurvede bakke 18 og en avsmalnet ytre del 49 på motsatte sider av det sentrale sylindriske segment 48 (se også figur 4). Bakkeholderen 44 omfatter også fire plane sider 50 og en plan bunn 52 for forbindelse med verktøysylinderen 53. Den nedre bakke 18 er festet til bakkeholderen 44 med et par plane bakkeholdeplater 54 i overensstemmelse med de motstående plane endevegger på bakkeholderen. Et par skruer 56 på hver ende av holdeplatene 54 fester platene til den nedre bakke 18. Platenes sentrale øvre kanter har innad forløpende flenser 58 som overlapper og passer mot de skrå delene 42 på endene av den nedre bakke 18, for å sikre at den nedre bakke blir holdt fast av bakkeholderen 44.

Den øvre bakke 20 blir holdt i et tilnærmet U-formet hode 60. Hodet 60 har en tilnærmet sylindrisk sentral del 62, i likhet med det sentrale sylindriske segment 48 på bakkeholderen 44, for å motta den kurvede øvre bakke 20. Et par avsmalnende ytre skuldre 63 på motsatte sider av den sylindriske sentrale del 62 av hodet 60 er innrettet til å passe sammen med og være i kontakt med de avsmalnende ytre deler 49 på bakkeholderen 44 under krympingen. Vinkelen for disse avsmalnende flater 49 og 63 i forhold til verktøyets 10 tverrgående akse er omkring 30° (se figur 4). I kjente verktøy var disse flater horisontale, og resulterte i uønsket høy spenningskonsentrasjon ved kontakt mellom flatene under krymping. Dette forårsaket tidlig brudd i verktøyet. For å unngå tidlig brudd var kjente verktøy forsterket i dette område, hvilket gjorde dem større og tyngre. De for-bedrede, avsmalnende verktøyflater 49 og 63 ifølge den foretrukne utførelse resulterer i en tilnærmet ensartet spenningsfordeling og derfor mindre sannsynlighet for brudd. Dessuten oppnås den fordel at verktøyet kan være mindre og lettere på grunn av at verktøyet 10 ikke må forsterkes i dette område.

Et par bakkeholdeplater 64 er festet til motsatte ender av hodet 60 med skruer 66 for å holde den øvre bakke 20 på plass i hodet. Hver øvre bakkeholdeplate 64 har en innad forløpende flens 68 som overlapper og ligger an mot de skrå deler 42 på endene av den øvre bakke 20 for å holde bakken fast inne i hodet 60. Som vist på figur 9 og beskrevet mer detaljert nedenfor, er det anbrakt en spesiell skive mellom hodene på skruene og den ytre flate på de øvre bakkeholdeplater for å hindre brudd av skruene eller skade på holdeplatene på grunn av utvidelse av koplingen under krympingen.

Hodet 60 har to parallelle ben 70 som strekker seg fra de avsmalnende ytre skuldre 63 og den sentrale sylindriske del 62. Disse ben 70 har plane, parallelle indre og ytre flater 72 og 74 som ender i innadgående tunger 76 ved de frie ender. Tungene 76 har kurvede ender 78 og kurvede indre flater 80, og tilnærmet plane, parallelle ytre. flater 82 som er nærmere hverandre enn de plane, parallelle ytre flater 74 på benene 70. Tungene 76 er innrettet til å gå inn i sporene 84 i sylinderen 53, som har en utforming som passer til utformingen av tungene 76. Disse sporene 84 strekker seg på tvers av sylinderens 53 lengdeakse. For å feste hodene 60 direkte til sylinderen 53, føres endene på tungene 76 med en glidende bevegelse inn i tilsvarende spor 84, til den øvre bakke 20 i hodet 60 flukter direkte over den nedre bakke 18.

Festeinnretningen med tungen 76 og sporet 84 for hodet 60 og sylinderen 53 som beskrevet ovenfor, har den fordel at det muliggjør direkte feste av hodet på sylinderen. Det foreligger således ikke behov for mellomliggende skiver, mutre eller andre komponenter for å utføre sammenkoplingen. Denne glidende og direkte forbindelse mellom hodet 60 og sylinderen 53 eliminerer derfor flere ekstra deler som er vanlige ved kjente verktøy. Dette resulterer i et lettere og mer kompakt verktøy, både når det gjelder aksial verktøylengde og total verktøydiameter. Forbindelsen mellom de to komponenter er også meget sikker, og kan oppnås raskt. Ytterligere fordeler med den glidende forbindelse mellom hodet 60 og sylinderen 53 er beskrevet nedenfor.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er en anordning innrettet til å orientere hodet 60 i forhold til sylinderen 53, slik at hodet alltid forbindes korrekt med sylinderen. Korrekt orientering av hodet i forhold til sylinderen er viktig på grunn av at øvre og nedre bakke 20 og 18 på hhv hodet 60 og sylinderen 53, alltid må være riktig orientert for å sikre riktig krymping av koplingen 12. Hvis f.eks. den øvre bakke 20 er plassert i motsatt orientering i forhold til den nedre bakke 18, vil ufullstendig eller feilaktig krymping av koplingen 12 kunne oppstå.

Anordningen for å innrette hodet omfatter en ribbe 86 som strekker seg fortrinnsvis langs bunnen av sporet 84 og en fordypning 88 som strekker seg fortrinnsvis langs enden 78 på den tilsvarende tunge 76. Under forbindelsen av hodet 60 med sylinderen 53, er ribben 86 innrettet til å mottas i fordypningen 86 når tungen 76 beveger seg inn i glidende kontakt med sporet 84. Siden kombinasjonen av ribben 86 og fordypningen 84 er plassert på bare en av tungene 76 og dens tilsvarende spor 84, er det umulig å reversere orienteringen av hodet 60, og dermed bakkene 18 og 20, når man monterer hodet 60 på sylinderen 53 for å krympe en kopling 12. Hvis man forsøkte å forbinde hodet 60 med sylinderen 53 med feil orientering, ville ribben 86 i sporet 84 blokkere tungen 76. Korrekt orientering av bakkene 18 og 20 er således sikret hver gang hodet 60 monteres på sylinderen 53.

Bakkeholderens 44 plane, parallelle sider 60 passer tilnærmet komplementært mellom de indre flater 72 av benene 70 og hodet 60. Bakkeholderen 44 holdes mellom benene 70 med en kule 90 som passer i en åpning 92 i bakkeholderen, med forspenning utover av en fjær 94 i et spor 96 i den indre flate 72 av benet 70, som vist på figur 4. Sporet 96 strekker seg aksialt i tilstrekkelig avstand til å tillate at den nedre bakke 18 og bakkeholderen 44 beveger seg mot den øvre bakke 20 under krymping, mens hodet 60 og den øvre bakke 20 blir holdt stille. Bunnen 52 av bakkeholderen 44 ligger an mot sylinderens 53 øvre flate 98 og har utforming som passer til bakkeholderens bunn.

Et annet aspekt ved krympeverktøyet 10 ifølge foreliggende oppfinnelse er anordningen for å innrette den nedre bakke 18 og bakkeholderen 44 i forhold til sylinderen 53 med korrekt orientering. Av samme grunner som beskrevet ovenfor angående anordningen for å innrette hodet, er det like viktig når man monterer den nedre bakke 18 og bakkeholderen 44 til sylinderen 53 at den nedre bakke blir korrekt orientert i forhold til den øvre bakke under krympingen. Denne anordning for den nedre bakke omfatter en pinne 100 som er forbundet og rager opp fra den øvre plane flate 98 på sylinderen 53 på fastlagt sted. Dette sted kan i praksis være hvor som helst på sylinderens øvre flate 98, unntatt dens sentrum, og fortrinnsvis langt nok fra senteret til å lette plassering av bakkeholderen 44 på sylinderen 53. Hvilken som helst posisjon for pinnen 100 nær en av kantene på sylinderens toppflate 98 er passende. Et hull 102 er anordnet i bunnen 52 på bakkeholderen 44 for å motta pinnen 100 når bakkeholderen monteres på sylinderen. Lengden av pinnen 100 og dybden av hullet 102 er store nok til at pinnen helt vil forbli i hullet, når bakkeholderen 44 beveger seg bort fra sylinderen 53 under krymping. Hullet 102 er plassert i bakkeholderens bunn 52 slik at når pinnen 100 mottas i hullet, og kanten på bakkeholderens bunn 52 er på linje med kantene på sylinderens øvre flate 98, vil den nedre bakke 18 være i korrekt orientering på sylinderen 53. Man eliminerer således behovet for at montøren i fabrikken og brukeren av krympeverktøyet må gjette seg til korrekt orientering av bakkene.

Kombinasjonen av pinnen 100 og hullet 102 som beskrevet ovenfor, hindrer også uønsket rotasjon av bakkeholderen 44 i forhold til sylinderen 53 som kan oppstå under krympingen. I en alternativ utførelse som vist på figur 10, rager en avsmalnende skulder 103 som ut fra den øvre plane flate 98 på sylinderen 53, utformet for å ligge an mot en ende av bakkeholderen 44 for å hindre dreining av bakkeholderen i forhold til sylinderen. Disse trekk som hindrer dreining, er med til å øke verktøyets levetid, samt krympingens pålitelighet.

For å oppnå krymping av koplingen 12, blir den nedre bakke 8 beveget mot den øvre bakke 20 med stempelanordningen inne i sylinderen 53. Denne stempelanordning er best vist på figur 4, og omfatter en delevegg 104 i sylinderen 53, som danner et første eller øvre sylinderkammer 106 og et andre eller nedre sylinderkammer 108. Deleveggen 104 er en sylindrisk skive med et sentralt aksialt hull 110. De ytre perifere kanter på deleveggen 104 har en utadgående ringformet skulder 112 som passer mot en innadgående ringformet skulder 114 på den indre flate av sylinderen som markerer inngangen til det øvre kammer 106. Deleveggen 104 er festet mot sylinderskulderen 114 mellom de to kamre 106 og 108 med den åpne ende 106 av en sylindrisk endehette 118 som stenger den ytre ende på sylinderen 53. Den åpne ende 116 av endehetten 118 har utvendig en gjenget ytre flate 120 innrettet for gjengeinngrep med en innvendig gjenget flate 102 på den ytre ende av sylinderen 53 i området med det nedre kammer 108. Når således endehetten 118 er skrudd helt inn i sylinderen 53, stenger den deleveggen 104 mellom den åpne ende 116 og den innadvendte skulder 114 på den indre flate av sylinderen. Et gjenget hull 124 i sentrum av endekappen 118 tillater innføring av et fluid til sylinderen 53 for å tillate pneumatisk eller hydraulisk drift av krympeverktøyet 10, som ønsket. Det skal også bemerkes at den indre sylindriske flate av endehetten 118 er glatt, og omfatter sideveggen i det nedre kammer 108.

En dobbelt stempelanordning i sylinderen 53 omfatter et første eller øvre stempel 126 i det øvre kammer 106 og et andre eller nedre stempel 128 i det nedre kammer 108. Mer spesielt, det øvre stempel 126 har et hode 130 som holdes omvendt inne i det øvre kammer 106 og en stang 132 som strekker seg oppover gjennom et aksialt hull 134 i sylinderen 53 for forbindelse med bakkeholderen 44 som bærer den nedre bakke 18. Den øvre ende av stangen 132 blir mottatt i en utsparing 136 i bakkeholderens bunn 52, og er forbundet med denne med flere sneppringfjærer 138. En returfjær 140 er plassert i det øvre kammer 106 rundt stangen 132 og mellom det øvre stempelhode 130 og den øvre ende av det øvre kammer 106. Returfjæren 140 forspenner det øvre stempel 126 mot deleveggen 104 ved fravær av væsketrykk i sylinderen 53. Etter fullføring av hver krympingen, i hvilken det øvre stempel 126 legger seg oppover for å føre den nedre bakke 18 mot den øvre bakke 20, blir således den nedre bakke 18 ført tilbake mot deleveggen 104 av returfjæren 140. Det nedre stempel 128 har et sylinderformet hode 142 som holdes omvendt inne i det nedre kammer 108, og en stang 144 som strekker seg oppover gjennom det sentrale aksiale hull 110 i deleveggen 104. Enden på den nedre stempelstang 144 ligger an mot det øvre stempelhode 130. En aksial passasje 146 som strekker seg helt gjennom det nedre stempel 128 tillater væskeforbindelse mellom det nedre kammer 108 og det øvre kammer 106.

Krympeverktøyet 10 benytter den dobbelte stempelanordning som er beskrevet ovenfor for å oppnå økt kraft. Fluid føres inn i det nedre kammer 108 gjennom hullet 124 i endehetten og strømmer gjennom passasjen 146 til området bak det øvre stempel 126. Passasjen har en skrå inngang 148 for å lette oppadgående bevegelse av det nedre stempel 128 under den første innføring av fluid. Et ringformet nedsenket område 150 i endehetten 118 under det nedre stempelhode 142 muliggjør en hurtigere oppbygging av fluid bak hodet for ytterligere å lette oppadgående stempel-bevegelse. Når fluidet når det øvre stempel 126 via passasjen 146, bygges det først opp i et lite område bak hodet 130, og etter en oppadgående bevegelse av det nedre stempel 128, som i sin tur løfter det øvre stempel 126 fra deleveggen 104, fordeles det raskt bak hele hodet 130. Den foregående stempelkonstruksjon benytter med fordel hele flatearealet på stempelhodet for hvert stempel. Det er viktig at dette maksimerer stempelkraften uten å kreve økt fluidtrykk. Resultatet er at man kan benytte en mindre stempelanordning, noe som betyr et lettere og mer kompakt verktøy, som uttrykkes med total verktøydiameter.

For å oppnå det mest kompakte og lettest mulige verktøy, oppdaget man at en konvensjonell spiralfjær ikke var den mest egnede innretning for bruk som returfjær 140. Isteden fant man at en liten stabel tallerkenfjærer kunne bære samme belast-ningen på meget mindre plass enn en betydelig større spiralfjær. Stabelen med tallerkenfjærer 140 i den foreliggende oppfinnelse har mindre diameter, er lettere, kan bære større belastning og gir hurtigere retur av det øvre stempel 126 enn en konvensjonell spiralfjær. Dette bidrar igjen til redusert større og vekt av krympeverktøyet 10 ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Allsidigheten til krympeverktøyet 10 blir ytterligere øket ved en toakset svivel 152 som er gjenge f or bundet med bunnen av sylinderen 53 ved hullet 124 med indre gjenger i endehetten 118, som best vist på figur 4. Svivelen 152 omfatter en første svivelforbindelse 154 som tillater verktøyet 10 å dreie i et plan som faller sammen med sylinderens 53 akse. En annen svivelforbindelse 156 tillater verktøyet å følge en sylindrisk bane omkring svivelens 152 lengdeakse. Svivelen 152 tillater således at verktøyet 10 blir rettet i praktisk talt i hvilken som helst retning. Dette trekk har spesiell anvendelse, f.eks. når man krymper på et trangt sted eller når direkte aksial tilgang til koplingen 12 ikke er mulig.

Gjentatt bruk av krympeverktøyet 10 og dermed tilførsel av forholdsvis høyt trykk for å presse sammen bakkene 18 og 20 vil gradvis forårsake at verktøyet slites. Et eksempel på slik slitasje er på grunn av aksiale påkjenninger som utøves mot benene 70 på hodet 60, spesielt på det sted hvor tungene 76 passerer inne i sporene 84 for å forbinde hodet 60 med sylinderen 53. Siden det er en liten klarering mellom de tilstøtende flater på tungene 76 og sporene 84 for å tillate deres glidende bevegelse i forhold til hverandre for sammenmontering, vil hver krymping forårsake at tungene skrubber mot sporene og resulterer i verktøyslitasje. Det er viktig å være oppmerksom på verktøy-slitasje, siden dette gjør det mulig å erstatte eller reparere slitte deler før det oppstår et større problem. Ekstrem verktøy-slitasje kan også resultere i ufullstendig eller feilaktig krympede koplinger. Ifølge den foreliggende oppfinnelse vil derfor de ytre flater på tungene 76 i det området hvor de er i kontakt med sporene 84 blir slitt ned og ruet under bruk av verktøyet 10, for å indikere verktøyslitasje. Dette ruede område 158 er derfor vist spesielt. Området 158 blir slitt ned og ruet på grunn av den begrensede friksjon eller skrubbing som forekom-mer mellom tungene 76 og sporene 84 under krymping. Når området 158 er tilstrekkelig slitt ned og ruet, kan det være et signal til å skifte ut eller reparere visse deler av verktøyet, eller kanskje selve verktøyet.

En annen fordel med verktøyet 10 ifølge den foreliggende oppfinnelse er anordningen av føringer for innsetting av verktøyet for å hindre skade på verktøykomponentene under sammenmontering av verktøyet. Disse føringene er vist på figur 5 og 6, og letter sammenmontering av sylinderkomponentene i verktøyet på den måte som er vist på figur 5-8. Det første trinn i sylindermonteringen er vist på figur 5, og omfatter innsetting av stabelen av tallerkenf jærer 140 på den øvre stempelstang 132, og deretter innsetting av det øvre stempel 126 i den åpne ende av sylinderen 53. Føringen 160 på figur 5 hindrer at hodet 130 av det øvre stempel 126 blir skadet eller slått mot sylinderen 53 ved innsetting. Føringen 160 omfatter en i det vesentlige sylinderformet hylse med en tynnvegget indre ende 162 innrettet for innsetting i og tilpassing mot de indre gjenger 122 i det nedre kammer 108. En tykkvegget ytre ende 164 på føringen 160 strekker seg ut av det nedre kammer 108 og over den åpne ende av sylinderen 53. Inngangen til hylsen 160 ved dens ytre ende har en skrå del 166 for ytterligere å lette innsetting av det øvre stempel 126 i sylinderen 53. Det skal også bemerkes at den indre diameter av den tynnveggede indre ende 162 av føringen 160 er i det vesentlige den samme som den indre diameter av det øvre kammer 106, slik at det er en myk overgang mellom området som definerer sylinderens indre kammer 108 og det øvre kammer 106. Føringen 106 kan være fremstilt av maskinert stål eller annet egnet materiale som ikke vil skade det øvre stempel 126. Etter innsetting kan føringen 160 bli fjernet og beholdt for videre bruk.

Det neste trinn i sammenmontering av sylinderkomponentene i verktøyet 10 er vist på figur 6, og omfatter innsetting av det nedre stempel 128 i den åpne ende 116 av endehetten 118. Igjen er det en føring 168 for innsetting av verktøyet som letter denne monteringsprosess. Den andre føring 168 består især av en i det vesentlig sylinderformet hylse innrettet til å plasseres på den åpne ende 116 av gjengehetten 118 med ytre gjenger. Den indre diameter av hylsen 168 er i det vesentlige den samme som den indre diameter av de indre glatte veggene i endehetten 118. Inngangen til føringen har også et skrått område 170 for ytterligere å lette innsettingen av det nedre stempel 128 i den sylinderformede endehette 118. Etter at det nedre stempel 128 er satt inn i endehetten 118, og føringen 168 er fjernet, monteres deleveggen 104 på stangen 144 til det nedre stempel 128, som vist på figur 7. Føringen 168 kan deretter beholdes for videre bruk.

Det endelige monteringstrinn er vist på figur 8, hvor endehetten 118 som bærer det nedre stempel 128 og deleveggen 104, blir skrudd inn i sylinderen 53 til den åpne ende 116 på endehetten 118 holder deleveggen 104 mot den innadgående skulder 114 på sylinderen som definerer inngangen til det øvre kammer 106. Når dette monteringstrinn er ferdig, kan den toaksede svivel 152 koples til sylinderens endehette 118 og til en egnet hydraulisk eller pneumatisk anordning (ikke vist) for å bringe fluidtrykk til verktøyet 10.

Enda et trekk ved oppfinnelsen er bruken av avsmalnende gjenger og de ytre gjenger 120 på endehetten 118. Det er vel kjent at en vesentlig forbedring i gjengenes belastningsfordeling kan oppnås ved å avsmalne gjengene på enten en hann- eller hunngjenget komponent på en riktig måte, i sammenlikning med de konvensjonelle gjenger med konstant stigning. De avsmalnende gjengene resulterer i en vesentlig forbedring av den gjengede forbindelses styrke, spesielt forbindelser som normalt vil bidra til plastisk flyt, og således kan resultere i sprøbrudd, som man ser ved dynamiske belastninger i krympeverktøy. Følgelig er de ytre gjenger 120 på den sylindriske endehette 118 i den foretrukne utførelse avsmalnet utover slik at den ytre diameter av endehetten 118 øker i en retning bort fra den åpne ende 116 av endekappen 118, mens de indre gjenger 122 på sylinderen 53 er utført med konvensjonell konstant stigning.

Andre modifikasjoner av endehettens 118 ytre gjenger 120 og sylinderens 53 indre gjenger 122, som er vist på figur 11, omfatter anordning av de indre gjenger 122 på sylinderen 53 med en rotradius 171 som er større enn UN J-standarden. I den foretrukne utførelse er rotradien 171 for gjengene 122 på sylinderen 53 mellom 0,445 og 0,508 mm, mens den indre diameter i området med gjengene er omkring 60,325 mm. UNJ-standardens rotradius for slike gjenger ville normalt være 0,318 til 0,381 mm. Rotradien 171 i den foretrukne utførelse er derfor omkring 40 % større enn den vanlige rotradius. En ytterligere modifika-sjon omfatter maskinering av toppene 173 på de utad avsmalnende ytre gjenger 120 på endehetten 118. I den foretrukne utførelse blir omkring 0,737 til 0,787 mm av toppene maskinert bort. Ellers følger de utad avsmalnende gjenger 120 på endekappen 118 UNJ-standardene. Den større rotradius 171 i kombinasjon med den reduserte toppstørrelsen 173 (og avsmalningen av gjengene 120 på endehetten 118), gir en vesentlig forbedring av gjengenes belastningsfordeling, øker gjengeforbindelsens styrke, og reduserer sannsynligheten for verktøybrudd.

Majoriteten av komponenter i verktøyet 10 ifølge oppfinnelsen er fremstilt av materialer med stor strekkstyrke, som f.eks. rustfritt stål. Disse komponenter omfatter den nedre bakke 18, den øvre bakke 20, bakkeholderen 44, verktøysylinderen 53, hodet 60, pinnen 100, deleveggen 104, endehetten 118, det øvre stempel 126 og det nedre stempel 128. Den foretrukne fremgangsmåte for fremstilling av mange av disse komponenter, så som sylinderen 53 og hodet 60, er ved elektrisk erodering. Bakkeholdeplatene 54 og 64 kan lages av kaldvalset stål, og føringene 160 og 168 kan lages av maskinstål. Returf jæren 140 kan lages av fjærstål.

Bruken av krympeverktøyet 10 er som følger. En kopling 12 som skal krympes, plasseres mellom den øvre bakke 18 og hedre bakke 20, med den nedre bakke 18 i tilbaketrukket stilling. Dette kan gjøres ved glidbart å fjerne hodet 60 fra sylinderen 53, plassering av koplingen i området med den nedre bakke 18, og deretter montering av hodet. Flensene 58 og 68 på bakkeholdeplatene 54 og 64 har hjørner som strekker seg inn i bakkeåpnin-gen, og som er i kontakt med enden på koplingen 12 når denne plasseres i sin endelige stilling før krymping. Holdeplatene 54 og 64 virker således som stoppere for å lokalisere koplingen i korrekt aksial stilling i forhold til øvre og nedre bakker 18 og 20. Etter at koplingen er riktig plassert, blir et fluid under trykk ført inn i sylinderen 53 gjennom det aksiale hull 124 i endehetten 118. Som forklart i detalj ovenfor, vil dette bevege stemplene 126 og 128 oppover, og således bevege den nedre bakke 18 mot den øvre bakke 20. Sammenpressing av bakkene 18 og 20 på denne måte fortsetter til de avsmalnende flater 49 og 63 er i kontakt med hverandre, hvoretter krympingen avsluttes. Når fluidtrykket utløses og returfjæren 140 beveger stemplene 126 og 128 til sine tilbaketrukne stillinger, kan koplingen 12 fjernes fra verktøyet 10, og krympingen er ferdig.

Under krympingen vil det oppstå en utvidelse av koplingen 18 i aksial retning i forhold til rørene 14 og 16. Dette skaper en kraft mot bakkeholdeplatene 54 og 64, som i noen tilfeller blir så stor at platene blir deformert eller på annen måte skadet, eller at skruene 56 og 66 som holder platene til verktøyet brekker. For å hindre at dette hender, er verktøyet 10 utstyrt med en elastisk anordning plassert mellom bakkeholdeplatene 54 og 64 og skruene 56 og 66 for å tillate utvidelse av koplingen 12 under krymping uten å brekke skruen eller å skade holdeplatene. Den elastiske anordning omfatter fortrinnsvis minst en skive 172 plassert mellom hodet 174 på skruen 66 og den ytre flate på den tilsvarende holdeplate 64. I den foretrukne utførelse omfatter skiven 172 tre fjærskiver i serie, som vist på figur 9. Når således koplingen 12 utvider seg under krymping og utøver en kraft mot holdeplatene, virker fjærskivene 172 som en buffer, og tillater litt bevegelse av platene i forhold til verktøyet 10, slik at man oppnår en vesentlig reduksjon av muligheten for verktøyskade.

I noen tilfeller vil det sammenmonterte verktøy 10 settes direkte på koplingen 12 hvis ett av rørene 14 eller 16 som skal krympes, har en fri ende for å gi atkomst. I andre tilfeller vil det være nødvendig å fjerne hodet 60 fra verktøyet 10 for å plassere hodet rundt koplingen 12, mellom de frie ender på de to benene 70. I siste tilfelle vil den direkte glidende forbindelse mellom hodet og sylinderen tillate rask sammenmontering av verk-tøyet, og er spesielt anvendelig for krymping av koplinger på steder med vanskelig atkomst. Etter krymping kan hodet 60 raskt fjernes fra verktøyet 10 for å krympe neste kopling.

Av det foregående forstås at krympeverktøyet 10 ifølge foreliggende oppfinnelse er innrettet til å krympe koplinger 12 for å forbinde to rør 14 og 16, spesielt koplinger som er plassert på trange steder eller steder som er vanskelig å komme til. Enkle, men effektive midler foreligger for å sikre korrekt forbindelse, flukting og orientering av den øvre bakke 20 i forhold til den nedre bakke 18, så vel som andre viktige trekk for å lette bruken og sammenmonteringen av verktøyet og som dermed bidrar til et vesentlig mindre og lettere krympeverktøy enn hva som hittil har vært utviklet.

Claims (27)

1. Krympeverktøy omfattende en første bakke (20), en annen bakke (18) som kan beveges mot den første bakke (20) for å krympe et arbeidsstykke (12, 14, 16) mellom dem, et hode (60) innrettet til å holde den første bakke (20) i forhold til den andre bakke (18) under krympingen, en sylinder (53) som under-støtter den andre bakke (18) og som har en anordning (104, 118, 126, 128) for å bevege den andre bakke (18) mot den første bakke (20), og en forbindelsesanordning som forbinder hodet (60) med sylinderen (53) og omfatter et par tunger (76) på hodet (60)

innrettet til å beveges glidende i et par spor (84) på sylinderen (53), idet tungene (76) og sporene (84) forløper i en retning i det vesentlige på tvers av sylinderens lengdeakse (53), KARAKTERISERT VED at en bakkeholder (44) på sylinderen (53) har et midtre parti (48) innrettet til å motta den andre bakke (18) og et par skrånende flater (49) på motstående sider av den andre bakke (18), innrettet til ved avslutningen av krympingen, å komme til anlegg mot et korresponderende par skrånende ytre skuldre (63) på motstående sider av den første bakke (20) i hodet (60).

2. Verktøy ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at de skrånende flaters (49) vinkel på bakkeholderen og de skrånende skuldres (63) vinkel på hodet (60) er omkring 15 til 45° i forhold til verktøyets (10) tverrakse.

3. Verktøy ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at de skrånende flaters (49) vinkel på bakkeholderen (44) og de skrånende skuldres (63) vinkel på hodet (60) er omkring 30° i forhold til verktøyets (10) tverrakse.

4. Verktøy ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at anordningen for å flukte den andre bakke (18) korrekt i forhold til sylinderen (53) omfatter en bakkeholder (44) på sylinderens (53) øvre flate (98) for å holde den andre bakke (18), og en tapp (100) som er forbundet med sylinderen (53) og som rager opp fra dennes øvre flate på et fastlagt sted, hvor , tappen (100) er innrettet til å mottas i et hull (102) i bakkeholderen (44), slik at bakken (18) og bakkeholderen (44) hver gang monteres på sylinderen (53) med samme orientering.

5. Verktøy ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at en del av hver tunge (76) i det område (158) hvor den er i kontakt med sporet (84), er innrettet til å slites ned eller rues under bruk av verktøyet (10), for å indikere verktøyslitasje.

6. Verktøy ifølge foregående krav, omfattende en anordning for å motvirke rotasjon av den andre bakke (18) i forhold til sylinderen (53), KARAKTERISERT VED at den omfatter en bakkeholder (44) på sylinderens (53) øvre flate (98) for å holde den andre bakke (18), og en skulder (103) som strekker seg fra sylinderens (53) øvre flate (98), innrettet til å ligge an mot bakkeholderen (44) for å motvirke dennes rotasjon i forhold til sylinderen (53).

7. Verktøy ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at anordningen for å bevege den andre bakke (18) mot den første bakke (20) omfatter stempelanordninger.

8. Verktøy ifølge krav 7, KARAKTERISERT VED at stempelanordningen omfatter en delevegg (104) i sylinderen (53), som avgrenser et første kammer (106) i en ende av sylinderen (53) nær den andre bakke (18) og et annet kammer (108) ved den andre ende av sylinderen, at et første stempel (126) omfatter et hode (130) som er innrettet til å bevege seg frem og tilbake inne i det første kammer (106) og en stang (132) som glir gjennom en boring (134) i sylinderen (53) for å forbindes med den andre bakke (18), at en returfjær (140) er anordnet i det første kammer (106) mellom en ende av sylinderen (53) og det første stempels (126) hode (130), at et annet stempel (1283 med et hode (142) holdes bevegelig frem og tilbake i det andre kammer (108) og en stang (144) som strekker seg glidbart gjennom en boring (110) i deleveggen (104) for å ligge an mot det første stempels (126) hode (130), hvor det andre stempel (128) videre omfatter en gjennomgående aksial boring (146) for å gi fluidforbindelse mellom første og andre kamre (106, 108), og at en anordning er innrettet til å levere et fluid til det andre kammer (108) for å bevege stemplene (126, 128) mot sylinderens (53) ene ende og dermed bevege den andre bakke (18) mot den første bakke (20) for å krympe arbeidsstykket (12, 14, 16).

9. Verktøy ifølge krav 8, KARAKTERISERT VED at returfjæren (140) omfatter flere på hverandre stablede tallerkenf j ærer.

10. Verktøy ifølge krav 8-9, KARAKTERISERT VED at sylinderens (53) andre kammer (108) omfatter en sylindrisk endehette (118) anordnet motstående deleveggen (104), for å stenge det andre kammer (108), hvor endehetten (118) har ytre gjenger innrettet for gjenget forbindelse med innvendige gjenger på det andre kammer (108 ).

11. Verktøy ifølge krav 10, KARAKTERISERT VED at det omfatter verktøyinnføringer (160, 168) for å hindre skade på verktøykomponentene ved monteringen av verktøyet (10).

12. Verktøy ifølge krav 11, KARAKTERISERT VED at en av verktøyinnføringene (160) omfatter en sylindrisk hylse med en tynnvegget indre ende (162) innsatt i og anliggende mot indre gjenger i sylinderens (53) andre kammer (108), og en tykkvegget ytre ende (164) som strekker seg ut av det andre kammer (108), hvor hylsens inngang (166) på den ytre ende er skrå for å lette innsettingen av det første stempel (126) i sylinderens (53) andre kammer (108).

13. Verktøy ifølge krav 11-12, KARAKTERISERT VED at en annen verktøyinnføring (168) omfatter en sylindrisk hylse innrettet til å plasseres på den åpne ende av endehetten (118) med ytre gjenger, hvor hylsens indre diameter er i det vesentlige den samme som endehettens (118) indre diameter, og hvor hylsens inngang (170) er skrå for å lette innsetting av et andre stempel (128) i endehetten (118).

14. Verktøy ifølge krav 10-13, KARAKTERISERT VED at det andre kammers (108) indre gjenger i sylinderen (53) har en rotradius (171) som er større enn rotradien ifølge UNJ standard.

15. Verktøy ifølge krav 10-13, KARAKTERISERT VED at det andre kammers (108) indre gjenger i sylinderen (53) har en rotradius som er 25 % til 50 % større enn rotradien ifølge UNJ , standard.

16. Verktøy ifølge krav 10-13, KARAKTERISERT VED at det andre kammers (108) indre gjenger har en rotradius som er omkring 40 % større enn rotradien .ifølge UNJ standard.

17. Verktøy ifølge krav 10-16, KARAKTERISERT VED at den sylindriske endehettes (118) ytre gjenger avsmalner av utover, slik at endehettens (118) ytre diameter øker i retning bort fra endehettens (118) åpne ende.

18. Verktøy ifølge krav 10-17, KARAKTERISERT VED at toppene (173) av de ytre gjenger på den sylindriske endehette (118) er fjernet.

19. Verktøy ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at et par bakkeholdeplater (54, 64) er anordnet på motsatte ender av hver bakke (18, 20) for å holde bakkene (18, 20) i verktøyet (10), at en festeanordning (56, 66) er anordnet for å feste bakkeholdeplatene (54, 64) til verktøyet (10), og at en elastisk anordning er anordnet mellom bakkeholdeplatene (54, 64) og festeanordningen (56, 66) for å tillate utvidelse av arbeidsstykket (12, 14, 16) under krympingen uten å brekke festeanordningen (56, 66) eller skade holdeplatene (54, 64).

20. Verktøy ifølge krav 19, KARAKTERISERT VED at den i elastiske anordning omfatter en tallerkenfjær (172) anordnet mellom hodet (174) på minst en av festeanordningene (66) og den tilsvarende holdeplates (64) ytre flate..

21. Verktøy ifølge krav 19, KARAKTERISERT VED at den elastiske anordning omfatter tre tallerkenfjærer (172) anordnet på hverandre mellom hodet (174) av minst en festeanordning (66) og den tilsvarende holdeplates (64) ytre flate.

22. Verktøy ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at en svivelanordning (154) gjør det mulig å dreie verktøyet (10) i et plan som faller sammen med sylinderens (53) akse.

23. Verktøy ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at en svivelanordning (156) gjør verktøyet i stand til å følge en sylindrisk bane omkring sylinderens (53) akse.

24. Verktøy ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at forbindelsesanordningene tillater hodet (60) å forbindes med sylinderen (53) fra hvilken som helst side av sylinderen (53), og at flukteanordningen er forbundet med en av tungene (76) og dens tilhørende spor (84) for å oppnå korrekt flukting av hodet (60) når hodet (60) forbindes med sylinderen (53) og således flukter den første bakke (20) med sylinderen (53) og dermed også med den andre bakke (18), hver gang hodet (60) beveges til glideanlegg med sylinderen (53) for å hindre at hodet (60) forbindes med sylinderen (53) i reversert stilling.

25. Verktøy ifølge krav 24, KARAKTERISERT VED at flukteanordningen for hodet omfatter en ribbe (86) som strekker seg over sporenes (84) lengde og en fordypning (88) som strekker seg langs over en tilsvarende tunge (76), idet ribben (86) er innrettet til å bevege seg glidende i kontakt med fordypningen (88) etter montering av hodet (60) til sylinderen (53).

26. Verktøy ifølge krav 24-25, KARAKTERISERT VED at en anordning er innrettet til å plassere den andre bakke (18) korrekt i forhold til sylinderen (53).

27. Verktøy ifølge krav 26, KARAKTERISERT VED at anordningen for å plassere den andre bakke (18) korrekt i forhold til sylinderen (53) omfatter en bakkeholder (44) på sylinderens (54) øvre flate (98) innrettet til å holde den andre bakke (18) og en tapp (100) som er forbundet med sylinderen (53) og rager ut fra dens øvre flate (98) på fastlagt sted, idet tappen (100) er innrettet til å mottas i bakkeholderens (44) hull (102) slik at bakken (18) og holderen (44) hver gang monteres til sylinderen (53) med samme orientering.