NO300621B1 - Kjettingledd og fremgangsmåte til fremstilling av dette - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et kjettingledd og en fremgangsmåte til fremstilling av kjettingledd, hvilket kjettingledd består av to løkker og to sider, hvor avstanden mellom løkkene utgjør kjettingleddets lengde, og avstanden mellom sidene utgjør kjettingleddets bredde, og hvor en stolpe er innsveist mellom kjettingleddets sider.

Kjettinger benyttes til et stort antall anvendelser ved overføring av strekk-krefter, for eksempel til sleping og fortøyning av skip og oljeplattformer. Kjettinger kan fremstilles av ulike materialer, for eksempel stål, smijern eller plast, men til anvendelser hvor det skal overføres store krefter, er kjettinger av stål eller stållegeringer enerådende.

Kjettingledd av stål kan fremstilles ved smiing, støping, bøying av stenger og sammensveising av disse, eller ved en kombinasjon av disse fremgangsmåtene. Kjettingledd for kjettinger som skal overføre store krefter kan ha midtstolpe, da dette styrkemessig er en fordel. Denne stolpen blir i så fall vanligvis holdt på plass i leddet ved en klemvirkning.

Den forliggende oppfinnelse vedrører et kjettingledd av den type som er fremstilt ved at en stang bøyes med etterfølgende sammensveising av stangens ender. Støpte og smidde kjettinger faller normalt dyrere på grunn av produksjonsmetoden, og er ikke gjenstand for oppfinnelsen.

Stållegeringene som anvendes til kjettinger for overføring av store strekk-krefter må være svært høyfaste og seige. Kjettinger som benyttes til havs er utsatt for korrosjon fra sjøvannet, og for å unngå for hyppig utskifting av kjettingene er det ønskelig å finne et middel til å forhindre denne korrosjonen.

Problemet med korrosjonen av kjettinger har vært foreslått løst på flere måter. En nærliggende løsning kan synes å være anvendelsen av korrosjonsbestandige stållegeringer. Dette blir imidlertid kostbart, samtidig som de korrosjonsbestandige stållegeringene har dårligere mekaniske egenskaper enn de beste legeringene som benyttes til kjettinger.

En annen foreslått løsning er forskjellige overfiatebelegg, for eksempel maling, galvanisering eller asfalt. Slike belegg vil på grunn av friksjonen mellom leddene være sterkt utsatt for slitasje, og ha kortvarig virkning.

En tredje løsning er å bruke offeranoder, det vil si stykker av metall med lavere elektrokjemisk potensiale enn legeringen i delen som skal beskyttes, det vil si kjettingleddet, og i god elektrisk kontakt med dette. Det vil settes opp en elektrisk spenning mellom offeranoden og kjettingleddet, hvilket medfører at offeranoden korroderer istedenfor kjettingleddet. Eksempler på metaller som kan benyttes i offeranoder for å beskytte stål omfatter sink, aluminium og magnesium.

Da kjettingleddets løkker utsettes for slitasje, er den eneste praktisk anvendbare plassering av offeranoden på stolpen.

US 2 399 953 beskriver et kjettingledd med midtstolpe hvor to C-formede kjettingledd-halvdeler dannet av et stang-materiale utformes med fordypninger i stengenes endeflater. De to kjettingledd-halvdeler plasseres mot hverandre, slik at fordypningene danner hulrom med åpning innover og utover, og en midtstolpe, fortrinnsvis i form av en rett sylinder, med en diameter noe større enn åpningene som vender innover, plasseres mellom åpningene slik at disse dekkes av stolpen. Hulrommene fylles med et smeltbart materiale som smeltes og i sin tur smelter grunnmaterialet i kjettingledd-halvdelene og stolpen, slik at det dannes en form for innsveising av stolpen.

US 4 067 188 beskriver et kjettingledd med stolpe som fremstilles ved at en stålstang oppvarmes og bøyes til oval form slik at stangens to ender ligger mot hverandre på ovalens langside, slik at det dannes et kjettinngledd. En stolpe settes inn i kjettingleddet, med den ene enden liggende an mot stangens ender, hvoretter kjettingleddet avkjøles slik at stolpen krympes fast. Stangens "ender sveises sammen, med den sideeffekt at stolpen delvis sveises fast, slik at det dannes et ferdig kjettingledd.

US 2 302 263 beskriver et kjettingledd hvor en stolpe, utformet med spor i endene, presses inn mellom kjettingleddets sider slik at det dannes et kjettingledd med stolpe hvor stolpen er klemt fast.

UK 2 132 733 beskriver et kjettingledd med stolpe hvor U-formede anode-elementer festes rundt stolpen.

NO 146 442 beskriver et kjettingledd med stolpe, hvor enten stolpens ytterste sjikt, eller hele stolpen, er laget av anodisk materiale.

Det er således kjent å anordne en stolpe i kjettingleddet og forsyne denne stolpen med en offeranode. De kjente løsninger fungerer i og for seg bra så lenge kjettingen er ny, men etter en tids bruk blir den elektriske forbindelse mellom stolpen og resten av kjettingleddet forringet på grunn av korrosjon og mekaniske påkjenninger. Følgelig hindres den elektriske strøm mellom offeranoden og kjettingleddet, med redusert korrosjonbeskyttelse som resultat.

Selv om stolpen festes som beskrevet i US 4 067 188 (innsveising på den ene side) eller US 2 399 953 (innsveising på begge sider), vil forbindelsen mellom stolpen og resten av kjettingleddet være utsatt for korrosjon og mekaniske påkjenninger, spesielt utmatting, da innfesting med de to nevnte metoder ikke gir fullstendig innsveising. Dette vill etter en tid medføre at stolpen løsner slik at den elektriske forbindelse mellom stolpen og resten av kjettingleddet forringes, hvilket medfører at offeranodens funksjon reduseres. Det skal også bemerkes at de to nevnte sveisemetoder gir sveiseforbindelser som er vanskelige å kontrollere med ikke-destruktive testemetoder. Videre skal det nevnes at innfesting av stolpen med de to nevnte sveisemetoder medfører at det benyttes en stolpe med forholdsvis stor diameter, hvilket igjen medfører at innfestingen av offeranoden blir upraktisk og at offeranoden på grunn av plassproblemer blir mindre enn ønskelig.

Ved siden av at en løs stolpe er uheldig for offeranoden, medfører en løs stolpe at kjettingleddets utmattings fasthet blir dramatisk redusert, hvilket kan bety at kjettingen ryker tidligere enn forventet.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et kjettingledd av den type som er fremstilt ved at en stang bøyes med etterfølgende sammensveising av stangens ender, hvor det ved å anbringe en stolpe mellom kjettingleddets sider skal kunne anbringes en offeranode som skal kunne fungere etter lang tids bruk av kjettingen i sjøvann, samtidig som kjettingleddets utmattingsfasthet skal opprettholdes etter lang tids bruk. Det er således en hensikt å frembringe en kjetting som bruksmessig har samme egenskaper som en smidd eller støpt kjetting, men til en lavere fremstillingskostnad.

Denne hensikt oppnås med et kjettingledd og en fremgangsmåte til fremstilling av kjettingledd av den innledningsvis nevnte art, karakterisert ved de trekk som er angitt i kravene.

Oppfinnelsen består således av et kjettingledd bestående av to løkker og to sider, og en fremgangsmåte til fremstilling av dette, hvor avstanden mellom løkkene utgjør kjettingleddets lengde, og avstanden mellom sidene utgjør kjettingleddets bredde, og hvor en stolpe er innsveist mellom kjettingleddets sider, og oppfinnelsen er karakterisert ved at stolpen i en tverretning, på tvers av kjettingleddets lengde og bredde, har redusert tykkelse mot kjettingleddets sider for å frembringe sveisefuger for sveising av stolpen til kjettingleddets sider, og at sveisen er gjennomgående for hele stolpens tverrsnitt i kontaktområdene til kjettingleddets sider.

I en foretrukket utførelsesform har stolpen et midtparti som er forholdsvis smalt i kjettingleddets lengderetning, slik at stolpen lettere kan påføres en offeranode. Stolpen går over i bredere partier mot kjettingleddets sider hvor stolpen er innsveist.

Ved fremstilling av kjettingleddet med fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse fremstilles først kjettingleddet på samme måte som ved et kjettingledd uten stolpe, det vil si at en stang eller tråd kuttes i passelige lengder, hver lengde bøyes til en oval form, eventuelt under oppvarming, hvoretter endene sveises sammen slik at det dannes et kjettingledd. Det er således mulig å benytte et vanlig kjettingledd som utgangspunkt for kjettingleddet ifølge oppfinnelsen.

Stolpen fremstilles separat. Dette kan gjøres på flere måter, f.eks ved en automatisert smiprosess, hvor stolpen smis av et emne og direkte gis sin ferdige form. Stolpen plasseres deretter inne i kjettingleddet, og holdes midlertidig på plass ved hjelp av egnede anordninger. Stolpen sveises deretter inn i kjettingleddet, enten med en egnet automatisk sveiseprosess eller manuelt.

Ved en foretrukket fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen varmebehandles kjettingleddet etter at stolpen er innsveist, slik at kjettingleddets mekaniske egenskaper forbedres.

Til slutt festes offeranoden. Dette kan f. eks. skje ved fastklemming, sveising, støping eller ved hjelp av skruer. Den foretrukkede fremgangsmåte til å feste offeranoden er støping, idet denne fremgangsmåte egner seg for automatisering, samtidig som det oppnås god kontakt, og følgelig god elektrisk forbindelse, mellom stolpen og offeranoden.

Det er her ikke beskrevet hvordan kjettingleddene settes sammen til en kjettting, da dette skjer på vanlig kjent måte, og faller utenfor oppfinnelsens ramme.

Ved å benytte fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er det således mulig å tilveiebringe et kjettingledd av den type som er fremstilt ved at en stang bøyes hvoretter endene sveises sammen, hvor det ved å sveise inn en stolpe kan anbringes en offeranode som får god elektrisk kontakt med resten av kjettingleddet.

Innsveisingen av stolpen ifølge den foreliggende oppfinnelse medfører forbedret utmattingsfasthet i sveisen mellom stolpen og kjettingleddets sider. Under lang tids bruk medfører dette at det unngås at stolpen løsner, hvilket opprettholder den elektriske forbindelse mellom stolpen og resten av kjettingleddet, og følgelig mellom offeranoden og kjettingleddet, slik at korrosjonsbeskyttelsen opprettholdes. Ved å unngå at stolpen løsner oppnås samtidig at kjettingleddets utmattings fashet opprettholdes.

Ved innsveising av en stolpe i samsvar med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fås samtidig kjettingledd med jevnere kvalitet enn ved andre kjente innsveisingsmetoder, idet det ved innsveisingen kan brukes en sveisemetode som er rettet direkte mot innsveisingen av stolpen, og ikke som ved de kjente fremgangsmåter en sveisemetode som primært er rettet mot sammensveising av leddet. I tillegg, idet sveisen blir en full gjennomsveis, oppnås forbedrede kontrollmuligheter ved ikke-destruktiv prøving, for eksempel med ultralyd eller røntgen.

Det oppnås således å tilveiebringe et kjettingledd hvor stolpen er integrert med resten av kjettingleddet, som ved et støpt eller smidd kjettingledd, men til en lavere kostnad.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere ved hjelp av en bestemt utførelses-form, under henvisning til tegningen, hvor

Fig. 1 er et oppriss av et kjettingledd ifølge oppfinnelsen,

Fig. 2 viser et tverrsnitt av kjettingleddet på fig. 1, lagt langs linjen II-II, Fig. 3 viser et tverrsnitt av kjettingleddet på fig. 1, lagt langs linjen III-III, Fig. 4 er et oppriss av et kjettingledd ifølge oppfinnelsen, påmontert en

offeranode, og

Fig. 5 viser et tverrsnitt av kjettingleddet på fig. 4, lagt langs linjen V-V.

For å lette forståelsen er de samme henvisningstall benyttet for tilsvarende deler på alle figurene.

Fig. 1 viser et kjettingledd 1 bestående av to løkker 2a og 2b, to sider 3a og 3b og en stolpe 5. Kjettingleddets sider er festet til hverandre i en sveis 4, som er en full gjennomsveis. Stolpen 5 har redusert tykkelse i partier 7 som befinner seg mot kjettingleddets sider, slik at det dannes fuger for gjennomgående sveiseforbindelser 6, se fig. 3. Et stolpe-midtparti 8 mellom partiene 7 er smalere enn partiene 7, slik at det gis plass for innfesting av en offeranode 9 rundt partiet 8.

På fig. 2 ses midtpartiet 8 i tverrsnitt. Midtpartiet 8 er gitt en kors-form for å få god elektrisk kontakt ved innfesting av offeranoden 9. Fig. 4 og 5 viser stolpen med en offeranode 9 støpt rundt midtpartiet. Som det fremgår av fig. 5 slutter offeranoden 9 tett rundt midtpartiet 8 slik at den elektriske forbindelse mellom offeranoden 9 og stolpen 5 blir best mulig. Fig. 4 viser de geometriske forhold mellom stolpens sidepartier 7 og offeranoden 9, idet disse rager omtrent like langt ut i det rommet som vil fylles av en løkke i et annet kjettingledd ved dannelse av en kjetting.

Oppfinnelsen har i det foregående blitt forklart med hensyn på en bestemt utførelsesform. På den viste utførelse er partiene 7 gitt en form slik at tykkelsen stiger jevnt fra sveisen 6 til midtpartiet 8 (se fig. 1), da denne formen er gunstig spenningsmessig. Samtidig reduseres bredden av partiene 7 jevnt fra sveisene 6 inn mot midtpartiet 8. Det er imidlertid mulig å utforme denne overgangen på annen måte, f. eks. buet eller i avtrappinger, hvilket vil kunne være gunstig dersom for eksempel stolpen fremstilles av stang, og partiene 7 gis sin form ved en klemme/stukeprosess. Partiet 8 er gitt en kors-form for å oppnå god elektrisk kontakt mot offeranoden, men det er klart at også dette partiet kan gis en annen form, f. eks. rund eller firkantet.

Et eksempel på et alternativ ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at stangemnet som danner kjettingleddet bøyes og sveises i varm tilstand, hvoretter stolpen settes inn mens kjettingleddet ennå er varmt. En lett pressing av kjettingleddet vil holde stolpen midlertidig på plass inntil innsveisingen av stolpen er utført.

Claims (8)

1. Kjettingledd (1) bestående av to løkker (2a, 2b) og to sider (3a, 3b), hvor avstanden mellom løkkene (2a, 2b) utgjør kjettingleddets (1) lengde, og avstanden mellom sidene (3a, 3b) utgjør kjettingleddets (1) bredde, og hvor en stolpe (5) er innsveist mellom kjettingleddets sider (3a, 3b), karakterisert ved at stolpen (5) i en tverretning, på tvers av kjettingleddets (1) lengde og bredde, har partier (7) med redusert tykkelse mot kjettingleddets sider (3a, 3b) for å frembringe sveisefuger for sveising av stolpen (5) til kjettingleddets sider (3a, 3b), og at sveisen (6) er gjennomgående for hele stolpens (5) tverrsnitt i kontaktområdene til kjettingleddets sider (3a, 3b).

2. Kjettingledd ifølge krav 1, karakterisert ved at stolpen (5) har et midtparti (8) som er forholdsvis smalt i kjettingleddets (1) lengderetning, og at stolpen (5) går over i bredere partier (7) mot kjettingleddets sider (3a, 3b).

3. Kjettingledd ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at kjettingleddet (1) er varmebehandlet, og at denne varmebehandlingen er utført etter innsveising av stolpen (5).

4. Kjettingledd ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det rundt kjettingleddets stolpe (5) på kjent måte er påført en offeranode (9).

5. Fremgangsmåte til fremstilling av kjettingledd (1) bestående av to løkker (2a, 2b) og to sider (3a, 3b), hvor avstanden mellom løkkene (2a, 2b) utgjør kjettingleddets (1) lengde, og avstanden mellom sidene (3a, 3b) utgjør kjettingleddets (1) bredde, og hvor en stolpe (5) er innsveist mellom kjettingleddets sider (3a, 3b), karakterisert ved at stolpen (5) i en tverretning, på tvers av kjettingleddets (1) lengde og bredde, utformes med partier (7) med redusert tykkelse mot kjettingleddets sider (3a, 3b) slik at det frembringes sveisefuger for sveising av stolpen (5) til kjettingleddets sider (3a, 3b), og at stolpen (5) sveises til kjettingleddets sider (3a, 3b) med full gjennomsveising.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at stolpen (5) utformes med et midtparti (8) som er forholdsvis smalt i kjettingleddets (1) lengderetning og går over i bredere partier (7) mot kjettingleddets sider (3a, 3b), og at stolpen (5) sveises inn mellom kjettingleddets sider (3a, 3b) etter at kjettingleddets løkker (2a, 2b) og sider (3 a, 3b) er ferdig fremstilt.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at kjettingleddet (1) varmebehandles etter innsveising av stolpen (5).

8. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 6-9, karakterisert ved at kjettingleddets stolpe (5) på kjent måte påføres en offeranode (9) etter innsveising, hvor påføringen kan skje ved støping, sveising eller klemming.