NO344458B1 - Verktøy og metode for tiltrekking av mutre på bolter - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et verktøy for tiltrekking av mutre på bolter, så som flenspar, komponenter mot flenser eller ellers hvor bolt og mutter brukes som festeteknikk.

Mest kjent av slike verktøy er fastnøkler og pipenøkler som brukes der det ikke stilles spesielle krav til tiltrekkingens styrke og nøyaktighet. Men for eksempel på noe så vanlig som hjulmutre på kjøretøyer krever mer nøyaktighet, så her skjer sluttrekkingen ved hjelp av momentnøkler.

I maskiner og rørforbindelser i offshore- og prosess industrien er kravene til nøyaktig tiltrekking av bolter ofte svært strenge og utføres etter prosedyrer der så vel smøremiddel som påføring av dette og snevre grenser for momentet inngår. Likevel viser det seg at det oppstår ulike strekk i boltene pga. variasjon i friksjon mellom gjenger og mellom mutter og underlaget.

Fig.1 viser en typisk sammenføying av rørflenser(F) med rør(P), bolter(B) og mutre(N). Der man ønsker mer nøyaktig kontroll og verdi på strekket i boltene benyttes i dag såkalte "Bolt tension tools".

Disse kjente "Bolt tension tools" utrustninger for tiltrekking av mutrene består av en hul hydraulisk sylinder med en anleggsflate i bunnen, med en innfelt og rotasjonsmessig fri anretning til å etterskru mutteren, samt en utenforliggende høytrykks oljepumpe. Når oljen presses inn i sylinderen, strekkes bolten med en kraft bestemt av trykket og mutteren skrus deretter til. Så avlastes oljetrykket og oppstillingen skrus løs for bruk på neste bolt. Man får med denne metoden jevnt og nøyaktig strekk i alle boltene, men metoden er svært tidkrevende.

US 2017/0095915 A1 beskriver et noe nærliggende verktøy hvor også en trekkstang strekker bolten. Trekkstangen her er ikke noen enkel løsbar lenke for utskifting av pipehodet. Det er heller ikke anrettet noen integrert mekanisme som trekker til mutteren, som må tiltrekkes og løsnes manuelt med en egen momentstang.

Oppfinnelsens formål er et verktøy som har alle nødvendige sekvensielle funksjoner og elementer innebygget og hvor man kun skifter ut munnstykket for å tilpasse verktøyet til forskjellige bolt- og mutterstørrelser, slik at verktøyet blir svært hurtig og enkelt å bruke på linje med annet håndverktøy. For å operere i eksplosjonsfarlige områder vil verktøyet kun operere med trykkluft som energiforsyning, og unngår også farene og ulempene med utvendig høytrykks hydraulikkarmaturer så som slanger og tilkoblinger. Verktøyet vil også være egnet til montering på fjernstyrte anretninger så som roboter og undervannsfarkoster , sistnevnte vanligvis benevnt ROV.

Fig.2 viser oppfinnelsen utvendig med betjeningsorganer og tilkopling for trykkluft som drivkilde samt:

1) Topplokk

2) Hydraulisk sylinderhus

3) Trykkluft sylinderhus

4) Mellomplate

5) Luftmotorhus

6) Bakplate

7) Håndtak

8) Ventilhus

9) Anleggsstuss

10) Operasjonsvender

11) Maksimaltrykksregulator

12) Avtrekker

13) Trykkluftinnløp

14) Display for strekkraft

Fig.3 viser et utsnitt gjennom verktøyets hydrauliske sylinderhus(2 med):

20) Hydraulisk stempel

21) Hydraulisk stempel(20) sin toppaksel

22) Returfjærer for det hydrauliske stempel(20)

23) Akseltetning for det hydrauliske stempel(20)

24) Hydrauliske stempel(20) sin trekkstang

25) Låseklo for å koble sammen trekkstangen(24) til boltens trekkstang(26)

26) Trekkstang for bolt

26') Gjenger i trekkstang for bolt(26)

27) Pipe for mutter

27') Sekskantprofil i pipe for mutter(27)

Fig.4 viser et tverrsnitt gjennom verktøyets trykkluft sylinderhus(3) med:

31) Luftdrevet drivstempel for oljepumpe(34')

32) Returfjær for stempel(31)

33) Stempel for oljepumpe(34')

35) Trykkfallsriller

36) Kommunikator for styring av stempel(31)

80') Sammenstilt innløpsventil for oljepumpe(34')

81) Hullplugg for innløpsventil(80')

82) Fjær for utløpsventil(80')

83) Ventilkule

84) Vender for luftstrøm styring

Fig.5 viser snitt gjennom kommunikator(36') for styring av luft til verktøyets trykkluftdrevne stempel(31) med:

3) Trykkluft sylinderhus

31) Trykkluftdrevet stempel

36) Sjalteventil

37) Returfjær for sjalteventil(36)

38) Skrue for returfjær(37)

39) Endeskrue for kommunikator(36')

Fig.6 viser et tverrsnitt gjennom operasjonsvender(84') for luftstyring med:

8) Ventilhus

4) Mellomplate

5) Luftmotorhus

10) Hendel for posisjonering av operasjonsvender(84)

11) Justeringskrue for maksimaltrykkregulator(83')

82) O-ring

83') Maksimaltrykksregulator

84) Ventilaksling for operasjonsvender(84')

85) Boringer/kanaler

86') Trykkavlasterventil

Fig.7 viser et lengdesnitt gjennom oljepumpens utløpsventil(82') med:

83) Kule

82) Fjær for kule

89) Ventilskrue

Fig.8 viser verktøyhodet 5 med:

90') Luftmotor for trekkstang(26)

91') Luftmotor for mutterpipe(27)

92) Gearhjul på luftmotor(90')

93) Gearhjul til trekkstang(26)

94) Motorrotor

95) Rotorvinger

96) Rotorhus

97) Gearhjul på luftmotor(91')

98) Gearhjul for mutterpipe(27)

Fig.9 viser funksjons og koplingsskjema for verktøyet.

Verktøyet i følge oppfinnelsen vil være svært enkelt i bruk. Man stiller først inn den kraft man ønsker å strekke boltene med vha. hjulet(11) på maksimaltrykksregulatoren(83'), plasserer verktøyet på bolten og opererer operasjonshendelen(10) som starter luftmotoren(90') til å skru trekkstang(24) inn på boltens gjenger samtidig som en tilpasset pipe(27) entrer mutteren og skrur denne relativt lett til. Ved så å aktivere en ventil(12') via en avtrekker(12), starter en intern luftdrevet, hydraulisk pumpe(34') og presser olje inn i en hydraulisk sylinder der et stempel(20) trekker i trekkstangen (24)og strekker bolten mens mutteren samtidig påvirkes av et dreiemoment fra luftmotor(91'). Når det innstilte strekk i bolten er oppnådd, flyttes operasjonshendelen over i en ny posisjon hvorved luftmotor(90') går i revers. Avtrekkeren(12) slippes hvorved oljepumpen(34') stopper og oljetrykket slippes av ved at trykkavlastningsventil(86') åpner når lufttrykket fra ventil (12') forsvinner, og verktøyet skrur seg løs av bolten og er klar for neste bolt og mutter.

Claims (2)

Patentkrav.

1. Verktøy for tiltrekking av mutre(N) på bolter(B) ved først strekking av bolten med innstillet ønsket kraft med etterfølgende tilskruing av mutteren, karakterisert ved at verktøyet selv ved hjelp av en luftmotor(90') skrur en trekkstang(24) som aksialt via en lås(25) er lenket til en trekkstang(26) med innvendige gjenger(26') inn på bolten(N), og som deretter via et hydraulisk stempel(20 festet til førstnevnte trekkstang(24), strekker bolten ved at oljetrykk føres inn under det hydrauliske stempel(20), samtidig som mutteren(N) ved hjelp av en luftmotor(91') skrus til mot mutterens underlag slik at strekket i bolten(B) opprettholdes når trykket på det hydrauliske stempel(20) opphører og luftmotor(90') bringes i revers således at verktøyet frigjøres fra bolten(N).

2. Verktøy i følge krav 1, karakterisert ved at det har en innebygget, trykkluftdrevet oljepumpe(34') hvor et stempel(31) i et sylinderhus(3) hvor en tilkoplet sjalteventil(36') besørger at stempelet(31) får tilført trykkluft på drivsiden hver gang stempel(31) sin returfjær(32) bringer stemplet tilbake til minimalt volum i dets sylinderhus(3) og stempel(31) sitt mindre tilkoplede stempel(33) via innsugingsventilen(80') har sugd inn olje i oljepumpen(34'), hvorved lufttrykket i sylinderen(3) bringer stemplet(31) og stempel(33) til å presse oljen ut av oljepumpen(34') gjennom

trykkventilen(82').