SE532452C2 - Svirvel för stora laster - Google Patents

Description

25 30 35 40 532' 452 mellan de två delarna, av vilka en är formad med en cylinder och den andra med en kolv.

Uppfinningen skall nu beskrivas under hänvisning till bifogade ritning, på vilken: Fig. 1 är en schematisk vy, som visar principen för en svirvel enligt uppfinningen, och Fig. 2 visar ett delsnitt genom en föredragen utföringsform av densamma.

Svirveln enligt fig. 1 består av en första del 1 och en andra del 2. Den första delen 1 utgörs av ett hus 3 med ett anslut- ningsstycke 4, som har en ögla 5 för anslutning av t.ex. en kätting eller vajer. En cirkulär cylinder 6 med en cylinder- vägg 7 är formad i huset 3. Den andra delen utgörs av en kolv 8, som har en undre yta 8a och bär en kolvstàng eller anslut- ningsstång 9, som i sin fria ände har en undre ögla 10 för an- slutning av t.ex. en kätting eller vajer. Kolven är vätsketätt upptagen i cylindern, där den är längsgående glidbart och ro- terbart rörlig, såsom anges med pilar S resp. R. Anslutnings- stàngen sträcker sig likaledes vätsketätt genom ett hål ll' i husets 3 bottenvägg ll. En lämplig vätska, såsom hydraulolja, är innesluten i ett cylinderutrymme mellan bottenväggen ll och kolven 8. Sålunda råder ett visst avstånd mellan bottenväggens ll övre yta lla och kolvens undre yta 8a.

Under antagande att det råder ett vätsketätt tillstånd mellan kolven och den inre cylinderväggen 7, att vätskan är åtmin- stone väsentlige inkompressibel och att motsatt riktade kraf- ter utövas mot anslutningsstycket 4 och anslutningsstàngen 9, vilka strävar att röra kolven mot bottenväggen ll, kommer kol- ven att hindras från någon avsevärd rörelse på grund av tryck- stegringen i cylinderutrymmet 12. Sålunda kommer kolven att effektivt förhindras att komma i kontakt med bottenväggen 11, och följaktligen kommer friktion mellan den första delen 1 och den andra delen 2 p.g.a. relativ rotation att reduceras till kontaktfriktion mellan kolvens 8 yttre omkrets och den invän- diga cylinderväggen 7, liksom mellan anslutningsstängen 9 och hålet ll' i bottenväggen ll.

I händelse av läckage kommer ytorna 8a och lla att närma sig varandra, och svirveln enligt fig. 1 kommer at fungera som vilken som helst känd svirvel, varvid ytorna 8a och lla då slutligen fungerar som glidytor. 10 15 20 25 30 35 40 532 452 I fig. 2, som visar en praktisk och föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning, används samma hänvisningssiffror som i fig. 1 för lika eller motsvarande detaljer.

Den föredragna utföringsformens hus 3 består av tre underdelar 3a, 3b och 3c.

Underdelen 3a är en rörformig konstruktion 13 med en central cylinderborrning 14 och en husvågg 15. En bottenände av den rörformiga konstruktionen är försedd med invåndiga gängor 16 med väsentligen samma innerdiameter som cylinderborrningen. En övre ände av den rörformiga konstruktionen är försedd med in- vändiga gångor 17 med större innerdiameter D1 än cylinderborr~ ningens 14 diameter D2.

Den rörformiga konstruktionens 13 bottenände är tillsluten av underdelen 3b, som är ett cylinderbottenstycke 18 med ytter- gângor 19 inskruvade i den rörformiga konstruktionens inner- gångor 16. Ett centralt hål 20 sträcker sig genom botten- stycket 18 från en undre yta 21 till en övre konkavt konisk yta 22, som år en glidyta.

Den rörformiga konstruktionens 13 övre ände är tillsluten av underdelen 3c, som är ett cylinderhuvud eller toppstycke 23, som utgör ett cylinderhuvud och har en bottenyta 24 och utvän- diga gängor 25 inskruvade i de invändiga gängorna 17. En övre ände av toppstycket 23 är försett med en ögla 5 för att fästa en vajer eller liknande.

Liksom i den principiella svirveln enligt fig. 1 består den andra delen av en kolv 8 med en kolvstång 9, vilken senare sträcker sig genom det centrala hålet 20 i bottenstycket 18.

Kolven har en plan övre yta 26 och en konisk bottenyta 27, som är en glidyta, som övergår i kolvstången 9. Den koniska bot- tenytan har en konvinkel motsvarande den hos bottenstyckets 18 övre koniska yta 22.

Den yttre kolvytan 8' är försedd med åtminstone ett spår 28 för en styrring 29, som är i glidkontakt med cylinderytan 14, och åtminstone ett spår 30 för en tätningsring 31, som år i tåtande och glidande kontakt med cylinderytan 14.

Det centrala hålet 20 är försett med åtminstone ett och före- trädesvis två spår 32, 33 för styrringar 34, 35, som är i glidkontakt med kolvstången 9, och åtminstone ett spår 36 för en tätningsring 37, som är i glidande och tätande kontakt med kolvstången 9. 10 15 20 25 30 35 40 532 dä? Den fria änden 9' av kolvstàngen är försedd med yttre gängor 38, som har mindre diameter dl än kolvstângens diameter dg.

Ett anslutningsstycke 39 med en övre yta 40 är försett med in- vändiga gängor 41 svarande mot kolvstàngens gängor 38. En bot- tenände av anslutningsstycket är försedd med en undre ögla 10 för att fästa en vajer eller liknande.

Vid den övre änden av cylinderborrningen 14, väsentligen i plan med cylindertoppstyckets 23 bottenyta 24, är husväggen 15 försedd med åtminstone en nippel 42 och företrädesvis tvà el- ler flera sådana nipplar fördelade kring husväggens periferi. Åtminstone en ytterligare nippel 43 och företrädesvis två el- ler flera sådana nipplar är anordnade i husväggen 15 vid en sektion av denna där bottenstyckets 18 övre, koniska vägg mö- ter väggen 15. Nipplarna 42 och 43 är anordnade för att fylla hydraulvätska, företrädesvis olja, i cylinderutrymmet 12 och för att avlufta detsamma.

Vid sammansättning av svirveln enligt fig. 2 skruvas först bottenstycket 18 underifrån in i den rörformiga konstruktio- nens 13 invändiga gängor 16. Sedan införs kolven uppifrån i cylindern 6 med sin kolvstàng 9 vänd nedåt mot hàlet 20 i bot- tenstycket 18.

På grund av skillnaden mellan den yttre diametern dl på gäng- orna 38 vid den undre änden av kolvstàngen 9 och dess diameter dz, kan gängorna passera styr- och tätningsringarna 34, 35, 36 utan risk att skada de senare.

Pà samma sätt finns på grund av skillnaden mellan de invàndiga gängornas 17 ökade innerdiameter D1 och cylinderborrningens 14 diameter D2 tillräckligt spel för styr- och tätningsringarna 29, 31 i kolvens omkrets att passera gängorna 17 utan någon risk att skada de senare.

För underlättad montering av kolven 8 kan ett centralt, gängat bottenhàl 44 vara anordnat i dess övre yta 26 för mottagande av en motsvarande gängad ände av en lämpad monteringsstång (icke visad), som används för att styra kolven under dess in- föring i cylindern. Lämpligen är ett övre parti av bottenhàlet 44 vidgat för bildande av en invändig sexkant 45 eller annan form lämpad för tvångsvis rotationsingrepp med kolven.

Efter att kolven införts i cylindern, skruvas anslutninge- stycket 39 in i kolvstàngens gängor 38. Vid àtdragning av gängingreppet mellan kolven och anslutningsstycket införs ett lämpligt verktyg (icke visat) med en utvändig sexkant (eller 10 15 20 25 30 35 40 532 452 annan form) i sexkanten 45 för att styra kolvens rotation re- lativt anslutningsstycket.

För att tvångsmässigt låsa anslutningsstycket 39 i förhållande till kolvstàngen kan làsskruvar 46, 47 insättas i motsvarande hål 48, 49 i anslutningsstycket och kolvstángen.

Slutligen skruvas cylindertoppstycket 23 in i den rörformiga konstruktionens invändiga gängor 17 och dras åt. För att tvångsmässigt låsa toppstycket relativt den rörformiga kon- struktionen kan làsskruvar 50, 51 insättas i motsvarande hål 52, S3 i den rörformiga konstruktionen och toppstycket.

På grund av de ansenliga tryck, som råder på stora djup, år det viktigt att alla gängförbindelser, innefattande gångade pluggar (icke visade) för nipplarna, är riktigt tätade med en lämplig tätningsmassa.

Med kolven 8 i sin bottenposition, i vilken cylinderbotten- styckets 18 koniska yta 22 och kolvens koniska yta 27 approxi- mativt anslår mot varandra liksom glidytor på tidigare kända svirvlar, pressas hydraulvätska 55 genom nippeln 43 in i cy- linderns 6 cylinderutrymme 12. Då nippeln 42 är öppen för av- luftning, höjs kolven mot sin i fig. 2 visade topposition.

På grund av eventuell termisk expansion av den i cylinderut- rymmet 12 innehàllna vätskan 55, vilken strävar att tvinga kolven 8 ytterligare uppåt, föredras det att bibehålla ett av- stånd mellan kolvens övre yta 26 och toppstyckets 23 bottenyta 24 i kolvens i fig. 2 visade nominella topposition. Den av nämnda avstånd bestämda cylindervolymen innehåller luft, som komprimeras vid rörelse uppåt av kolven. Bortsett fån denna luftvolym föredras det att släppa in en liten volym hydraul- vätska i utrymmet ovanför kolven för tätnings- och smörjnings- ändamål.

Givetvis måste åtminstone ett avstånd svarande mot det nyss- nämnda avståndet finnas mellan cylinderbottenstyckets 18 bot- tenyta 21 och anslutningsstyckets 39 övre yta 40.

För att underlätta rörelse uppåt av kolven i händelse av att en större oljevolym finns vid kolvtoppen, är en kavitet 56 an- ordnad centralt i toppstyckets 23 bottenyta, för att förstora den tillgängliga luftvolymen under kvarlåmnande av en perifer, ringformig yta 24 vid toppstyckets botten. Vid uppåtgående rö- relse av kolven kommer i kaviteten innesluten luft att lätt komprimeras och medge uppåtgående rörelse av kolven på grund av termisk expansion av hydraulvätskan. lO 533 452 I händelse av läckage kommer de två glidytorna 22 och 27 att närma sig varandra, och svirveln kommer att fungera som vilken som helst känd svirvel.

Det är uppenbart att modifieringar kan göras av den med hän- visning till fig. 2 beskrivna föredragna utföringsformen.

Exempelvis kan det finnas fler än en övre ögla 5 och fler än en undre ögla 10 för anslutning av svirveln till fler än ett föremål över resp. fler än ett föremàl under svirveln.

Den här beskrivna svirvelprincipen kan också anpassas till och byggas in i andra konstruktioner, såsom s.k. turret mooring systems flytande vindgeneratorer till havs.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 40 532 452 PATENTKRAV

1. Svirvel för stora laster, innefattande tvâ inbördes roter- bara delar (1, 2; 3a,b,c, 8, 9) inrättade att mellan sig över- föra dragkrafter under samtidigt relativ rotation, varvid den första delen (1; 3a,b,c) har en första glidyta (l1a; 22) och den andra delen (2; 8, 9) har en andra glidyta (8a, 27), vilka glidytor är inrättade att anligga och glida mot varandra, var- vid den första delen omfattar ett hus (3; 3a,b,c), som uppvi- sar ett första anslutningsorgan (5) för ett första dragorgan och som innefattar en cylinder (6), som i en axiell ände upp- visar den första glidytan (11a; 22), och den andra delen om- fattar en inuti cylindern befintlig kolv (8) med en kolvstàng (9), som sträcker sig genom huset (3, 3b) och uppvisar ett andra anslutningsorgan (10) för ett andra dragorgan, varvid kolven (8) i en axiell ände uppvisar den andra glidytan (8a; 27), och varvid mellan de tvà svirveldelarna finns en hydraul- vätska (55), kännetecknad av att cylindern (6) och kolven (8) är axiellt förskjutbara relativt varandra mellan en första ställning, i vilken den första och den andra glidytan (lla, 8a; 22, 27) väsentligen anligger mot och glider mot var- andra, och en andra ställning, i vilken glidytorna är avlägs- nade fràn varandra, varvid hydraulvätskan (55) är tätt inne- sluten i ett utrymme (12) av cylindern (6) mellan de tvà glidytorna för att hälla cylindern (6) och kolven (8) i den andra ställningen med glidytorna i ett icke glidande förhål- lande.

2. Qdnælenhgtknw L kännetecknad av att ma- lan kolven (8) och en invändig cylindervägg (14) finns åtmin- stone en tätning (31) och att mellan kolvstàngen (9) och huset (3b) finns àtminstone en tätning (37).

3. Svirvel enligt krav 1 eller 2, varvid medel (43) är anord- nade för att i cylindern (6) mellan de tvä svirveldelarna in- föra hydraulvätska (55), kännetecknad av att medlen (43) för att mellan de två svirveldelarna införa hydraulvätska mynnar i ett cylinderutrymme (12) i en position mellan de två glidytorna (22, 27) i cylinderns och kolvens första relativa ställning.

4. Svirvel enligt nagot av föregående krav, käI1net:ec}<- Iiad av att: huset (3a,b,c) bestàr av en rörformig konstruk- tion (13) med en central cylinderborrning (14), som inrymmer kolven (8), ett cylindertoppstycke (23) och ett cylinderbot- tenstycke (18). 10 15 532 åfiï

5. Svirvel enligt krav 4, kännetecknad av att cylin- dertoppstycket (23) i en bottenyta (24) har en kavitet (56).

6. Svirvel enligt krav 4 eller 5, kännetecknad av att cylindertoppstycket (23) är försett med det första an- slutningsorganet (5) för att fästa svirveln vid ett föremål över svirveln.

7. Svirvel enligt något av kraven 4 - 6, kännetecknad av att cylinderbottenstycket (18) är försett med den första glidytan (22) .

8. Svirvel enligt något av kraven 4 - 7, kànnetecknad av att cylinderbottenstycket (18) har ett hål (20), genom vilket kolvstàngen (9) sträcker sig.

9. Svirvel enligt något av kraven l - 8, kännetecknad av at: t den första och den andra glidytan (8a, lla) är vin- kelräta mot kolvens (8) resp. cylinderns (6) gemensamma axel,

10. Svirvel enligt något av kraven 1 - 8, kännetecknad av att den första och den andra glidytan (22, 27) är koniska och har motsvarande konvinklar.