NO790715L - Fremgangsmaate og maskin for sammenskruing av roermuffer - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og maskin for sammenskruing av rørmuffer.

Oppfinnelsen vedrorer en fremgangsmåte og en maskin for trykkfast sammenskruing av en rorende, særlig en rorende forsynt med konisk gjenging, med en tilsvarende rormuffe.

Ror som benyttes ved dypboring for oljeproduksjon må ofte kunne motstå meget hoyt trykk. Dette gjelder ikke bare selve rorene, men også deres forbindelsessteder, som opprettes ved sammenskruing ved bruk av rormuffer. Rorkoblingene må derved skrus så hardt til at de forblir tette ved de trykk som kan komme på tale. For dette formål har forbindelser med koniske gjenger vist seg mest hensiktsmessige. For at det skal skrus minst mulig på stedet, blir rorene allerede ved fremstillingen forsynt med en forbindelsesmuffe i en rorende.

Oppfinnelsen vedrorer i det vesentlige en fremgangsmåte og en maskin som allerede i produksjonsverkstedet skal forberede rorene ved å forsyne dem med en forbindelsesmuffe. De vesentlige trekk ved oppfinnelsen skal dog ikke begrenses til denne verkstedsmessige anvendelse. Fremgangsmåten og maskinen ifolge oppfinnelsen er også egnet for opprettelse av andre skruefor-bindelser, såfremt kravene er tilsvarende som ved den forbere-dende sammenskruing av et ror for et borehull med en tilhorende forbindelsesmuffe. Oppfinnelsen kan spesielt også tas i bruk for sammenskruing med sylindriske gjenger, selv om det i det folgende snakkes om koniske gjenger.

Vanlige ror for dypboring har. en diameter .på ca. 150 mm. Anordningen ifolge oppfinnelsen skal dog også kunne benyttes for j ror med avvikende diameter. Det dreiemoment som er nodvendig for ror med 150 mm diameter og konisk gjenging for tiltrekking av forbindelsen utgjor ca. 2 500 kpm - for å gi et inntrykk av den storrelsesorden det her dreier seg om. De nodvendige holdekfefter ved opprettelse av skrueforbindelsen vil avhenge av friksjonen mellom holdeorgane-ne for roret og selve roroverflaten og ligge mellom 80 og 120 t.

I prinsippet kan slike forbindelser opprettes ved at rorenden og muffen spennes fast i hver sin koaksiale fastspenningsanordning, hvor minst den ene er dreibar overfor den andre ved hjelp av en drivanordning. En slik fremgangsmåte er lite tilfredsstillende alene av okonomiske grunner. Dessuten er konvensjonelle dreie-fastspenningsanordninger, slik de f.eks. benyttes for verktøy-maskiner, ikke egnet for foreliggende formål.

Ved de angitte store krefter må fastspenningsanordriingene være meget tunge. Ved en fremgangsmåte med bare to slike anordninger måtte det for en noenlunde tilfredsstillende effekt brukes stor energi for overvinnelse av treghetsmomentet hos iallfall en av disse tunge anordninger. Ved hurtig bremsing måtte denne energi elimineres igjen. Dette ville være uokonomisk, da de storste kreftene ved sammenskruingen bare må utoves kortvarig i siste fase av"tiltrekkingen. Andre vansker opptrer fordi rorenes og muffenes gjenger på grunn av produksjonsmetodene ikke alltid ligger eksakt sentrisk i forhold til delenes ytre ..omkrets, hvor rorene hhv. muffene gripes av fastspenningsanordningen. Ved hurtig rotasjon av de tunge anordninger ville slike avvik fore til betydelige tverr-krefter som folge av eksentriske slag. Det ville dessuten vanskeliggjore en tilfredsstillende sammenskruing.

En annen vanskelighet skyldes de kjente fastspenningsanordningers konstruksjon, som tenderer til å deformere de forholdsvis tyn-veggede ror og muffer, når de store fastspenningskreftene virker. Særlig vil en deforméring av muffene, som på grunn av sin ringe lengde vanligvis må gripes over gjengene, fore til at muffens koniske gjenger, ikke kan skrus så langt over rorgjengene som ved en ikke deformert muffe. Dette forer til at sammenskruingen forblir utett.. Hvis man onsker å unngå dette, kreves enda storre dreiemomenter og dermed fastspenningskrefter, som ytterligere forsterker den negative virkning. Av denne grunn kan trykktette|

I

sammenskruinger ikke opprettes med vanlige trepunktanordninger.

■I

Til grunn for oppfinnelsen ligger derfor den oppgave å tilveie-bringe en fremgangsmåte og en anordning som er egnet for gjennom-føring av fremgangsmåten for opprettelse av teknisk upåklageli-ge sammenskruinger av nevnte type på en okonomisk måte. I denne forbindelse omfatter oppgaven tilveiebringelse av en spesielt

egnet fastspenningsanordning innenfor rammen av en foretrukket utforelsesform av anordningen ifolge oppfinnelsen.

Denne oppgave loses ifolge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte av nevnte type, som består av to trinn og omfatter folgende faser: a) En hjelpedor skrus fast i den ene enden av den fastholdte muffe, b) Rorenden som er fastspent i en rorfastspenningsanordning skrus preliminært sammen med muffen som bæres av hjelpedoren

i den andre enden, inntil et bestemt dreiemoment er nådd,

c) muffen spennes fast i en muffefastspenningsanordning som er koaksial med rorfastspenningsanordningen,

d) hjelpedoren skrus ut og

e) muffen trekkes til på rorenden ved dreining av rorfastspenningsanordningen og muffefastspenningsanordningen i forhold

til hverandre, inntil det nodvendige dreiemoment for en bestemt, trykkfast sammenskruing er nådd.

Ved en spesiell, foretrukket utformning av fremgangsmåten går man i detalj frem som folger: Rorenden spennes bak gjengene fast i en dreibar rorfastspenningsanordning med gjennomgående boring. I Muffens ene ende skrus det inn en hjelpedor, som er forsynt med gjenger som svarer til rorendens gjenger, mens muffen holdes i en gripeanordning. Muffen som nå bæres av hjelpedoren, fores til koaksial stilling overfor den fastspente rorende og skrus fast på rorenden ved at doren får rotere forholdsvis raskt, inntil et bestemt dreiemoment er nådd. Dette kan i praksis skje ved at man lar den forholdsvis svake drivmotor for hjelpedoren gå til den stanses av motstan-den i gjengene. I samme oyeblikk lukkes også en fastspenningsanordning rundt muffen og hjelpedoren dreies ut av muffen. For [tiltrekking av sammenskruingen blir rorfastspenningsanordningenI dreid i forhold til muffens fastspenningsanordning, inntil et dreiemoment er nådd som sikrer trykkfast sammenskruing. Dette dreiemoment kan måles på muffens fastspenningsanordning som er stasjonært anordnet. Fortrinnsvis benyttes fastspenningsanordninger som til tross for store fastspenningskrefter tillater en bestemt vinkeldreining ("Auswinkelung") og en bestemt pa-rallellfprskyvning av det fastspente ror hhv. den fastspente muffe for utbalansering av eksentrisiteter.

Med den totrinns fremgangsmåte ifolge oppfinnelsen oppnås fdl-gende fordeler: Muffen kan skrus på hjelpedoren med et forholdsvis hoyt turtall. Ved en foretrukket utformning ligger dette turtall mellom ca. 200 og 400 omdreininger/minutt. De bevegede masser for dette formål er ringe, idet de bare utgjores av hjelpedoren og den nodvendige drivanordning for dreining av denne. Organene som holder muffen mens hjelpedoren dreies inn kan dessuten utformes slik at de har en viss elastisitet, slik at en bestemt eksentrisitet av muffegjengene ikke forstyrrer. Etter fjernelse av gripeanordningen som er anordnet for dette formål, blir muffen med sine gjenger som skal skrues på rorenden holdt noyaktig sentrisk til hjelpedoren, forutsatt at muffens gjenger er noyaktig koaksiale i begge ender. Ved den preliminære skruing av muffen på rorenden, som nå folger, vil en eventuell eksentrisitet av muffen utelukkes. Bare rorenden kan fortsatt ha en viss eksentrisitet. Derfor bor rorets fastspenningsanordning tillate en viss sideforskyvning av roret ved påskruing av muffen. Da det for preliminær sammenskruing ved en foretrukket utformning av oppfinnelsen er hjelpedoren med muffen og ikke rorets fastspenningsanordning som dreies, må rorets fastspenningsanordning ik-ke være egnet for utbalansering av en hurtig roterende eksentrisitet. Den hurtig roterende hjelpedor forer på den annen side muffegjengene noyaktig sentrisk. Preliminær sammenskruing ved rotasjon av hjelpedoren vil også ved denne arbeidsfase fore til at ikke den forholdsvis store masse av rorets fastspenningsanordning må akselereres, men bare den vesentlig lettere hjelpedor. Sammenskruingshastigheter på 200 til 400 omdreininger/mi-nutt kan derved lett oppnås.

Den preliminære sammenskruing er avsluttet, når muffen praktisk talt er skrudd på rorenden til gjengeanslaget•og ytterligere tiltrekking krever et dreiemoment som overskrider dreie-momentet av den forholdsvis svake hjelpedor-drivanordning, slik at denne stanser. Da muffen allerede befinner seg på rorenden, kan lukking av muffens fastspenningsanordning nå ikke bevirke noen sideforskyvning av muffen overfor rorenden som folge av en eksentrisitet i muffen. Hvis en slik eksentrisitet forelig-ger, må den opptas helt som folge av den ettergivende utfbrel-se av fastspenningsanordningen.

Da det for tiltrekking av sammenskruingen bare kreves en forholdsvis ringe dreievinkel, kan dreiningen av rorets fastspenningsanordning overfor den stasjonære muffefastspenningsanordning skje med forholdsvis lav deiehastighet, men med et stort dreiemoment. Det oppstår heller ingen dynamiske vansker som folge av en eventuell eksentrisitet av roret. Ved den lave om-dreiningshastighet kan rorets fastspenningsanordning tilpasse seg til rorets eksentrisitet som endrer vinkelen like godt som det skjer i stasjonær tilstand ved prelimininær påskruing av muffing.

Tiltrekkingsmomentet begrenses med fordel av signalet fra en dreiemomentgiver, som er forbundet med muffens for så vidt stasjonære fastspenningsanordning.

En automatisk drevet maskin som arbeider ifolge fremgangsmåten gjor det videre mulig å utfore sammenskruing av en ny muffe med hjelpedoren og tiltrekking av den sammenskrudde forbindelse samtidig. Så snart hjelpedoren er fjernet fra den preliminært fastskrudde muffe, kan disse to arbeidsfaser forlope parallelt, slik at det oppnås en meget stor maskinkapasitet.

En maskin som egner seg for gjennomforing av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen erkarakterisert veden tiltrekkingsanordning som består av to koaksiale fastspenningsanordninger for hoye fastspenningskrefter, som er anordnet i innbyrdes avstand og forsynt med gjennomgående boringer, og av hvilke minst en er dreibart lagret og forsynt med en drivanordning for et hoyt 'dreiemoment, en hjelpedor, som er anordnet i aksial forlengelse] av den ene fastspenningsanordning eller muffens fastspenningsanordning og er forsynt med en andre rotasjonsdrivanordning og hvis ende som vender mot muffens fastspenningsanordning er forsynt med en gjenging som svarer til rorendens og kan forskyves inn fra en stilling i avstand fra muffens fastspenningsanordning i aksial retning helt inn i muffens fastspenningsanordning,

samt en gripeanordning for muffen, som kan beveges inn i hjelpedorens forskyvningsbane.

Ved en foretrukket utforelsesform av anordningen er rorets fastspenningsanordning dreibart lagret og forsynt med en rotasjonsdrivanordning, mens muffens fastspenningsanordning rett nok også er dreibart lagret, men i det vesentlige er fastholdt mot dreining ved hjelp av en dreiemoment-måleanordning som påvirker en radial arm. I stedet er muffens fastspenningsanordning i et bestemt område fritt aksial forskyvbar, slik at det kan tas hensyn til en viss translasjonsbevegelse av muffen på rorenden, som opptrer selv ved tiltrekking av den sammenskrudde forbindelse. Både muffens og rorets fastspenningsanordning er ved en foretrukket utforelsesform utfort slik at de tillater både et aksialt vinkelavvik og en viss eksentrisitet av de fastspennte deler. Samtidig er det hensiktsmessig å forsyne fastspennings-anordningene med en innretning, som for fastspenning av en ny del for sammenskruing kan stille dem tilbake i en sentrisk utgangsstilling, såfremt denne ikke opprettes automatisk som folge av friksjonsmotstander.

En gjenstand for oppfinnelsens apparatdel er således også en fastspenningsanordning for store fastspenningskrefter til bruk ved opprettelse av trykkfaste, sammenskrudde rorforbindelser, som er utstyrt med hydraulisk drivbare, konsentrisk lukkende klemmbakker. Fastspenningsanordningen ifolge oppfinnelsen består av et egentlig fastspenningslegeme, som er dreibart lagret i en lagerring, som er forsynt med et kardanoppheng. For at man skal unngå deformering av den fastspennte gjenstand er disse klembakker for fastspenningsanordningen utformet slik at de griper over den fastspente gjenstand mest mulig over hele dennes omkrets.

Ved en horisontal stilling av fastspenningsanordningens akse

jer denne anordning hensiktsmessig utfort slik at lagerringen

er svingbart lagret ved hjelp av to diametralt motstående, vertikale leddtapper i tilsvarende boringer i en konsentrisk kardanring, som omgir lagerringen i en bestemt avstand og som i sin tur med to diametralt motstående, horisontale leddtapper på kardanringens utside er lagret i tilsvarende boringer i tilhorende del av maskinrammen eller en annen stottedel. Både de vertikale og de horisontale leddtapper har en slik aksialkla-ring at fastspenningslegemet er bevegelig med en viss klaring i vertikal retning og kardanringen med en viss klaring er bevegelig i horisontal retning. For sentrisk oppretting av kardanringen er det med fordel anordnet to reguleringsstempler i maskinrammen for påvirkning av kardanringens leddtapper. For sentrisk oppretting i vertikal retning kreves derimot bare ett reguleringsstempel, som fortrinnsvis påvirker nedre leddtapp av fastspenningslegemet. For at fastspenningslegemet ikke til stadig-het skal synke ned i en eksentrisk stilling av sin egenvekt, er nedre leddbolt dessuten avstottet av en trykkf jaer som omtrentlig utbalanserer fastspenningslegemets og de dermed bevegelige delers egenvekt, derunder også det fastspente elements egenvekt.

For at fastspenningsanordningen skal gripe over det fastspente . element over mest mulig av dette elements omkrets er den fortrinnsvis utstyrt med åtte klembakker. For ytterligere forstør-relse av fastspenningsflaten har de enkelte klembakker en aksial utstrekning som fortrinnsvis er et multiplum storre enn deres bredde i omkretsretning. Derved virker de kraftutovende for-skyvningselementer hensiktsmessig bare på et sentralt punkt eller i retning av bare en sentral umkretslinje på baksiden av hver klembakke, for at klembakkene i sitt radialplan kan juste-res en bestemt vinkel for å kunne legge seg mest mulig jevnt mot overflaten av det fastspente arbeidsstykket. For at fremskyv-ningselementene også skal fore tilbake klembakkene ved åpning av fastspenningsanordningen, er disse på en måte leddforbundet med baksiden av klembakken. Dette kan f.eks. oppnås med et hammer-hodelignende stempel på fremskyvningselementet, hvor grenene ligger i et plan perpendikulært på fastspenningsanordningens . akse og griper under kantene av et spor, som forloper i det minste fra en kortside av klembakken til dennes sentrum. Dermed kan klembakken skyves på fremskyvningselementet fra' siden.

i

Selve de kraftutovende fremskyvningseleraentene er ved en foretrukket utforelsesform utfort som hydrauliske sylindre med hydrauliske stempler som virker ensidig i lukkende retning av fastspenningsanordningen. Tilbakeforing av stemplene ved trykk-avlastning skjer ved hjelp av en tilbakeforingsfjær• Denne utforelse har den fordel at klembakkenes lukkebevegelse etter overvinnelse av tilbakeforingsfjærenes kraft skjer forholdsvis jevnt og konsentrisk ved hjelp av stemplene. Uten overvinnelse av fjærkraften ville den lukkende bevegelse ved innkoblet hydraulisk system være avhengig av den tilfeldige storrelse av friksjonsmotstandene i de enkelte sylindre. For sikring av en jevnest mulig trykkraft av alle klembakker selv mot ujevne ar-beidsstykker, er de enkelte sylindre hydraulisk forbundet med hverandre og med et trykk-utligningskar. Slik får hvert stempel samme trykk, men er ikke stivt som folge av den hydrauliske væskes manglende sammentrykkbarhet, men kan til en viss grad vike for ujevnheter.

I det folgende beskrives en foretrukket utforelsesform av maskinen ifolge oppfinnelsen, som samtidig tjener til gjennomforing av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen. I beskrivelsen er det vist til tegningene, hvor

fig. 1 viser et oppriss av en anordning ifolge oppfinnelsen i skjematisk gjengivelse,

fig. 2 viser et frontriss av en fastspenningsanordning ifolge oppfinnelsen i skjematisk gjengivelse og

fig. 3 er et snitt etter linjen III-III i fig. 2 gjennom en realisert utforelse av en fastspenningsanordning ifolge oppfinnelsen.

Anordningen ifolge fig. 1 omfatter en maskinramme 1, som bare er antydet ved bestemte festepunkter og hvor en rorfastspenningsanordning 2 er dreibart lagret ved hjelp av kulelagre 3.

I fastspenningsanordningen er et ror 4 fastspent, og rorenden

5 har konisk gjenging. Med fastspenningsanordningen 2 er et tannhjul 6 forbundet, som er i inngrep med et tannhjul 7, som 'drives av en stasjonær drivmotor 8. På samme måte som fastspen-l ningsanordningen 2 er også drivkjeden 8,7,6 bare skjematisk antydet. Ved en praktisk gjennomforing kan den være utfort på en avvikende måte.

I en viss avstand fra rorfastspenningsanordningen 2 er det koaksialt med denne anordnet en muffefastspenningsanordning 9, som består av det egentlige fastspenningslegeme 10, klembakkene som ikke er vist i fig. 1 og deres fremskyvningselementer. Fastspenningslegemet er via kulelagre 11 lagret i en dreiefast, ringlignende konstruksjonsdel 12, som kan omfatte en kardanopphengning, som nærmere omtalt nedenfor i forbindelse med en. spesiell utfdreise. Hele fastspennings-anordningen for muffen er i en foring 13 aksialt forskyvbar i et bestemt område, slik at den ved tiltrekking av muffen 14 på rorenden 5 skal kunne folge med i deres translasjonsforskyvning. Hensiktsmessig er det i tillegg anordnet ikke viste justeringsledd for tilbakeforing av fastspenningsanordningen 9 til en aksial utgangsstilling.

Fastspenningslegemet 10 er forsynt med en radialt utadpekende

arm 15, som avstotter seg mot en dreiemoment-måleinnretning 16

på konstruksjonsdelen 12. Måleinnretningen 16 kan være en kraft-måleboks. Fastspenningsanordningens 9 legeme 10 er lagret i ku-lelagrene bare for dette formål. Da armen 15 utforer meget små målebevegeIser, er hele anordningen 9 til tross for den dreibare lagring praktisk talt dreiefast.

På den side av anordningen 9 som vender bort fra rorfastspenningsanordningen 2 er det anordnet en gripearm 17, som er svingbart lagret i maskinstativet 1 og i sin ende er forsynt med en gripeinnretning 18, som kan svinges inn i forlengelsen av de to fastspenningsanordningsrs akse. I den skjematiske gjengivelse i fig. 1 er gripearmen 17 vist mens den holder ytterligere en muffe 14' koaksialt med de to fastspenningsanordningers 2 og 9 akse.

I en ytterligere forlengelse av anordningens 9 akse er det på

den side som vender bort fra anordningen 2 anordnet en hjelpe-

dor 9, som er forsynt med en gjenget ende 20 som svarer til rorenden 5. Den gjengede ende 20 kan skiftes ut med andre for ror med en annen diameter og annen gjenging. Hjelpedorens 19 for- J

lengede akse er forsynt med et drivtannhjul 21. Selve hjelpedoren 19 er dreibart lagret i en slede 22, som er aksialt forskyvbar i maskinstativet 1. På sleden 22 er ytterligere en mo-tor 23 stasjonært anordnet. Motoren 23 driver et tannhjul 24, som er i inngrep med hjelpedorens 19 drivtannhjul 21. I maskinrammen 1 er det videre anordnet en stålsylinder 25 ved hjelp av hvilken sleden 22 kan forskyves aksialt i maskinrammen 1.

Anordningens virkemåte er som folger:

Gripearmen 17 overtar en muffe 14' fra en ikke vist, automatisk fremmatningsanordning og svinger muffen inn i den forlengede akse for den flyttbare hjelpedor 19. Denne akse svarer til fastspenningsanordningenes 2 og 9 akse. Hjelpedoren 19 blir ved hjelp av sylinderen 25 kjort med sin gjengehode 20 mot muffen 14<*>og blir ved hjelp av motoren 23 via drivkjeden 24,21 satt i rotasjon, slik at gjengehodet 20 skrur seg inn i muffen 14'. Sleden 22 folger med. Når gjengehodet 20 for hjelpedoren 19 er skrudd inn i muffen til sitt flenslignende anslag, stanses motoren 23, f.eks. automatisk ved en dreiemomentstyring. Gripeinnretningens 18 gripekraft (gripearmen 17) må derfor være noe storre enn den kraft som fremkalles av motorens 23 fulle dreiemoment i hjelpedorens 19 gjengehode 20. Etter fullfort innskruing av hjelpedoren 19 i muffen 14', åpnes gripeinnretningen 18 og gripearmen 17 svinges ut fra anordningens akse. Sylinderen 25 kjorer deretter sleden 22 med hjelpedoren 19 så langt frem at muffen 14' beveges foran rorenden 5 i den åpnede fastspenningsanordning 9 for muffen. Ved hjelp av motoren 23 skrus muffen deretter på rorenden 5 så langt motorens 23 dreiemoment tillater det. Sleden 22 fores etter så langt det er nodvendig. På samme måte som ved innskruing av hjelpedoren 19 i muffen 14', stanses motoren 23 automatisk etter fullfort preliminær fastskruing av muffen på roret. Nå lukkes muffens fastspenningsanordning 9, som befinner seg i sin aksiale utgangsstilling innenfor foringen 13-(under henvisning til fig. 1 i hoyre stilling).Hjelpedoren 19 skrus nå ut av muffen, som nå er betegnet med 14. Ved hjelp av sylinderen 25 kjores hjelpedoren til utgangsstillingen til hoyre i fig. 1. Gripearmen 17 kan nå svinge en ny muffe 14' foran hjelpedorens 19 gjengehode 20, slik at den omtalte prosess kan gjentas. Etter at muffen 14 er fastholdt av fastspenningsanordningen 9 settes motoren 8 i gang og begynner via tannhjulene 7 og 6 å dreie rorets fastspenningsanordning 2 forholdsvis langsomt, men med et stort moment for tiltrekking av sammenskruingen mellom muffen 14 og rorenden 5. Via armen 15 og måleinnretningen 16 for muffens fastspenningsanordning 9 måles hele tiden det dreiemoment som utoves. Ved oppnåelse av den fastsatte verdi kobles motoren automatisk ut. Hvis det ved tiltrekking av forbindelsen skjer en translatorisk forskyvning av muffen 14 på rorenden 5, kan fastspenningsanordningen 9 som folge av den frie bevegelighet i foringen 13 folge denne forskyvning ubehind-ret. Etter endt tiltrekking og utkobling av motoren 8 åpner begge fastspenningsanordninger 2 og 9 og roret 4 som nå er skrudd sammen med muffen 14, kan fjernes fra fastspenningsan-ordningene mot venstre i tegningen. Nå innfores et nytt ror 4 i fastspenningsanordningen 2 og spennes fast der, slik at den nye muffen 14' som i mellomtiden er skrudd på hjelpedoren 19 kan forskyves inn i fastspenningsanordningen 9 og skrus på rorenden 5. Fig. 2 er et skjematisk frontriss av en muffefastspenningsanordning ifolge oppfinnelsen, slik den med fordel brukes i en anordning ifolge fig. 1. Figuren viser det egentlige fastspenningslegeme 10, hvor en muffe 14 holdes med åtte klembakker 26. Via et kulelager 11<*>er fastspenningslegemet 10 lagret i en konstruksjonsgruppe 12' som skal svare til konstruksjonsdelen 12 i fig. 1. Konstruksjonsgruppen 12' omfatter en kardanopphengning og består i detalj av en lagerring 27, som ved hjelp av diametralt motstående, vertikale leddtapper 28 og 29 er dreibart lagret i en kardanring 30. Kardanringen 30 er i sin tur ved hjelp av to horisontale leddtapper 31 svingbart lagret i rammedeler 32, som via foringer 13' er forskyvbare i maskinrammen 1 i aksial retning. Leddtappene 28,29 og 32 er med en viss klaring forskyvbare overfor sine tilhorende lagerboringer i retning av tappenes egne akser. Lagerringen 27

er således bevegelig frem og tilbake i vertikal retning med en viss verdi i kardanringen 30 og kardanringen 30 er tilsvarende bevegelig i horisontal retning i forhold til rammedelene 32. Den derav fremkalte klaring av fastspenningslegemet 10 i radial retning gjor det mulig å utbalansere unøyaktigheter i de enkelte J

muffedimensjoner, som ellers ville fore til eksentrisk fastspenning. For at fastspenningsanordningen dog ikke til enhver tid inntar sin nederste stilling i vertikal retning som folge av sin egen vekt, er leddbolten 29 avstottet mot en trykkfjær 33, som skal kompensere egenvekten av fastspenningslegemet, lagerringen og den fastspente muffe.

For at fastspenningslegemet 10 etter forskyvning i radial retning skal kunne fores tilbake til en sentrisk utgangsstilling for fastspenning av en ny muffe, er det anordnet tilbakeforings-stempler 34 med stempelstenger som kan beveges mot leddboltene 29 hhv. 31.

Som det likeledes fremgår av fig. 2, har legemet 10 en radial

arm 15', som avstotter seg mot en dreiemoment-måleinnretning 16 som er fast forbundet med lagerringen 27.

Rorfastspenningsanordningen 2 for en anordning ifolge fig. 1

kan være konstruert på lignende måte som muffefastspenningsanordningen som er vist i fig. 2. Dog vil foringene 13', armen 15' og måleinnretningen 16' for fastspenningsanordningen i fig. 2 falle bort. I stedet måtte fastspenningsanordningens legeme 10 være forsynt med en rotasjons-drivanordning.

Fig. 3 viser et radialsnitt gjennom fastspenningsanordningens legeme og lagerring for en anordning ifolge oppfinnelsen. Snit-tet folger omtrent linjen III-III i den skjematiske gjengivelse i fig. 2.

I fig. 3 ses konstruksjonsdelene som danner en lagerring 27'.

Via et kulelager 11" er fastspenningslegemets 10' konstruksjons-deler dreibart lagret i lagerringen 27". I fastspenningslegemet 10' er klembakkene 26 fort for radial bevegelse frem og tilbake, men bare en klembakke 26 er vist. På baksiden av klembakken 26

er en hydraulisk sylinder anordnet innenfor legemet 10'. Denne sylinder består av en sylindermantel 35 og et sylinderdeksel 36.

I sylindermantelen 35 er et stempel 37 bevegelig. Stemplet 37 er forsynt med en stempelforlengelse 38 med mindre diameter, som i enden bærer et hammerhode 39, som griper inn i et tilsvarende hammerhodespor 40 på baksiden av klembakken 26. De enkelte delei1 av den hydrauliske sylinder er innbyrdes avtettet med tetninger 41. Mellom stemplet 37 og sylinderdekslet 36 er det et trykk-rom 42/som har en tilkobling 43 for hydraulisk medium. På den side av stemplet 37 som vender bort fra sylinderdekslet 36 er stemplet 37 avstottet mot tilbakeforingsfjærer 44 som er anbrakt i sylindermantelen 35. Den ende 45 av stempelforlengelsen 38 som er i anlegg mot klembakkens 26 bakside er lett avrundet. Dette skal bevirke at klembakken 26 under stadig anlegg mot stempelforlengelsen 38 er vippbar over en bestemt vinkel i sitt radialplan, slik at den selv ved uregelmessigheter i overflaten av den fastspente gjenstand skal kunne gå i enlegg mot gjenstan-den med hele sin lengde.

De enkelte hydrauliske sylindre som danner de kraftfrembringende fremskyvningselementer for klembakkene, er stromningsmessig forbundet med hverandre og en ikke vist trykkutligningsbeholder. Ved en slik anordning har den enkelt virkende utforelse av sylind-rene med en tilbakef oringsf jaer den fordel at lukkebevegelsen av samtlige klembakker begynner praktisk talt samtidig etter overvinnelse, av fjærenes 44 tilbakeforingskrefter, og ikke er avhengig av de tilfeldige friksjonsforhold i de enkelte sylindre. Slik oppnås en konsentrisk lukking av klembakkene 26.

Med fastspenningsanordningen ifolge oppfinnelsen kan store fastspenningskrefter fordeles jevnt på hele overflaten av den fastspente gjenstands fastspenningsområde, uten at overflaten utset-tes for lokal deformering. Slik deformering ville ved det foreliggende anvendelsesområde hindre oppnåelse av en trykkfast sammenskruing av muffen og rorenden.

Som folge av kardanopphengningén og kardanleddboltenes aksiale klaring kan fastspenningsanordningen ifolge oppfinnelsene også uten videre tilpasse seg uregelmessigheter i det fastspente ror hhv. den fastspente muffe innen visse grenser, uten at dette får en uheldig innflytelse på kraftfrembringelsen og kraftover-føringen for sammenskruing ved et hoyt dreiemoment.

Claims (20)

1. Fremgangsmåte for trykkfast sammenskruing, særlig av en rorende med konisk gjenging og en tilsvarende rorforbindelsesmuffe, karakterisert ved folgende trinn: a) innskruing av en hjelpedor i en ende av den fastholdte muffe, b) preliminær sammenskruing av rorenden som er fastspent i en fastspenningsanordning og muffen som bæres av hjelpedoren i muffens andre ende inntil et bestemt dreiemoment er nådd, c) fastspenning av muffen i en muffefastspenningsanordning som er koaksial med rorets fastspenningsanordning, d) utskruing av hjelpedoren og e) tiltrekking av muffen på rorenden ved dreining av rorets fastspenningsanordning og muffens fastspenningsanordning innbyrdes inntil det dreiemoment er nådd som er nodvendig for en bestemt, trykkfast sammenskruing.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved folgende detaljerte trinn: a) fastspenning av rorenden i en dreibar fastspenningsanordning med gjennomgående boring, b) innskruing av en hjelpedor i en ende av muffen som holdes av en gripeanordning, c) bevegelse av muffen som bæres av hjelpedoren til en koaksial stilling overfor den fastspente rorende, d) påskruing av muffen med dennes frie ende på rorenden ved dreining av hjelpedoren inntil et bestemt dreiemoment erh ådd, e) fastspenning av muffen i en fastspenningsanordning som er anordnet på muffens plan, er koaksial med rorets fastspenningsanordning, i det vesentlige er dreiefast og har dreiemoment-målemuligheter, f) utskruing av hjelpedoren fra den fastspente muffe og g) tiltrekking av skrueforbindelsen ved dreining av rorets fastspenningsanordning overfor muffens fastspenningsanordning inntil det er nådd et dreiemoment som er nodvendig for en bestemt, trykkfast sammenskruing og som måles på muffens fastspenningsanordning.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det benyttes en rorf astspenningsanord- _J ning og/eller en muffefastspenningsanordning, som til tross for store fastspenningskrefter tillater en viss vinkelbevegelse og en bestemt parallellforskyvning av det fastspente ror hhv. den fastspente muffe. i ■

4. Maskin for trykkfast sammenskruing, særlig av en rorende med konisk gjenging med en tilsvarende rorforbindelsesmuffe, karakterisert ved en tiltrekkingsanordning for sammenskruingen, som består av to koaksiale fastspenningsanord ninger (2,9) for store fastspenningskrefter, hvilke anordninger er anordnet i innbyrdes avstand og er forsynt med gjennomgående boringer, av hvilke anordninger i det minste den ene (2) er dreibart lagret og forsynt med en rotasjonsdrivanordning (6,7,8) for et hoyt dreiemoment, en hjelpedor (19), som er anordnet i aksial forlengelse av den ene fastspenningsanordning eller muffens fastspenningsanordning (9) og er forsynt med en andre rotasjons-drivanordning (21,23,24) og som i den ende som vender mot muffefastspenningsanordningen (9)er forsynt med en gjenging (20) som svarer til rorenden (5) og som fra en stilling i avstand fra muffens fastspenningsanordning (9) kan forskyves i aksial retning inn i muffens fastspenningsanordning (9), samt en gripeanordning (17,18) for muffen (14'), som kan beveges inn i hjelpedorens (19) bevegelsesbane.

5. Maskin som angitt i krav 4, karakterisert ved at den på siden for den andre fastspenningsanordning eller rorets fastspenningsanordning (2) er forsynt med en automatisk beskiknings- og uttagningsanordning for rorene (4) og at den i området for gripeanordningen (17,18) for muffen (14") er forsynt med en automatisk beskikningsanordning for muffer.

6. Maskin som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at muffens fastspenningsanordning (9) i det vesentlige er sikret mot dreining, men i aksial retning er for-skyvbart anordnet i et visst område og at den andre fastspenningsanordning eller rorets fastspenningsanordning (2) er dreibart lagret og forsynt med en rotasjonsdrivanordning (6,7,8) for et hoyt dreiemoment.

[7. Maskin som angitt i et av kravene 4-6, k a r a k t e r _il sert ved at rorets fastspenningsanordning (2) og/eller muffens fastspenningsanordning (9) er bevegelig lagret for å tillate en viss vinkelforskyvning og en viss sideforskyvning av det fastspente ror (4) hhv. den fastspente muffe (14). i

8. Maskin som angitt i krav 7, karakterisert v é d at i det minste muffens fastspenningsanordning (9) etter sideforskyvning som folge av en ikke-sentrisk muffe (14) eller et ikke-sentrisk ror (14) kan fores tilbake til en sentrisk utgangsstilling for opptagelse av en ny muffe (14).

9. Maskin som angitt i krav 7 og/eller 8, karakterisert ved at muffens fastspenningsanordning og/eller rorets fastspenningsanordning er utformet som angitt i et av kravene 10-20.

10. Fastspenningsanordning for store fastspenningskrefter til bruk ved opprettelse av trykkfaste rorsammenskruinger, som er forsynt med hydraulisk påvirkbare, konsentrisk lukkende klembakker, karakterisert ved at det egentlige fastspenningslegeme (10) er dreibart lagret i en lagerring (27), som er forsynt med en kardanopphengning (12') og at klembakkene (26) er utformet slik at de holder omkretsen av det fastspente ror omsluttet i stor utstrekning.

11. Fastspenningsanordning som angitt i krav 10,med horisontal akse, karakterisert ved at lagerringen (27) er svingbart opphengt ved hjelp av to innbyrdes diametralt motstående, vertikale leddtapper (28,29) i tilsvarende boringer i en konsentrisk kardanring (30, som omgir lagerringen (27) i en viss avstand, og som i sin tur er lagret med to horisontale leddtapper (31), anordnet på kardanringens utside på diametralt motstående steder i tilsvarende boringer i tilhorende maskinramme (32,1), hvor både de" vertikale og de horisontale leddtapper (28, 29,31) har en slik aksial klaring at fastspenningslegemet (10) er bevegelig med en bestemt klaring i vertikal retning og at kardanringen (30) er bevegelig med en bestemt klaring i horisontal retning.

12. Fastspenningsanordning som angitt i krav 11, kara k_-J terisert ved at kardanringen (30) kan fores tilbake til en sentrisk utgangsstilling ved reguleringsstempler (34) som påvirker de horisontale leddtapper (31).

13., Fastspenningsanordning som angitt i krav 11 eller 12, karakterisert ved at nedre leddtapp (29) er avstottet av en fjær (33) for kompensasjon av fastspenningslegemets (10) egenvekt.

14. Fastspenningsanordning som angitt i krav 13/karakterisert ved at et reguleringsstempel (34) som påvirker nedre, vertikale leddtapp (29) er anordnet for tilbakefø-ring av fastspenningslegemet (10) i en sentrisk utgangsstilling.

15. Fastspenningsanordning som angitt i krav 10-14, karakterisert ved at den er utstyrt med åtte klembakker (26).

16. Fastspenningsanordning som angitt i krav 15, karakt terisert ved at klembakkene (26) har storre fastspenningsflate i aksialretning av anordningen enn i omkretsretning slik at det oppnås en storst mulig fastspenningsflate.

17. Fastspenningsanordning som angitt i krav 16/karakterisert ved at de kraftfrembringende fremskyvningselementer (35 til 38) som er anordnet på baksiden av klembakkene (26) i det vesentlige påvirker klembakkene (26) i midtplanet gjennom klembakkene/ som er perpendikulært på fastspenningsanordningens akse og at klembakkene (26) i et radialplan er vippbare med en bestemt klaring om påvirkningsstedet (45), slik at de i aksial retning kan legge seg jevnt mot den fastspente gjenstand.

18. Fastspenningsanordning som angitt i et av kravene 10-17, karakterisert ved at det som kraftfrembringende fremskyvningselement på baksiden av hver klembakke (26) er anordnet en hydraulisk sylinder (35 til 38)/ som virker enkelt i fastspenningsretning og har en tilbakeforingsfjær (44) og hvis stempelkammer (37) med en stempellignende forlengelse (39) påvirker baksiden av klembakken (26).

19. Fastspenningsanordning som angitt i krav 18, karakterisert ved at den stempellignende ansats for tilbakeføring av klembakken (26) under påvirkning av tilbakef6-ringsfjæren (44) er utformet som et hammerhode (39), hvis gre-ner, ligger i et plan perpendikulært på fastspenningsanordningens akse og er innfort i en tilsvarende, aksial nodklemme (40) på baksiden av klembakken (26).

20. Fastspenningsanordning som angitt i krav 18 eller 19, karakterisert ved at de hydrauliske sylindre (35 til 38) for samtlige klembakker (26) samtidig kan påvirkes med trykkmedium via en felles ledning som står i forbindelse med en trykkutligningsbeholder.