NL2005555C2

NL2005555C2 - Kleminrichting voor het centreren van buizen.

Info

Publication number: NL2005555C2
Application number: NL2005555A
Authority: NL
Inventors: Wilco Lange
Original assignee: Hercules Piping Tools Engineering B V
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2012-04-24
Also published as: EP2444197A1; RU2680906C2; US20120098251A1; RU2011142580A; US9321134B2

Description

Kleminrichting voor het centreren van buizen

De uitvinding betreft een kleminrichting voor het inwendig ten opzichte van elkaar centreren van buizen, omvattende twee klemkoppen die plaatsbaar zijn in de 5 naar elkaar gekeerde einden van de buizen, welke klemkoppen elk regelmatig over de uitwendige omtrek daarvan verdeelde, radiaal verplaatsbare klemschoenen en een aandrijfmechanisme voor het opwekken van de radiale verplaatsingen van die klemschoenen, instelmiddelen voor het in axiale richting instellen van de onderlinge posities van de klemkoppen, een zich axiaal uitstrekkende geleidingsmiddel alsmede 10 aan tenminste een der klemkoppen en aan dat geleidingsmiddel voorzien lageringen omvatten.

Een dergelijke kleminrichting is bekend uit US-A-4253599. Deze bekende kleminrichting bezit een centraal geplaatste massieve as met gedeelten met verschillende diameters. Op deze asgedeelten is een der klemkoppen vast bevestigd, 15 terwijl de andere klemkop verschuifbaar is in axiale richting in verband met het instellen van de gewenste spleetgrootte tussen de einden van de buizen. De klemschoenen grijpen daarbij aan op het inwendig oppervlak van de buizen om een klemvaste verbinding tussen elke klemkop en de bijbehorende buis te verzekeren.

De spleetgrootte speelt een belangrijke rol bij het aan elkaar lassen van de buizen. 20 Het is daarom van groot belang dat de spleet over de gehele omtrek daarvan een gelijkmatige grootte heeft, zodanig dat de uiteindelijk verkregen las de gewenste, uniforme eigenschappen bezit. De onderlinge positie en stand van de klemkoppen ten opzichte van elkaar is daarbij doorslaggevend. Dit houdt in dat de klemkoppen evenwijdig aan elkaar moeten worden gehouden, zowel bij het aanbrengen van de 25 klemvaste verbinding tussen elke klemkop en de bijbehorende buis als bij het ten opzichte van elkaar verplaatsen van de klemkoppen in verband met het instellen van de gewenste spleetgrootte. Volgens de hiervoor genoemde stand van de techniek moet de centrale as de stand van de klemkoppen ten opzichte van elkaar verzekeren tijdens dat proces.

30 De klemvast met de kleminrichting verbonden buizen kunnen echter buigende momenten veroorzaken die vervorming van de centrale as kunnen meebrengen. Het gevolg van deze vervorming kan zijn dat de klemkoppen niet meer de juiste, evenwijdige stand ten opzichte van elkaar bezitten, waardoor de spleetgrootte over de 2 omtrek daarvan kan variëren. De las zou dan niet meer de gewenste uniforme eigenschappen bezitten, hetgeen ten nadele is van de betrouwbaarheid en veiligheid van de uiteindelijk verkregen leiding.

Het doel van de uitvinding is daarom een klemkop van het in de aanhef 5 genoemde type te verschaffen dat beter in staat is de gewenste spleetgrootte en uniformiteit van de spleet tussen de buizen te handhaven. Dat doel wordt bereikt doordat het geleidingsmiddel meerdere geleidingslichamen omvat en de geleidingslichamen excentrisch zijn gepositioneerd.

Bij de kleminrichting volgens de uitvinding zijn de klemkoppen ten opzichte van 10 elkaar ondersteund door meerdere geleidingslichamen, zodanig dat eventuele buigende momenten minder hoge buigbelastingen in elk geleidingslichaam op zich veroorzaken. Bovendien bevinden die geleidingslichamen zich op enige afstand van de neutrale lijn, hetgeen een verdere reductie van vervormingen oplevert. De kleminrichting volgens de uitvinding is daardoor beter in staat om de gewenste spleetgrootte uniformiteit van de 15 spleet over de gehele omtrek daarvan te handhaven, ook bij buigbelastingen die door de vastgeklemde buizen zouden worden veroorzaakt.

Bij voorkeur zijn de geleidingslichamen in omtreksrichting van de klemkoppen regelmatig verdeeld waardoor een uniform gedrag van de kleminrichting is verzekerd. De geleidingslichamen kunnen vast bevestigd zijn aan een der klemkoppen, terwijl de 20 andere klemkop verschuifbaar is ten opzichte van de geleidingen. De instelmiddelen kunnen vast zijn verbonden met de geleidingslichamen en met een verplaatsbaar ten opzichte van die geleidingslichamen ondersteunde klemkop. Deze instelmiddelen kunnen een axiale instelactuator omvatten, zoals een hydraulische zuiger/cilinderinrichting.

25 Gewoonlijk bevindt de kleminrichting zich in een der aan elkaar te verbinden buizen, waarbij dan de andere buis uitgelijnd wordt ten opzichte van de eerste buis. Dat kan worden vergemakkelijkt indien een inbrengkop is voorzien die naar het vrije einde daarvan nauwer wordend is uitgevoerd. In dat geval kunnen de geleidingslichamen alsmede de instelmiddelen zijn bevestigd aan de inbrengkop. Bij voorkeur bevindt de 30 verplaatsbaar ten opzichte van de geleidingsmiddelen ondersteunde klemkop zich tussen de inbrengkop en de andere, vast met de geleidingsmiddelen verbonden klemkop.

3

Het aandrijfmechanisme kan op vele verschillende manieren zijn uitgevoerd. De voorkeur gaat echter uit naar de uitvoering waarbij het aandrijfmechanisme van elke klemkop een dwars ten opzichte van de axiale richting georiënteerde aandrijfschijf omvat die door middel van lageringen verschuifbaar is ondersteund op de 5 geleidingslichamen, welke schijf samenwerkt met de klemschoenen zodanig dat bij axiale verplaatsing van de schijf de klemschoenen radiaal verplaatst worden. De geleidingslichamen worden dan tevens gebruikt voor het functioneren van het aandrijfmechanisme, hetgeen een aanvullend voordeel oplevert.

De aandrijfschijf en de bijbehorende klemschoenen kunnen met elkaar 10 samenwerken door middel van glij vlakken die in een axiale doorsnede schuin zijn gericht. In verband met het vastleggen van de positie van de klemschoenen ten opzichte van de aandrijfschijf, ook bij het terugtrekken van de klemschoenen in verband met het opheffen van de klemwerking op de buis, kunnen de aandrijfschijf en de klemschoenen met elkaar samenwerken door middel van een ondersneden sleuf en een in die 15 ondersneden sleuf heen en weer verschuifbare verbrede kop.

Het aandrijfmechanisme kan een axiale aandrijfactuator omvatten, zoals een hydraulische zuiger/cilinderinrichting. Verder kan elke klemkop een dwars ten opzichte van de axiale richting georiënteerde steunschijf omvatten die samenwerkt met de geleidingslichamen. Tevens kan elke klemkop een steunmantel omvatten die is 20 bevestigd aan de steunschijf, welke steunmantel radiale geleidingen bezit voor de klemschoenen. Aldus vormen de klemkoppen samen een min of meer gesloten behuizing waarin zich de geleidingslichamen met de glijlagers bevinden. Deze onderdelen zijn aldus goed beschermd tegen uitwendige invloeden, zodanig dat de juiste werking van de kleminrichting is verzekerd. Dit kan in het bijzonder worden 25 bereikt in de uitvoeringsvorm waarbij de naar elkaar gekeerde einden van de steunmantels van beide klemkoppen afdichtend met elkaar samenwerken.

In een efficiënte uitvoering kan de aandrijfactuator zijn bevestigd aan de steunschijf en aan de aandrijfschijf. Verder kunnen de klemkoppen elk een klemrol dragen die is gericht volgens een axiaal gerichte rotatie-as. De kleimollen kunnen zich 30 op de juiste wijze in een zodanige positie zetten ten opzichte van de binnenwand van de buis dat geen ongewenste dwarsbelastingen en buigende momenten op de klemschoenen en de geleidingen daarvan ontstaan.

4

De uitvinding zal vervolgens worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

Figuur 1 toont een axiale doorsnede door de kleminrichting.

Figuur 2 toont een kopaanzicht van de kleminrichting.

5 Figuur 3 toont een aanzicht in perspectief van de kleminrichting.

Figuren 4 en 5 tonen onderdelen van de klemschoen/aandrijfschijf.

De in figuur 1 in axiale doorsnede weergegeven kleminrichting 1 is opgehangen aan een verder niet in detail weergegeven, op zich bekende wagen 2 die wielen 3 bezit door middel waarvan de kleminrichting verrijdbaar is door een schematisch 10 weergegeven buis. Met de inbrengkop 4, die een naar voren toe nauwer wordende vorm met ribben 26 bezit, kan een verdere buis in eerste aanleg grof gepositioneerd worden ten opzichte van de voorgaande buis, zoals eveneens weergegeven in figuur 1. Uiteindelijk kunnen deze buizen door middel van de kleminrichting 1 nauwkeurig ten opzichte van elkaar worden gepositioneerd en op de gewenste afstand van elkaar 15 worden gebracht in verband met het aan elkaar lassen van deze buizen.

De kleminrichting 1 bezit daartoe een tweetal klemkoppen 5, 6, die zich elk in een van de buizen bevinden. Deze klemkoppen 5, 6 zijn ten opzichte van elkaar verplaatsbaar geleid door middel van een, in het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, zestal, een geleidingsmiddel 11 bestaande uit meerdere cilindrisch geleidingslichamen 20 12 die aan een eind vast zijn bevestigd aan de in figuur 1 rechter klemkop 6. Verder bestaan het geleidingsmiddel 11 uit de glij lagers 13 door middel waarvan de linker klemkop 5 heen en weer verschuifbaar is over de geleidingslichamen 12.

Aan het andere eind zijn de geleidingslichamen 12 bevestigd aan de geleidingskop 4. Verder is aan die geleidingskop 4 een instelmiddel in de vorm van de 25 hydraulische cilinder/zuigerinrichting 14 bevestigd, die tevens is bevestigd aan de linker klemkop 5. Door deze hydraulische cilinder/zuigerinrichting 14 op de gewenste wijze te bedienen, kan de afstand tussen de klemkoppen 5, 6 worden gevarieerd in verband met het instellen van de gewenste spleetgrootte tussen de vastgeklemde buizen.

30 De klemkoppen 5, 6 bezitten elk in omtreksrichting regelmatig verdeeld aangebrachte klemschoenen 7 die uiteindelijk tegen de binnenwand van de betreffende buis moeten worden gedrukt in verband met het vastklemmen daarvan. De klemschoenen 7 moeten daartoe radiaal naar buiten worden gedrukt, en bij het lossen 5 radiaal naar binnen worden getrokken. Daartoe bezit elke klemkop 5, 6 een in zijn geheel met 8 aangeduid aandrijfmechanisme. Deze aandrijfmechanismen 8 bezitten dwars op de axiale richting van de kleminrichting 1 zich uitstrekkende aandrijfschijven 9 die heen en weer verplaatsbaar zijn door middel van de hydraulische 5 zuiger/cilinderinrichtingen 10.

In dat verband zijn aan de omtrek van de aandrijfschrijven 9 de in figuur 5 weergegeven wiggen 14 bevestigd, elk voorzien van schuin gerichte wigoppervlakken 17. De klemschoenen 7 bezitten elk de in figuur 4 weergegeven geleidingspennen 15, waarvan de onderoppervlakken 16 overeenkomstig schuin gericht zijn. Verder bezit 10 elke wig een ondersneden holte 22, terwijl elke geleidingspen 15 een verbrede kop 18 bezit. Deze verbrede kop 18 past verschuifbaar in de ondersneden holte 22.

Elke geleidingspen 15 is in radiale richting verschuifbaar opgenomen in een eveneens radiaal georiënteerde cilinder 21. Bij het heen en weer verplaatsen van de aandrijfschijven 8 worden aldus de geleidingspennen 15 uitgestoken respectievelijk 15 ingetrokken, in verband met het vastklemmen recentelijk vrijgegeven van de buizen door middel van de klemschoenen 7. De klemschoenen 7 bezitten elk rolorganen 20 waarvan de rotatiehartlijn in de axiale richting is gericht. Bij het tegen de binnenwand van de betreffende buis aandrukken van deze rolorganen 20, kunnen deze enigszins affollen over die binnenwand en zich zetten. Daardoor is verzekerd dat de 20 klemschoenen 7 slechts blootgesteld worden aan radiale krachten en dat buigende momenten en dwarskrachten, die blokkeringen zouden kunnen veroorzaken, worden vermeden.

Van belang is verder dat de aandrijfschijven 9 elk door middel van glijlagers 19 verschuifbaarheid zijn ondersteund op de geleidingslichamen 12, zodanig dat een 25 stabiele werking van de aandrijfmechanismen 8 is verzekerd.

Elke klemkop 5, 6 bezit verder een steunschijf 23 aan de buitenomtrek waarvan een steunmantel 24 is bevestigd. Bij de figuur 1 rechter klemkop 6 zijn de geleidingslichamen 12 vast bevestigd aan de steunschijf 23, bij de linker klemkop 5 is de steunschijf 23 door middel van de glijlagers 13 verschuifbaar ondersteund ten 30 opzichte van de geleidingslichamen 12. Aan de steunschijven 23 zijn de naar elkaar gekeerde steunmantels 24 bevestigd, waarop de hiervoor genoemde radiale geleidingen 21 van de klemschoenen 7 zijn bevestigd. Aan hun naar elkaar gekeerde einden zijn de steunmantels 24 voorzien van een afdichting 25, zodat de inwendige ruimte bepaald 6 door de steunschijven 23 en de steunmantels 25 is afgeschermd ten opzichte van de omgeving.

5 7

Lijst van verwijzingstekens I. Kleminrichting 5 2. Wagen 3. Wielen van wagen 4. Inbrengkop 5. Klemkop 6. Klemkop 10 7. Klemschoen 8. Aandrijfmechanisme 9. Aandrijfschijf 10. Hydraulische zuiger/cilinderinrichting II. Geleidingsmiddel voor klemkoppen 15 12. Geleidingslichaam 13. Glij lager 14. Wig 15. Geleidingspen 16. Schuin oppervlak geleidingspen 20 17. Wigoppervlak 18. Yerbrede kop geleidingspen 19. Glij lager aandrij fschij f 20. Rolorgaan 21. Cilinder 25 22. Ondersneden holte wig 23. Steunschijf 24. Steunmantel 25. Afdichting tussen steunmantels 26. Ribbe inbrengkop 30

Claims

5

1. Kleminrichting (1) voor het inwendig ten opzichte van elkaar centreren van buizen, omvattende twee klemkoppen (5, 6) die plaatsbaar zijn in de naar elkaar gekeerde einden van de buizen, welke klemkoppen elk regelmatig over de uitwendige omtrek daarvan verdeelde, radiaal verplaatsbare klemschoenen (7) en een 10 aandrijfmechanisme (8) voor het opwekken van de radiale verplaatsingen van die klemschoenen (7), instelmiddelen (14) voor het in axiale richting instellen van de onderlinge posities van de klemkoppen (5, 6), een geleidingsmiddel (11) voor het in axiale richting ten opzichte van elkaar geleiden van de klemkoppen, alsmede aan tenminste een (5) der klemkoppen en aan dat geleidingsmiddel (11) voorziene 15 lageringen (13) omvatten, met het kenmerk dat het geleidingsmiddel (11) meerdere geleidingslichamen (12) omvat de geleidingslichamen (12) excentrisch zijn gepositioneerd.

2. Kleminrichting (1) volgens conclusie 1, waarbij de geleidingslichamen (12) in 20 omtreksrichting van de klemkoppen (5, 6) regelmatig zijn verdeeld.

3. Kleminrichting (1) volgens conclusie 1 of 2, waarbij de geleidingslichamen (12) vast bevestigd zijn aan een (6) der klemkoppen.

4. Kleminrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de instelmiddelen (14) zijn verbonden met de geleidingslichamen (12) en met een verplaatsbaar ten opzichte van die geleidingslichamen ondersteunde klemkop (5).

5. Kleminrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de 30 instelmiddelen (14) een axiale instelactuator omvatten, zoals een hydraulische zuiger/cilinderinrichting.

6. Kleminrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een inbrengkop (4) is voorzien die naar het vrije einde daarvan nauwer wordend is uitgevoerd.

7. Kleminrichting (1) volgens conclusie 4 en 6 of 5 en 6, waarbij de geleidingslichamen (12) alsmede de instelmiddelen (14) zijn bevestigd aan de inbrengkop (4).

8. Kleminrichting (1) volgens conclusie 7, waarbij de verplaatsbaar ten opzichte 10 van de geleidingslichamen (12) ondersteunde klemkop (5) zich bevindt tussen de inbrengkop (4) en de andere, vast met de geleidingslichamen verbonden klemkop (6).

9. Kleminrichting (1) volgens een der voorgaan de conclusies, waarbij het aandrijfmechanisme ( 8) van elke klemkop (5, 6) een dwars ten opzichte van de axiale 15 richting georiënteerde aandrijfschijf (9) omvat die door middel van lageringen (19) verschuifbaar is ondersteund op de geleidingslichamen (12), welke aandrijfschijf (9) samenwerkt met de klemschoenen (7) zodanig dat bij axiale verplaatsing van de aandrijfschijf (9) de klemschoenen radiaal verplaatst worden.

10. Kleminrichting (1) volgens conclusie 9, waarbij de aandrijfschijf (9) en de bijbehorende klemschoenen (7) met elkaar samenwerken door middel van glijvlakken (17, 16) die in een axiale doorsnede schuin zijn gericht.

11. Kleminrichting (1) volgens conclusie 10, waarbij de aandrijfschijf (9) en de 25 klemschoenen (7) met elkaar samenwerken door middel van een ondersneden sleuf (22) en een in die ondersneden sleuf heen en weer verschuifbare verbrede kop (18).

12. Kleminrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het aandrijfmechanisme (8) een axiale aandrijfactuator (10) omvat, zoals een hydraulische 30 zuiger/cilinderinrichting.

13. Kleminrichting (1) volgens een der voorgaan de conclusies, waarbij elke klemkop (5, 6) een dwars ten opzichte van de axiale richting georiënteerde steunschijf (23) omvat die samenwerkt met de geleidingslichamen (12).

14. Kleminrichting (1) volgens conclusie 13, waarbij elke klemkop (5, 6) een steunmantel (24) omvat die is bevestigd aan de steunschijf (23), welke steunmantel (24) radiale geleidingen (21) bezit voor de klemschoenen (7).

15. Kleminrichting (1) volgens conclusie 14, waarbij de naar elkaar gekeerde 10 einden van de steunmantels (24) van beide klemkoppen (5, 6) afdichtend met elkaar samenwerken.

16. Kleminrichting (1) volgens een der conclusies 13-15 wanneer afhankelijk van conclusie 12, waarbij de aandrijfactuator (10) is bevestigd aan een steunschijf (23) en 15 aan een aandrijfschijf (9) van een klemkop (5, 6).

17. Kleminrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de klemkoppen (5, 6) elk een klemrol (20) dragen die is gericht volgens een axiaal gerichte rotatie-as. 20