NO335557B1 - Anordning, kjevesammenstilling og fremgangsmåte til bruk ved griping av et sylindrisk element. - Google Patents
Anordning, kjevesammenstilling og fremgangsmåte til bruk ved griping av et sylindrisk element. Download PDFInfo
- Publication number
- NO335557B1 NO335557B1 NO20034017A NO20034017A NO335557B1 NO 335557 B1 NO335557 B1 NO 335557B1 NO 20034017 A NO20034017 A NO 20034017A NO 20034017 A NO20034017 A NO 20034017A NO 335557 B1 NO335557 B1 NO 335557B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- insert
- teeth
- cam
- gripping
- longitudinal axis
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 9
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 9
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 9
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 2
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B13/00—Spanners; Wrenches
- B25B13/48—Spanners; Wrenches for special purposes
- B25B13/50—Spanners; Wrenches for special purposes for operating on work of special profile, e.g. pipes
- B25B13/5008—Spanners; Wrenches for special purposes for operating on work of special profile, e.g. pipes for operating on pipes or cylindrical objects
- B25B13/5016—Spanners; Wrenches for special purposes for operating on work of special profile, e.g. pipes for operating on pipes or cylindrical objects by externally gripping the pipe
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/14—Clamps for work of special profile
- B25B5/147—Clamps for work of special profile for pipes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
- E21B19/161—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
En anordning til å brukes i en gripesammenstilling for å gripe et sylindrisk element er beskrevet. Anordningen inkluderer et kjevelegeme, en gripeinnsats og et roterbart · kamelement som er anordnet mellom kjevelegemet og gripeinnsatsen. Det roterbare kamelement roterer som respons på de påførte klem- og rotasjonskrefter på gripesammenstillingen, og opererer slik at de øker kraften som tilveiebringes av kjeven på gripeinnsatsen som er i inngrep med et sylindrisk element.
Description
Den foreliggende søknad krever prioritet fra US foreløpig søknad med serie-nummer 60/410.239 innlevert 12. september 2002, med tittel Cam Operated Jaw Force Intensifierfor Gripping a Cylindrical Member, som herved inkorporeres som referanse.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører innretninger som anvendes ved drevet rotasjon av sylindriske eller rørformede elementer. Mer bestemt vedrører den foreliggende oppfinnelse gripekjevesammenstillinger, så som de man finner i krafttenger (power tongs), motstøtter (back-ups) og tenger (wrenches), for påføring av styrt gripekraft og roterende dreiemoment på et rørformet element så som et borerør som brukes ved undergrunns brønnanvendelser.
Kraftinnretninger som brukes til å feste (skru til, «make-up») og løsne (skru fra hverandre, «break-out») de gjengede ender av rørformede elementer så som rør-seksjoner og lignende er vanligvis kjent som krafttenger eller tenger. Slike krafttenger eller tenger griper det rørformede element og roterer det når enden av et element skrus inn i den motstående ende av et tilstøtende element eller organ. En innretning som er kjent som en motstøtte blir typisk brukt sammen med krafttenger for å holde det tilstøtende rørformede element og hindre at det roterer. Krafttenger og motstøtter er nokså like, hovedforskjellen er tengenes evne til å rotere det rørformede element.
Krafttenger og tenger anvender generelt en flerhet av gripesammenstillinger, som hver inkluderer en kjeve som beveger seg radialt mot et rørformet element for inngrep med det rørformede element. I tilfelle av krafttenger og tenger beveges kjeven radialt inn i inngrep med det rørformede element, og roteres deretter konsentrisk rundt aksen av det rørformede element for å rotere elementet og dermed skru sammen eller skru fra hverandre skjøten. Forskjellige mekanismer har blitt brukt innenfor teknikken for å aktuere kjevene. Krafttenger (power tongs) inkluderer generelt innretninger som bruker sammenbundne mekanismer og kamflater, og som kan inkludere en kjevesammenstilling som fullstendig omgir det rørformede element og som pres-ser konsentrisk sammen for inngrep med røret. Tanginnretninger (wrench devices) omgir generelt ikke det rørformede element fullstendig, og inkluderer uavhengige kjevesammenstillinger hvor kjevesammenstillingene kan aktiveres av flere, motstående hydrauliske stempel-sylindersammenstillinger.
Skade som skjer på det rørformede element på grunn av deformasjon, oppriping, glipping o.s.v., forårsaket av kjevene under sammenskruing og ved skruing fra hverandre, blir alltid viet oppmerksomhet. Denne oppripingen vies særlig oppmerksomhet når rørene er fremstilt av rustfritt stål eller andre kostbare korrosjonsbestan-dige legeringer. Uønskede spennings- og korrosjonskonsentrasjoner kan opptre i rø-rene i riftene og uthulingene som dannes av krafttangens eller tangens tenner. I tillegg, for å opprettholde integriteten til den gjengede forbindelse, er det ønskelig å redusere deformasjonen av røret som er forårsaket av krafttengene og tengene nær lokaliseringen for gjengene, hvilket muliggjør et mer forenlig inngrep mellom gjengene og reduserer friksjonsslitasje.
Innen industrien, særlig innen brønnboreindustrien, er det en bevegelse mot å øke oppmerksomheten mot bruken av nye rørelementer som har finere gjenger enn de som tradisjonelt har vært anvendt. Finere gjenger betyr en mindre gjengestigning, hvilket gjør det vanskeligere å skru rørene fra hverandre. Av disse årsaker, blant andre, er det blitt industristandard å bruke høyere dreiemomenter når man skruer sammen og skruer fra hverandre rør, foringsrør og andre rørseksjoner. Bruk av det samme kjente utstyr og fremgangsmåter som tradisjonelt har blitt brukt på eldre rør kan forårsake alvorlige problemer når de brukes på de nyere rørene som har finere gjenger. Derfor, med de nyere rørene med finere gjenger, er det nødvendig å tilveie-bringe gripeutstyr som tilveiebringer nok styrt kraft til å penetrere rørmaterialet, men ikke så mye at røret blir irreversibelt skadet.
Uthuling, oppriping, beskadigelse og istykkerriving av røret skjer typisk når kje-dene på krafttangen eller tangen glipper. Glipping kan forårsakes av antall uønskede tilstander som forårsaker konsentrasjon av gripekraften som påføres av krafttangen eller tangen. Generelt er det to kilder for glipping: klemsystemet for kjeven og gripetennene. For det første kan ufullkommenheter og fleksibilitet i klemsystemet forårsake utilstrekkelig kontakt mellom gripetennene på krafttangen eller tangen og røret. Når klemkraften påføres på kjevelegemet av det mekaniske eller hydrauliske system, går tennene (som typisk er dannet på en innsats som holdes i kjeven) i inngrep med rørmaterialet. Når den dreiemomentpåførende kraften påføres, hvilket forårsaker rotasjon av rørseksjonene, dannes det imidlertid en reaksjonskraft som skyver tilbake på innsatsen. På grunn av den vedvarende anvendelse av roterende kraft og den fleksibilitet som er iboende i de hydrauliske, mekaniske eller andre holdende systemer, har innsatsene en tilbøyelighet til å føres fremover langs og til å bevege seg litt tilbake fra rørets overflate. Toleranser ved pinnene og kompressibilitet av hydraulisk fluid bidrar til den iboende fleksibilitet i holdesystemene. Fleksibilitet eller elastisitet i rørmaterialet bidrar også til den samlede fleksibilitet som er tilbøyelig til å forårsake at innsatsene kryper tilbake fra røret. Tennenes tilbakekryping fra rørmaterialet inntil det er utilstrekkelig kontakt mellom gripetennene og røret forårsaker følgelig at kjevene glipper og skader eller huler ut rørets overflate. Fordi det er vanskelig å oppnå et system hvor kjevene ikke beveger seg i forhold til rørmaterialet, selv i et nøyaktig mekanisk system, tillater konvensjonelle kjever uønsket glipping.
En annen kilde som bidrar til glipping av kjevene er de mangler som er iboende i gripetennene, som vanligvis er satt i rekker på kjeveinnsatser. Innsatsene er typisk uttagbare fra kjevesammenstillingen, slik at de kan byttes ut når de blir slitt eller på annen måte ineffektive. Generelt, under antagelse av at klemsystemet er i stand til å holde tennene i inngrep med rørmaterialet, er tennenes evne til å unngå glipping en funksjon av den motstand de tilveiebringer. Innsatsens motstand uttrykkes enkelte ganger ved innsatsens motstandsprofil eller penetreringsprofil. Denne motstandsprofilen representerer den kontakt med rørmaterialet som er tilveiebrakt av gripeflatene på et sett av innsatstenner, sett fra fronten av innsatsen i det horisontalplan hvor tennene ligger. For eksempel viser røroppriping i rør som holdes av konvensjonelle tanninnsatser klart et tannprofil som viser at motstanden ikke er spredd over hele lengden av tanninnsatsen. Slik oppriping viser hevede partier av rørmaterialet som korrespon-derer til avstandene mellom tennene hvor det ikke er noen motstand. Når sett av innsatstenner oppviser motstandsprofiler med områder uten noen motstand, så som
med konvensjonelle tenner, er det mye mer sannsynlig at kjevene glipper.
Det er derfor ønskelig at en krafttang eller tang kompenserer for sin iboende fleksibilitet for å hindre at det skjer skadelig oppriping eller annen skade på røret. Det er også ønskelig at gripekjevens innsatser opprettholder et tilstrekkelig kontaktområ-de mellom tennene og røret, og har et jevnere fordelt og mer fullstendig motstandsprofil.
Fra EP 0311455 fremkommer det en kompakt tang for foringsrør som omfatter et rør som er forbundet med en konnektor, idet konnektoren i sin tur er båret og rotert av en hulaksel til en topdriftsenhet.
Fra US 4372026 fremgår det en fremgangsmåte og anordning for forbindelse og frakobling av rørelementer med en kraftdrevet mekanisme.
Fra DE 3829909 fremgår det et klemmearrangement for en tang for foringsrør.
De utførelser som her er beskrevet tilveiebringer en kjevesammenstilling til bruk i en krafttang eller tang for å gripe et sylindrisk element som har et kjevelegeme, en gripeinnsats, og et roterende kamelement som er anordnet mellom kjevelegemet og gripeinnsatsen. Det roterende kamelement roterer som respons på de påførte klem- og rotasjonskrefter fra krafttangen eller tangen, og opererer slik at de øker den kraft som påføres fra kjeven på gripeinnsatsen som er i inngrep med det sylindriske element. Den økte kraft kompenserer for de mekaniske og hydrauliske fleksibiliteter som er iboende i krafttangsammenstillingene og tangsammenstillingene, hvilket reduserer eller eliminerer innsatsen «tilbakekryping», glipping og skade på det sylindriske element.
Den kamopererte øking av kjevekraften opereres uten hensyn til utformingen av gripeinnsatsene. I en utførelse kan gripeinnsatsene således inkludere konvensjonelle gripeinnsatser. I en annen utførelse kan gripeinnsatsene omfatte de nye og forbedrede gripeinnsatser som her er beskrevet.
De trekk og karakteristika som er nevnt ovenfor, og andre, tilveiebrakt av de forskjellige utførelser av denne oppfinnelsen, vil klart fremgå for fagpersoner innen området ved å lese den følgende detaljerte beskrivelse av foretrukne utførelser, og med henvisning til de ledsagende tegninger.
Kort beskrivelse av tegningene:
Fig. 1 viser et delvis skjematisk tverrsnitt sett ovenfra av en momenttang i inngrep med et rørelement; Fig. 2A viser et tverrsnitt sett ovenfra av kjevelegemene på fig. 1 med bakkeinnsatser med kammer i inngrep med et rørelement; Fig. 2B viser et tverrsnitt sett ovenfra av kjevelegemene på fig. 2A inkludert en øvre låseplate; Fig. 3A viser et tverrsnitt sett ovenfra av kjevelegemene med bakkeinnsatser med kammer etter at en roterende dreiemomentpåførende kraft har blitt påført på kjevelegemet i medurs retning; Fig. 3B er et forstørret riss av et parti av ett av kjevelegemene på fig. 3A; Fig. 4A viser et tverrsnitt sett ovenfra av kjevelegemene med bakkeinnsatser med kammer etter at en roterende dreiemomentpåførende kraft har blitt påført på kjevelegemet i moturs retning; Fig. 4B er et forstørret riss av et parti av ett av kjevelegmene på fig. 4A; Fig. 5 viser et tverrsnitt sett ovenfra av konvensjonelle tenner i en bakkeinnsats i inngrep med et rørformet element; Fig. 6 viser et tverrsnitt sett ovenfra av konvensjonelle tenner i en bakkeinnsats delvis i inngrep med et rørformet element etter at en roterende dreiemomentpå-førende kraft har blitt påført ved bruk av kjente innretninger og fremgangsmåter; Fig. 7A er et planriss sett ovenfra av et sett av kjente tenner i en bakkeinnsats; Fig. 7B er et planriss fra siden av tennene i bakkeinnsatsen på fig. 7A; Fig. 8A er et planriss sett ovenfra av et sett av tenner i en bakkeinnsats med rekker av tenner sideforskjøvet i lengderetningen i samsvar med en utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 8B er et planriss sett fra siden av tennene i bakkeinnsatsen på fig. 8A; Fig. 9A er et planriss sett ovenfra av et sett av tenner i en bakkeinnsats side-forskjøvet i lengderetningen og vinklet i samsvar med en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 9B er et planriss sett fra siden av tennene i bakkeinnsatsen på fig. 9A; Fig. 9C er et forstørret tverrsnittsriss sett ovenfra av et konvensjonelt kjevelegeme som inkluderer tennene i bakkeinnsatsen på fig. 9A og B; Fig. 10A er et planriss sett ovenfra av et sett av tenner i en bakkeinnsats som er sideforskjøvet i lengderetningen i samsvar med enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 10B er et planriss sett fra siden av tennene i bakkeinnsatsen på fig. 10A; Fig. 11A er et planriss sett ovenfra av et kamelement; Fig. 11B er et perspektivriss av kamelementet på fig. 11A; Fig. 12A er et planriss sett ovenfra av en alternativ utførelse av tennene i bakkeinnsatsen på fig. 8A; Fig. 12B er et planriss sett fra siden av tennene i bakkeinnsatsen på fig. 12A; Fig. 13A er et planriss sett ovenfra av en alternativ utførelse av tennene i bakkeinnsatsen på fig. 10A; Fig. 13B er et planriss sett fra siden av tennene i bakkeinnsatsen på fig. 13A; Fig. 14A viser et tverrsnitt sett ovenfra av en momenttang som har et konvensjonelt kjevelegeme med bakkeinnsatser; Fig. 14B viser et forstørret tverrsnitt sett ovenfra av ett av kjevelegemene med bakkeinnsatsene på fig. 14A; Fig. 15A viser et tverrsnitt sett ovenfra av en momenttang som har et konvensjonelt kjevelegeme som inkluderer bakkeinnsatsene på fig. 9A-C; Fig. 15B viser et forstørret tverrsnitt sett ovenfra av ett av kjevelegemene med bakkeinnsatsene på fig. 15A.
I den følgende drøftelse og i kravene, brukes uttrykkene «inkluderende» og «omfattende» på en åpen måte, og skal således tolkes til å bety «inkluderende, men ikke begrenset til...».
Den foreliggende oppfinnelse kan ha utførelser av forskjellige former. På tegningene er det vist, og det vil her bli beskrevet i detalj, bestemte utførelser av den foreliggende oppfinnelse, inkludert dens bruk som en kamoperert kjevekraftforsterker for å gripe et sylindrisk element. Denne eksemplifiserende redegjørelse er gitt med den forståelse at den skal anses som en eksemplifisering av prinsippene ved oppfinnelsen, og er ikke ment å begrense oppfinnelsen til de utførelser som her er spesifikt vist og beskrevet. Særlig tilveiebringer forskjellige utførelser av den foreliggende oppfinnelse et antall forskjellige konstruksjoner og fremgangsmåter til operasjon. Det skal forstås fullt ut at de forskjellige belæringer ved utførelsene som er drøftet nedenfor kan anvendes separat eller i enhver egnet kombinasjon for å frembringe ønskede resultater.
itt «rør», «rørelement» og lignende som de her brukes skal inkludere rør og andre generelt sylindriske objekter, så som stokker og stenger.
Med først henvisning til fig. 1, er det vist en momenttang 10 som er i inngrep med et rørelement eller en rørseksjon 12. Moment-tangen 10 omfatter en første kjevesammenstilling 11 og en annen kjevesammenstilling 13, som begge holdes av tanglegemet 14. Kjevesammenstillingen 11 omfatter hydraulisk stempel-sylinder 26, som inkluderer kjeveinngrepsparti 28, hydraulisk stempel 24, kjevelegeme eller innsatsholder 40, kammer 60 og bakkeinnsatser 50. Kjevesammenstillingen 13 omfatter hydraulisk stempel-sylinder 20, inkludert kjeveinngrepsparti 27, hydraulisk stempel 22, kjevelegeme eller innsatsholder 42, kammer 60 og bakkeinnsatser 50. Moment-tangen 10 er vist med ettanglegeme 14 som holder to kjevesammenstillinger 11,13 som er adskilt langs omkretsen rundt røret 12, slik at de står motsatt hverandre. Det skal imidlertid bemerkes at det kan være ethvert antall slike kjevesammenstillinger anordnet rundt røret 12.
Hydrauliske ledninger 32, 34 leder hydraulisk fluid mellom et hydraulisk fluid-reservoar (ikke vist) og stempel-sylindere 20, 26. Hydrauliske ledninger er dannet i eller holdes på legemet 14. Pilotoperert tilbakeslagsventil 30 styrer strømmen av hydraulisk fluid, og, som vist på fig. 1, holder momenttangen 10 i den lukkede posisjon eller gripeposisjonen.
Det skal nå vises til fig. 2, hvor kjevelegemer 40, 42, bakkeinnsatser 50 og kammer 60 er vist i den posisjon hvor røret 12 er klemt inne i kjevelegemene 40, 42, og hvor tenner 52 i bakkeinnsatsene 50 har kommet inn i initialt inngrep med røret 12. Tennene 52 er vist idet de svakt penetrerer røret 12, alle ved tilnærmet den samme dybde. Kjevelegemene 40, 42 inkluderer spor eller forsenkede partier 45. Kammene 60 er anordnet inne i sporene 45, og kan roteres rundt sine lengdeakser, som strekker seg normalt på papirplanet. Bakkeinnsatsene 50 er anordnet inne i inn-satshulrom 51 i kjevelegemene 40, 42, og er bevegelige fra side til side inne i hulrommet 51. Bakkeinnsatsene 50, inkluderer to adskilte sett 54, 56 av tenner 52. Kjevelegemene 40, 42 har også inngrepsspor 44 henholdsvis 46, slik at kjevelegemene 40, 42 kan gli inn i og gå i inngrep med kjeveinngrepspartiene 27, 28 (fig. 1).
Bakkeinnsatsene 50 inkluderer også C-formede spor 58 som strekker seg i lengderetningen langs overflaten av innsatsen 50, motsatt tennene 52. De C-formede spor 58 er egnet til å motta fliken 66 (se fig. 11 A, B) på kammen 60, slik at rotasjons- bevegelse av kammen 60 er mulig rundt dens lengdeakse. Kontaktflatene mellom fliken 66 og sporet 58 er fortrinnsvis hovedsakelig glatt og jevn, for å tillate uhindret bevegelse mellom kammen 60 og innsatsen 50.1 dette tilfelle kan kammen 60 og innsatsen 50 holdes med midler som er beskrevet mer fullstendig nedenfor. Alternativt kan kontaktflatene mellom kammen 60 og innsatsen 50 være slik tilpasset at de forbinder kammen 60 og innsatsen 50 og likevel tillater relativ bevegelse i forhold til hverandre, hvilket eliminerer behovet for et holdemiddel mellom innsatsen 50 og en annen struktur, så som en låseplate, som beskrevet nedenfor. For eksempel kan et middel for løsbar innfesting av innsatsen 50 og kammen 60 inkludere T-formede hann-føringskanter på den ene av kontaktflatene, hvilke kan gli i hunn-spor på den andre flaten.
Det skal nå vises til fig. 2B, hvor det er vist en låseplate 48. En første plate 48 er vist adskilt fra kjevelegemet 40, og en annen plate 48 er i inngrep med kjevelegemet 42. Hver plate 48 inkluderer åpninger 49 som er innrettet med spor 41 i kjevelegemet 40 når platen 48 er i inngrep med legemet 40. Festemidler, så som pinner eller skruer (ikke vist), er innsatt i den innrettede åpningen 49 og sporet 41, for å feste platen 48 til kjevelegemene 40, 42. En låseplate 48 vil typisk være festet både til toppen og bunnen av kjevelegemene 40, 42. Låseplatene 48 hindrer kammene 60 og innsatsene 50 i å bevege seg i lengderetningen inne i sporene 45 henholdsvis hulrommene 51. For ytterligere å holde kammene 60 inne i sporene 45, kan fremspring eller pinner (ikke vist) strekke seg i lengderetningen fra platene 48, inn i kammene 60. Disse fremspringene eller pinnene kan strekke seg delvis inn i kammene 60, eller alternativt strekke seg i full lengde av kammene 60. Pinnene vil fortrinnsvis være innrettet og parallelle med, eller sammenfallende med, den langsgående sentrale akse for kammene 60, slik at kammene 60 roterer ordentlig inne i sporene 45. For ytterligere å holde innsatsene 50 inne i hulrommene 51, kan tilsvarende fremspring eller pinner (ikke vist) holdes av platen 48 og strekke seg inn i innsatsene 50. Imidlertid, fordi innsatsene 50 kan bevege seg fra side til side inne i hulrommet 51, må innsatsene 50 ha langstrakte spor for å motta fremspringene eller pinnene, idet de langstrakte spor er formet til å tillate slik bevegelse.
I tillegg til de ovenfor beskrevne midler til å holde kammene 60 og innsatsene 50 inne i sporene 45, henholdsvis hulrommene 51, kan alternative midler også anvendes til å oppnå de samme resultater. I steden for å anvende pinner eller fremspring som holdes av platene 48 og strekker seg inn i kammene 60 eller innsatsene 50, kan kammene 60 og innsatsene 50 inkludere fremspring som strekker seg i lengderetningen inn i spor som er anordnet i platene 48. Alternativt kan hulrommene 51 være utformet slik at de holder innsatsene 50 på plass og dermed også holder kammene 60 på plass. En måte til å oppnå dette vil være å vinkle sideveggene i hulrommene 51 innover mot innsatsene 50, for å klemme eller gripe langsgående spor i si-dene av innsatsene 50. Dette ville imidlertid tendere til å hindre bevegelse av innsatsene 50 fra side til side inne i hulrommene 51, og det kan være at dette derfor ikke er så ønskelig som de ovenfor beskrevne midler.
Det skal bemerkes at tennene 52 på fig. 1-4 generelt er av den type som ses på fig. 8 (som vil bli beskrevet i nærmere detalj senere). Konvensjonelle tenner, så som de som er vist på fig. 7 kan også brukes sammen med momenttangen 10 og kjevesammenstillingene 11,13. Den foreliggende oppfinnelse kan således anvende konvensjonelle tenner eller ett av de nylig utformede tannarrangementer som ses på fig. 8-10.
Det skal deretter vises til fig. 3A-4B, hvor kjevelegemer 40, 42, bakkeinnsatser 50 og kammer 60 er vist i justerte posisjoner (i forhold til fig. 2) som respons på en roterende dreiemomentpåførende kraft. På fig. 3A er den roterende dreiemomentpå-førende kraft påført i medurs retning (typisk ved sammenskruing), som vist med pilen 16. På fig. 4A er den roterende dreiemomentpåførende kraft påført i moturs retning (typisk ved skruing fra hverandre), som vist med pilen 16. Etter at den roterende dreiemomentpåførende kraft har blitt påført, kan tannsettene 54, 56 som rager ut fra bakkeinnsatsene 50 skjelnes fra hverandre ved hjelp av den ytterligere mengde av penetrering inn i røret 12 som oppnås på grunn av den roterende dreiemomentpåfø-rende kraft. Mer bestemt som det ses av fig. 3A og B, forårsaker den roterende dreiemomentpåførende kraft 16 at tannsettene 54 ytterligere penetrerer røret 12 i forhold til tannsettene 56. På fig. 4A og B forårsaker den moturs rettede roterende kraft 18 at tannsettene 56 ytterligere penetrerer røret 12 i forhold til tannsettene 54.
Det skal også bemerkes at bakkeinnsatsen 50 kan være utformet som en enkelt del, hvor tannsett 54, 56 er en integrert del av innsatsen 50. Alternativt kan innsatsen 50 være dannet i separate partier, hvor innsatsen 50 omfatter et basisparti som er tilpasset til å motta separat dannede tanninnsatser 54, 56 som er festet til basispartiet.
Kammene 60 kan rotere inne i sporene 45, og roterer derfor rundt sine lengdeakser som respons på de roterende dreiemomentpåførende krefter 16, 18. Kammene 60 kan følgelig ses rotert litt i en medurs retning i forhold til sin opprinnelige posisjon på fig. 3A, og i en moturs retning i forhold til sin opprinnelig posisjon på fig. 4A.
Det skal nå vises til fig. 11, hvor en kam 60 er vist isolert fra kjevelegemene 40, 42. Kammen 60 på fig. 11A omfatter et langstrakt basisparti 62 som krummer inn i ben 64. Benene 64 omfatter kjevekamflater 65. En flik 66 rager basisen 62. Fliken 66 tilveiebringer innsatsens kamflate 67. Kammen 60 kan roteres rundt sin lengdeakse 68. Bredden Wi er bredden av basispartiet 62, mens bredden W2er bredden av fliken 66. W2er bredere enn Wi, som vist på fig. 11A. Selv om fig. 1-4 viser kammer 60 i samsvar med de forstørrede kammer på fig. 11, skal det forstås at kammene 60 kan ha enhver form, slik at det er to kamflater, hvor den ene er i kontakt med kjevelegemene 40, 42, og en er i kontakt med innsatsene 50.
Før operasjon av momenttangen 10 beskrives, skal det vises til fig. 5 og 6. På fig. 5 er konvensjonelle tannsett 164 vist i inngrep med røret 12. Kraften 15 er påført på tangen 10 normalt på røret 15, slik at tennene 162 er i inngrep med og penetrerer røret 12. Dette sørger for den gripevirkning som er nødvendig for senere å rotere rø-ret 12. Deretter, som det ses av fig. 6, blir roterende dreiemomentpåførende kraft 16 påført på tangen 10 og overført til tannsettet 164 og tennene 162. Som det ses av fig. 6, i kjente gripeinnretninger kombineres fleksibilitet i de hydrauliske og mekaniske systemer som brukes til å påføre kreftene 15,16, økte reaksjonskrefter som forårsakes av røret 12, og utilstrekkelig motstand til at tennene 162 glipper, slik at det forårsakes at tennene 162 beveger seg tilbake fra røret 12. Piler 21 viser at tennene 162 trekker seg tilbake fra røret 12, mens piler 23 viser at tennene 162 beveger seg side-veis i forhold til røret 12, hvilket frembringer mellomrom 165 mellom tennene 162 og røret 12. Når kontaktområdet mellom tennene 162 og røret 12 er kritisk redusert, glipper tennene ut av sine tidligere dannede innsnitt 167, hvilket forårsaker at hele tangen 10 glipper. Som nevnt tidligere riper denne type glipping opp og skader røret 12, hvilket er uønsket, og er vanlig ved kjente krafttenger, tenger og bakkeinnsatser.
Med fornyet henvisning til fig. 1-4, og i tillegg til fig. 11, vil operasjonen av momenttangen 10 nå bli beskrevet. Når bakkeinnsatsene 50 ikke er i inngrep med røret 12, er momenttangen 10 i den åpne posisjon. For å opprettholde den åpne posisjon retter den pilotopererte tilbakeslagsventil 30 høytrykksfluid inn i stempel-sylinderne
20, 26 gjennom den hydrauliske fluidledning 32. For å stenge tangen 10 og gripe rø-ret 12, omlederden pilotopererte tilbakeslagsventil 30 høytrykks hydraulisk fluid gjennom ledningen 34, hvilket bevirker at stempel-sylinderne 20, 26 beveger seg mot rø-ret 12. Så snart den passende mengde av klemkraft har blitt påført, antar komponen-tene i momenttangen 10 de posisjoner som er vist på fig. 2. Det skal bemerkes at operasjonen av momenttangen 10 kan variere i henhold til det fysiske system som brukes, så som kamopererte mekaniske armer eller hevarmopererte, selvlåsende mekaniske armer.
Så snart tangen 10 har grepet røret 12, kan tangen 10 brukes til enten å skru sammen eller skru fra hverandre seksjoner av røret 12. Å skru sammen eller å skru fra hverandre gjøres ved å overføre en roterende kraft til tangen 10 ved bruk av en dreiemomentpåførende innretning (ikke vist). På fig. 3A har det blitt påført en medurs kraft 16, som typisk brukes under sammenskruing av røret. Kraften 16 bevirker at kjevelegemene 40, 42 roterer medurs. Fordi bakkeinnsatsene 50 holdes på plass av tennene 54, 56, roterer kammene 60 medurs inntil de fremre innsatser 50a kommer i kontakt med innsiden i hulrommet 51, og de bakre innsatser 50b kommer i kontakt med utsiden av hulrommet 51. På dette punkt forårsaker kombinasjonen av klemkraften 15 og den roterende kraft 16 (som tidligere er vist på fig. 5 og 6) at de fremre tenner 54 på innsatsene 50 penetrerer lenger inn i røret 12 enn de bakre tenner 56. Denne økte penetreringen med tennene 54 og fleksibiliteten i de hydrauliske og mekaniske systemer i tangen 10 gjør «tilbakekrypings» -fenomenet som ble forklart med henvisning til fig. 6 sannsynlig, men likevel uønsket. På grunn av de spesielt utformede kammene 60, som tidligere beskrevet og vist på fig. 11, kan imidlertid dette feno menet unngås uten hensyn til typen eller designen av innsatsene og/eller tennene. På grunn av deres spesielle form og deres evne til å rotere inne i sporene 45, er kammene 60 i stand til å endre retning på deler av kreftene som påføres på innsatsen 50 på en slik måte at de motvirker den uønskede bevegelse av innsatsen 50 (som vist med pillene 21, 23 på fig. 6). Rotasjon av tangen 10 aktiverer kammene 60, hvorved den mekaniske kraft som frembringes av bevegelsen og posisjoneringen av kammene 60 øker kraften som tilveiebringes av hydraulikken i klemsystemet. Kammene 60 kompenserer følgelig for fleksibiliteten i holdesystemet og rørmaterialet ved mekanisk å øke gripekraften. Således, selv etter at kraften 16 har blitt påført, forblir tennene 52 hovedsakelig i inngrep med røret 12, hvilket ses på fig. 5, og «tilbakekryping» elimineres eller reduseres vesentlig.
Som en ytterligere illustrasjon, kan trykket i et tangsystem eller klemmesystem under klemming for eksempel være ca. 20,68 MPa. Så snart det skjer en dreiemo-mentpåføring, kan trykket i systemet øke med ca 6,895 MPa, fra 20,68 til 27,58 MPa, hvilket skyldes den mekaniske tilbakeskyvnings-kraft som representeres av pilen 21 på fig. 6. Kammene 60 kompenserer for tilbakeskyvingskraften 21 og det økte trykk for å sørge for at tennene 52 ikke beveger seg ut av inngrep med rørmaterialet 12. Kammene 60 hjelper tangen 10 til å dra nytte av den økte tannpenetrerings-kraften, og derved opprettholde tanninngrepet. Ved at man forhindrer tennenes «tilbakekryping» reduseres glipping, hvilket reduserer sannsynligheten for skadelig uthuling, oppriping eller beskadigelse av rørets overflate.
For oppskruing av rørseksjoner, kan det påføres en kraft 18, som det ses av fig. 4A. Operasjon av tangen 10 er den samme som tidligere beskrevet ved sammenskruing, med unntak av at bevegelsene av kammene 60, innsatsene 50, o.s.v., er motsatt det som er beskrevet ovenfor. Fordi kammene 60 kan rotere inne i sporene 45, er de like godt egnet til å opprettholde stabiliteten av innsatsene 50 under skruing fra hverandre som under skruing sammen.
Generelt er det to konvensjonelle typer av klemsystemer: et kamsystem med
tenger, hvor kammen og kamflaten er en integrert del av bevegelsen som brukes for å bringe bakkeinnsatsene inn i kontakt med rørets overflate, og et kjevesystem, hvor kamflater typisk ikke brukes. Flere utførelser av den foreliggende oppfinnelse kombi-
nerer trekk ved disse to, hvor et hydraulisk kjeve/stempel-sylindersystem lukker systemet, og kammene holder tanninnsatsene i inngrep med rørmaterialet. I steden for å bringe kam-mekanismen til å føre bakkeinnsatsene frem mot rørets overflate, brukes det hydrauliske stempel-sylindersystem til å føre innsatsene frem mens kam-mekanismen kun beveger seg som en reaksjon på de roterende dreiemomentpåfø-rende krefter for å holde tennene ubevegelig inne i det penetrerte rørmaterialet. De utførelser som her er beskrevet kombinerer elementer i hvert system for å bringe de muligheter som pr. i dag finnes i fangsystemer fremover, slik at «tilbakekrypings» - problemet elimineres.
Med henvisning til fig. 7 til 10, er det vist sett av innsatstenner i forskjellige ar-rangementer. Fig. 7A viser en konvensjonell innsats 70 som har meiselformede innsatstenner 72. Innsatstennene kan ha ethvert antall av former, så som pyramidale eller polygonale, med hele innsatsen typisk maskineri av stål. Fig. 7A viser meiselformede tenner 72 som har første gripeflater 73, andre gripeflater 75, og sideflater 77, 79. Tennene 72 er dannet i rekker 74 med daler eller mellomrom 78 inn mellom hver tann 72, dannet av de hellende sideflater 77, 79. Innsatsen 70 inkluderer fire rekker 74 som hver har tjue tenner 72, selv om settet 70 kan ha ethvert antall av rekker 74 og ethvert antall av tenner 72. Videre har den konvensjonelle innsats 70 en lengdeakse X og en perpendikulær akse Y. Rekkene 74 går parallelt med lengdeaksen X. Tennene 72 danner også kolonner 71 som er parallelle med aksen Y, hvilket betyr at tennene 72 og mellomrommene 78 er hovedsakelig innrettet i Y-retningen. Fordi mellomrommene 78 er innrettet, kan motstanden som tilveiebringes av den konvensjonelle innsatsen 70 generelt representeres med motstandsprofilet 76.
Bredden a vist i motstandsprofilet 76 representerer generelt skjærbredden av hver tann 72, som også kan uttrykkes som lengden av ryggen av hver tann 72. Fordi daler 78 er innrettet i Y-retningen, er den effektive motstandslengde av den konvensjonelle innsats 70 bredden a multiplisert med det samlede antall av tenner i rekken 74. Når bredden a av hver tann 72 multipliseres med det samlede antall tenner i rekken 74, kan det vises at den effektive motstandslengde av den konvensjonelle innsats 70 er ca 50% av den samlede lengde av innsatsen 70.
For eksemplifiserende formål, anta at bredden a er 3,81 mm, antallet tenner 72 i hver rekke 74 er 20, og at den samlede lengde av innsatsen er ca 152,4 mm. I dette tilfelle er den effektive motstandslengde av innsatsen 70 3,81 x 20 = 76,2 mm, hvilket er ca 50% av lengden av innsatsen 70.
Det skal nå vises til fig. 8A, hvor innsatsen 80 er vist og omfatter tenner 82 som har første gripeflater 83, andre gripeflater 85, og sideflater 87, 89. Tennene 82 er dannet i rekker 84 med rom 88 mellom hver tann 82, dannet av de hellende sideflater 87, 89. Igjen kan innsatsen 80 har ethvert antall tenner 82 og rekker 84, hvilket ses av fig. 12A og B, hvor tennene 122 i innsatsen 120 ligger i tallrike rekker 124. Med ny henvisning til fig. 8A, ligger tennene 82 i rekker 84 i det plan som er definert av lengdeaksen X og den perpendikulære akse Y. Ulikt innsatsen 70 på fig. 7A, har imidlertid settene 80 rekker 84 som har tenner 82 som er sideforskjøvet i lengderetningen fra tennene i hver tilstøtende rekke 84. Tennene 82 danner således ikke lenger uavbrutte kolonner i Y-retningen. I innsatsen 80 kan det således sies at tennene 82 i en gitt rekke og i en gitt posisjon i forhold til X-aksen er sideforskjøvet eller anordnet i sikksakk i forhold til tennene 82 i hver tilstøtende rekke 84. På samme vis er mellomrom 88 i en gitt rekke 84 i innsatsen 80 ikke lenger innrettet i Y-retningen med mellomrom 88 i hver tilstøtende rekke.
Selv om skjærbredden av hver individuelle tann 82 i innsatsen 80 forbli den samme som for hver individuelle tann 72 i innsatsen 70 på fig. 7, viser det nye motstandsprofilet 86 på fig. 8A en effektiv motstandslengde som strekker seg tilnærmet hele lengden av innsatsen 80, og som kan representeres med dimensjonen c. Motstandsprofilet 86 representerer kontakten med rørmaterialet som er tilveiebrakt av gripeflatene 83, 85, sett fra forsiden eller baksiden av innsatsen 80 i det plan som er definert av aksene X og Y. Det oscillerende motstandsprofil 76 på innsatsen 70 på fig. 7A reflekterer den kjensgjerning at mellomrommene 78 i innsatsen 70 alle er innrettet i Y-retning, og følgelig ikke tilveiebringer motstand mellom hver bredde a av tennene 72. Motstandsprofilet 86 på innsatsen 80 reflekterer imidlertid at hvert mellomrom 88 hovedsakelig er innrettet i Y-retning med en tann 82 i hver tilstøtende rekke 84, hvorved flere rekker 84 på innsatsen 80 tilveiebringer motstand mot å glippe over tilnærmet hele lengden av innsatsen 80. Det skal bemerkes at fig. 8A viser at hver rekke 84 er sideforskjøvet med tilnærmet en halvdel av en bredde av en tann 82 fra hver tilstøtende rekke 84, hvilket betyr at tannen 82 i annenhver rekke 84 er innrettet. Hver rekke 84 kan imidlertid være sideforskjøvet fra hver tilstøtende rekke 84 med noe sånt som mer eller mindre halvdelen av en bredde av en tann 82, men fortrinnsvis kun på en slik måte at motstandsprofilen 86 dannes.
Den nye motstandsprofil 86 som er vist på fig. 8A viser en ny effektiv motstandslengde c som spenner over hele lengden av innsatsen 80. Ved bruk av de samme eksemplifiserende dimensjoner som er omtalt tidligere, er den effektive motstandslengde av innsatsen 80 ca 152,4 mm, en økning på to ganger i forhold til den effektive motstandslengde av innsatsen 70 på fig. 7A. Denne økte motstandslengden tilveiebringer mer effektiv motstand mot at innsatsen glipper, særlig i anvendelser med rør med mindre diametere. Selv om den konvensjonelle innsats 70 kan anvendes sammen med tengene, kjevene og andre kleminnretninger på fig. 14B, 9C og 14A-15B, oppnås følgelig forbedret ytelse ved bruk av innsatsen 80 og andre innsatser som tilveiebringer større effektiv motstand mot å glippe enn den konvensjonelle innsats 70.
Det er meget vanskelig å fremstille de forskjøvne eller sideforskjøvne tenner, så som de som er beskrevet ovenfor og vist på fig. 8A, særlig ved bruk av tradisjonel-le maskineringsmetoder. Presisjonsstøpings-teknikker kan imidlertid brukes til å stø-pe bakkeinnsatsene, så som innsatsene 80. Bakkeinnsatsene 80 (og alle andre innsatser som her er beskrevet) kan støpes fra stål og poleres, slik at man oppnår en lignende kvalitet og finish som med maskinerte innsatser, men på en mer effektiv måte når man tar den forbedrede utforming av tennene i betraktning.
Som det ses av fig. 7 og 8, er tennene 72, 82 meiselformede med rom 78, 88 mellom seg. Rommene 78, 88 tillater at det penetrerte rørmateriale beveger seg, d.v.s. at det forflyttes til et område med mindre motstand. Med en udelt kant, d.v.s. en enkelt tann som strekker seg i lengden av innsatsen i X-retningen uten noen rom så som rommene 78, 88, er penetrering av tennene inn i rørmaterialet begrenset, hvilket skyldes mangel på rom for å romme det fortrengte rørmateriale. Følgelig, selv om en effektiv motstandslengde som nærmer seg 100% av hele lengden av innsatsen (100% motstandsprofil) er ønskelig, så som det som kan oppnås med en enkelt tann som strekker seg i lengden av innsatsen i X-retningen, er en enkelt tann med en udelt kant uønsket, fordi den passende mengde av penetrering av rørmaterialet ikke kan oppnås. Som et resultat av den sideforskjøvne design på fig. 8A, kan et motstandsprofil som tilsvarer det for en udelt kant (100% motstandsprofil) oppnås, mens man opprettholder rom 88 for fortrengning av rørmaterialet. Selv om innsatsen 70 på fig. 7A har rom 78, har innsatsen 70 kun en tilnærmet 50% motstandsprofil.
Det skal nå vises til fig. 9, hvor en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse er vist. Fig. 9A viser at innsatsen 90 omfatter tenner 92 som har første gripeflater 93, andre gripeflater 95 og sideflater 97, 99. Tennene 92 er dannet i rekker 94 med rom 98 inn mellom hver tann 92, dannet av de hellende sideflater 97, 99. Igjen kan innsatsen 90 ha ethvert antall tenner 92 og rekker 94. Motstandsprofilet 96 i denne utførelse tilsvarer motstandsprofilet 86 på fig. 8A, med sin dimensjon repre-sentert av dimensjonen e. Ulikt tennene 82 på fig. 8, er imidlertid tennene 92 vinklet i forhold til Z-aksen på fig. 9B. Med fortsatt henvisning til fig. 9B, kan det ses at området av flaten 93 på tennene 92 er mindre enn området av flaten 95, hvilket bevirker at den meiselformede tannen 92 blir skråstilt mot eller vinklet mot gripeflaten 93.
Selv om motstandsprofilet 96 ligner det i utførelsen på fig. 8A, vil utførelsen på fig. 9 frembringe den største faktiske motstand mot å glippe når gripeflaten 93 er den fremre flate på den fremre innsats 90 når et roterende dreiemoment har blitt påført, d.v.s. når den roterende kraft som virker på innsatsen 90 hovedsakelig er i samme retning som den retning som gripeflaten 93 vender mot. For eksempel, med henvisning til fig. 9C, er bakkeinnsatsene 90a og 90b posisjonert slik at gripeflatene 93 på innsatsen 90a vender bort fra gripeflatene 93 på innsatsen 90b. I dette arrangemen-tet kan tennene 92 på innsatsene 90a og 90b beskrives som skråstilte i motsatte ret-ninger, og som at de strekker seg motsatt eller bort fra hverandre. Posisjonering av innsatsene 90a, b på denne måte vil frembringe den største faktiske motstand mot å glippe, hvilket er av stor betydning, fordi kombinasjonen av klemkrefter og roterende krefter som virker på bakkeinnsatsene 90a, b vil ha stor betydning for bakkeinnsatsen 90a når en medurs roterende kraft (tilskruing) påføres av tangen 10, eller bakkeinnsatsen 90b når en moturs (skru fra hverandre) rotasjonskraft påføres av tangen 10. Således, uansett om tangen 10 brukes til tilskruing, som på fig. 3, eller til å skru fra hverandre, som på fig. 4, vil de fremre sider av bakkeinnsatsene 90a, b alltid ha et betydelig antall gripeflater 93 som generelt vender samme retning som det roterende dreiemoment. Igjen er tennene 92 i hver rekke 94 anordnet i sikksakk eller sidefor-skjøvet i forhold til tennene 92 i minst én (og fortrinnsvis begge) tilstøtende rekker 94.
Det skal deretter vises til fig. 10, hvor enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse er vist. Innsatsen 100 omfatter tenner 102 som har første gripeflater 103, andre gripeflater 105 og sideflater 107, 109. Tennene 102 er dannet i rekker 104 med rom 108 inn mellom hver tann 102, dannet av de hellende sideflater 107, 109. Fig. 13A og B viser at rekker 104 kan være dannet i enhver mengde, så som rekker 134 på innsatsen 130. Motstandsprofilet vil for denne utførelse se hovedsakelig tilsvarende ut som motstandsprofilet 86 på fig. 8A. Videre er siderisset på fig. 10B også hovedsakelig tilsvarende siderisset som ses på fig. 8B. Videre, tilsvarende til rommene 88 på fig. 8A som ikke er innrettet i Y-retning med rommene 88 i umiddelbart tilstøtende rekker 84, er rom 108 ikke innrettet i Y-retningen med rom 108 i umiddelbart tilstøtende rekker 104. Hvert rom 88 er imidlertid uavhengig innrettet i Y-retningen, mens hvert rom 108 er posisjonert diagonalt i forhold til U-aksen. Denne designen danner diagonale rekker 101 av innrettede rom 108, og kan fremstilles ved bruk av den presisjonsstøpings-teknologi som brukes ved fremstilling av de tidligere utførelser, men er særlig egnet til enkel fremstilling ved maskinering. I innsatsen 100 er følgelig tenner 102 i hver rekke 104 sideforskjøvet en gitt størrelse i X-retningen fra tenner 102 i den umiddelbart tilstøtende rekke 104, men mengden av sideforskyvning er mindre enn lengden av en tann 102. I dette arrangement er rom 108 i en gitt rekke sideforskjøvet en gitt størrelse i X-retningen fra rommene 108 i de umiddelbart tilstø-tende rekker 104. Den gitte størrelsen er valgt slik at endekantene av rommene 108 i den første rekke har kontakt med endekantene av rommene 108 i hver umiddelbart tilstøtende rekke. Rekker 101 kan være anordnet i en vinkel i forhold til Y-aksen på mellom ca 10 og 45°.
Det skal bemerkes at tennene i en hvilken som helst av utførelsene på fig. 8-10 kan være utformet i enhver form, og at flere former kan eksistere innenfor et hvilket som helst sett av tenner på en innsats. Det er imidlertid viktig at mellomrommene og rommene mellom tennene er der, fordi, som nevnt tidligere en udelt kant er uønsket.
Den kamopererte kjevekraftforsterker ifølge den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å bruke selv konvensjonelle tanninnsatser, så som innsatsen 70 på fig. 7A, med mindre glipp og skade på røret, selv om de nye tannarrangementer som er beskrevet og vist på fig. 8-10 er foretrukket for enda større forbedring. Med henvisning til fig. 14A og B, er det vist et konvensjonelt kjevelegeme 142 som har bakkeinnsatser 146. Innsatsene 146 kan inkludere konvensjonelle tanninnsatser, så som innsatsen 70 på fig. 7A, selv om det nye tannarrangementet som er beskrevet og vist på fig. 8-10 er foretrukket for å redusere eller eliminere glipp og skade på røret selv uten bruk av den kamopererte kjevekraftforsterker på fig. 1-4. Tilsvarende viser fig. 15A og B et konvensjonelt kjevelegeme 152 som har bakkeinnsatser 156,158. Fig. 15A og B viser mer bestemt hvordan bakkeinnsatser 158, som kan være de konvensjonelle innsatser 70 på fig. 7A eller de forbedrede innsatser på fig. 8-10, kan brukes sammen med bakkeinnsatsene 156, som kan være av en hvilken som helst av de forbedrede design på fig. 8-10, men særlig den design som er vist på fig. 9A-C.
Den ovenstående drøftelse er ment å være illustrativ for prinsippene og de forskjellige utførelser av den foreliggende oppfinnelse. Selv om den foretrukne utfø-relse av oppfinnelsen og dens fremgangsmåte til bruk har blitt vist og beskrevet, kan en fagperson innen området foreta modifikasjoner av denne uten å avvike fra oppfin-nelsens idé og lære. De utførelser som her er beskrevet er kun eksemplifiserende, og er ikke begrensende. Mange variasjoner og modifikasjoner av oppfinnelsen og an-ordninger og fremgangsmåter som her er beskrevet er mulig og er innenfor oppfin-nelsens ramme. Beskyttelsesomfanget er følgelig ikke begrenset av den beskrivelse som er gitt ovenfor, men er kun begrenset av de følgende kravene, hvis omfang inkluderer alle ekvivalenter av det som er angitt i kravene.
Claims (16)
1. Anordning (10) til bruk ved griping av et sylindrisk element (12), hvilken anordning omfatter: et legeme (40, 42) for å levere gripeanordningen (10) til det sylindriske element (12); en innsats (50) som har tenner (52) for å gripe det sylindriske element (12), hvor innsatsen (50) holdes av og er bevegelig i forhold til legemet (40, 42)karakterisert ved:; et kamelement (60) som har en lengdeakse, hvor kamelementet (60) er roterbart holdt av legemet (40,42); og hvor kamelementet (60) er anordnet mellom legemet (40,42) og innsatsen (50) og utformet til å gripe legemet (40,42) og innsatsen (50), slik at når innsatsen (50) beveger seg i forhold til legemet (40,42), roterer kamelementet (60) rundt lengdeaksen.
2. Anordning ifølge krav 1, hvor: kamelementet (60) har et basisparti (62) og et flikparti (66), idet basispartiet (62) har en basiskamflate (67) og flikpartiet (66) strekker seg fra basispartiet (62) og har flik-kamflate; og innsatsen har et C-formet spor (58) for å motta flikpartiet (66) og å gripe flik-ka mf laten.
3. Anordning ifølge krav 2, hvor basispartiet (62) har en basisbredde (W1) og flikpartiet (66) har en flikbredde (W1), hvor basisbredden (W1) er større enn flikbred-den (W2).
4. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en flerhet av innsatsene (50) og en flerhet av kamelementene (60), slik at når en kraft påføres på innsatsene (50), beveger innsatsene (50) seg og kamelementene (60) roterer hovedsakelig samtidig, hvilket øker gripekraften som utøves på det sylindriske element (12).
5. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende et middel for å holde kamelementet (60).
6. Anordning ifølge krav 5, hvor holdemidlet omfatter: at legemet (40, 42) har en øvre ende og en nedre ende, hvor den øvre og nedre ende ligger i plan som står hovedsakelig vinkelrett på lengdeaksen i kamelementet (60); en første plate som er løstbart festet til den øvre ende; en første pinne som strekker seg inn i et første spor i kamelementet (60) som er sammenfallende med lengdeaksen, idet den første pinne holdes av den øvre plate; en annen plate som er løsbart festet til den nedre ende; og en annen pinne som strekker seg inn i et annet spor i kamelementet (60) som er sammenfallende med lengdeaksen, idet den annen pinne holdes av den nedre plate.
7. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende et middel (48) for å holde innsatsen (50).
8. Anordning ifølge krav 7, hvor midlet (48) for å holde inkluderer: at legemet (40, 42) har en øvre ende og en nedre ende, hvor den øvre og nedre ende ligger i plan som står hovedsakelig vinkelrett på lengdeaksen i kamelementet (60); en første plate som er løsbart festet til den øvre ende; en første pinne som strekker seg inn i et første langstrakt spor i innsatsen (50), idet den første pinne holdes av den øvre plate; en annen plate som er løsbart festet til den nedre ende; og en annen pinne som strekker seg inn i et annet langstrakt spor i innsatsen (50), idet den annen pinne holdes av den nedre plate.
9. Anordning til bruk ved griping av et sylindrisk element (12), hvilken anordning omfatter: et legeme (40, 42) som har en inngrepsflate og minst én innsats (50) som har tenner (52) for å gripe det sylindriske element karaktersert ved: at legemet videre omfatter en kamflate, idet kamflaten har minst én innsatsutsparing, hvor innsatsutsparingen videre omfatter minst én kamutsparing (45); et kamelement (60) som har en lengdeakse (68) og som strekker seg gjennom kamutsparingen (45), idet kamelementet (60) har en første kamflate (62) i inngrep med overflaten av kamutsparingen (45) og en annen kamflate (67) som står motsatt den første kamflate (62); den minst éne innsats (50) som har tenner (52) for å gripe det sylindriske element (12)er i inngrep med den annen kamflate (67) og er delvis anordnet inne i innsatsutsparingen; og hvor kamelementet (60) er roterbart rundt lengdeaksen (68), slik at når innsatsen (50) beveger seg i forhold til legemet (40, 42), roterer nevnte kamelement (60).
10. Anordning til bruk ved griping av et sylindrisk element (12), hvilken anordning omfatter: et legeme (40, 42) for å levere gripeanordningen til det sylindriske element (12); en innsats (50) som har tenner for å gripe det sylindriske element (12), hvor innsatsen (50) holdes av og er bevegelig i forhold til legemet (40, 42), og hvor innsatsen (50) omfatter: et basiselement som har en lengdeakse og en perpendikulær akse; en flerhet av tenner som strekker seg fra basiselementet, idet hver tennene har en bredde, og hvor tennene (52) er dannet i en første og annen rekke, idet den første og annen rekke hovedsakelig befinner seg tilstøtende og parallell med lengdeaksen; og hvor tennene (52) i den første rekke er sideforskjøvet i lengderetningen fra tennene (52) i den annen rekke;
karakterisert ved: et kamelement som har en lengdeakse, hvor kamelementet (60) holdes roterbart av legemet (40, 42); og hvor kamelementet (60) er anordnet mellom legemet (40, 42) og innsatsen (50) og utformet til å gripe legemet (40, 42) og innsatsen (50), slik at når innsatsen (50) beveger seg i forhold til legemet (40, 42), roterer kamelementet (60) rundt lengdeaksen.
11. Anordning ifølge krav 10, hvor tennene (52) har et motstandsprofil (76, 86, 96), hvor motstandsprofilet er en hovedsakelig rett linje.
12. Anordning ifølge krav 10, hvor innsatsen (50) har en lengde og tennene (52) har en effektiv motstandslengde, idet motstandslengden er minst 75% av innsats-lengden.
13. Anordning ifølge krav 12, hvor motstandslengden er ca 100% av innsatsleng-den.
14. Kjevesammenstilling (11,14) til bruk ved griping av et sylindrisk element (12), hvilken kjevesammenstilling (11,14) omfatter: et tanglegeme (14); minst to stempel-sylindre (20, 26) som holdes av tanglegemet (14), slik at stempel-sylinderne (20, 26) er adskilt langs omkrets rundt det sylindriske element (12), idet hvert av stempel-sylinderne (20, 26) har et stempel (22, 24) som strekker seg gjennom stempel-sylinderen (20, 26); første og andre hydrauliske fluidledninger (32, 34) som holdes av tanglegemet (14), hvor den første og annen ledning (32, 34) er i fluidkommunikasjon med stempel-sylinderne (20, 26); et kjevelegeme (40, 42) som er avtakbart festet til hver av stempel-sylinderne (20, 26); en innsats (50) som har tenner (52) for å gripe det sylindriske element (12), hvor innsatsen (50) holdes av og er bevegelig i forhold til kjevelegemet (40, 42); et kamelement (60) som har en lengdeakse (68), hvor kamelementet (60) holdes roterbart av kjevelegemet (40, 42); og hvor kamelementet (60) er anordnet mellom kjevelegemet (40, 42) og innsatsen (50) og utformet til å gripe kjevelegemet (40, 42) og innsatsen (50), slik at når innsatsen (50) beveger seg i forhold til kjevelegemet (40, 42), roterer kamelementet (60) rundt lengdeaksen (68).
15. Fremgangsmåte til å gripe et sylindrisk element (12), hvilken fremgangsmåte omfatter: levering av en gripeanordning til det sylindriske element (12), hvilken gripeanordning omfatter: et legeme (40, 42) for levering av gripeanordningen til det sylindriske element (12); en innsats (50) som har tenner (52) for å gripe det sylindriske element (12), hvor innsatsen (50) holdes av og er bevegelig i forhold til legemet (40, 42); et kamelement (60) som har en lengdeakse (68), hvor kamelementet (60) holdes roterbart av legemet (40, 42); og hvor kamelementet (60) er anordnet mellom legemet (40, 42) og innsatsen (50) og utformet til å gripe legemet (40, 42) og innsatsen (50), slik at når innsatsen (50) beveger seg i forhold til legemet (40, 42), roterer kamelementet (60) rundt lengdeaksen; griping av innsatstennene (52) med det sylindriske element (12); påtvinging av en gripekraft på det sylindriske element (12); rotering av gripeanordningen, hvilket beveger innsatsen (50) og roterer kamelementet (60); og øking av gripekraften.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, videre inkluderende et trinn med å forhindre glipp av innsatstennene (52) i forhold til det sylindriske element (12).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US41023902P | 2002-09-12 | 2002-09-12 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20034017D0 NO20034017D0 (no) | 2003-09-11 |
NO20034017L NO20034017L (no) | 2004-03-15 |
NO335557B1 true NO335557B1 (no) | 2014-12-29 |
Family
ID=29251282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20034017A NO335557B1 (no) | 2002-09-12 | 2003-09-11 | Anordning, kjevesammenstilling og fremgangsmåte til bruk ved griping av et sylindrisk element. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040051326A1 (no) |
CA (1) | CA2440579C (no) |
GB (1) | GB2392934B (no) |
NO (1) | NO335557B1 (no) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1927545B (zh) * | 2005-09-10 | 2010-04-21 | 付蕾 | 一种不损伤管体的动力钳钳头卡紧机构 |
WO2008022424A1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-02-28 | Canrig Drilling Technology Ltd. | Oilfield tubular torque wrench |
CA2661405C (en) | 2006-08-25 | 2013-01-08 | Canrig Drilling Technology Ltd. | Methods and apparatus for automated oilfield torque wrench set-up to make-up and break-out tubular strings |
US8074537B2 (en) | 2006-09-08 | 2011-12-13 | Canrig Drilling Technology Ltd. | Oilfield tubular spin-in and spin-out detection for making-up and breaking-out tubular strings |
WO2009020385A1 (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-12 | Itrec B.V. | Fallpipe stone dumping vessel |
NO335656B1 (no) * | 2012-05-30 | 2015-01-19 | Nat Oilwell Varco Norway As | Bakkeholder og fremgangsmåte for å benytte samme |
US9050720B2 (en) * | 2012-11-27 | 2015-06-09 | Robert Melvin | Hitch-coupling tool |
US9387581B2 (en) * | 2013-10-08 | 2016-07-12 | Leland Stanford Davis, III | Hitch coupling tool |
JP6254930B2 (ja) * | 2014-12-10 | 2017-12-27 | ファナック株式会社 | 歯車を把持するための歯車把持装置および方法 |
US9975256B1 (en) * | 2016-06-13 | 2018-05-22 | Amazon Technologies, Inc. | Robotic gripper with digits controlled by shared fluid volume |
US10286565B1 (en) | 2016-06-13 | 2019-05-14 | Amazon Technologies, Inc. | Skin replacement for robotic manipulator |
NL2018357B1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-09-04 | Itrec Bv | Marine pipelaying friction clamp device and method of laying a pipeline |
CN107042517B (zh) * | 2017-04-06 | 2023-09-29 | 温州职业技术学院 | 熔模输送机械手 |
US10753162B2 (en) * | 2017-05-31 | 2020-08-25 | Forum Us, Inc. | Wrench assembly with tubular centering device |
US11719044B2 (en) | 2020-03-19 | 2023-08-08 | Canrig Robotic Technologies As | Robotic system including an electrical clamping system |
US20210293101A1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-23 | Canrig Robotic Technologies As | Linear actuator with ex-zone 1 rated housing |
US11836018B2 (en) | 2020-03-19 | 2023-12-05 | Canrig Robotic Technologies As | Robotic system including an internal cooling system |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1834316A (en) * | 1929-12-07 | 1931-12-01 | Abegg & Reinhold Co | Drill pipe slip |
US2589159A (en) * | 1948-02-19 | 1952-03-11 | Standard Oil Dev Co | Hold-down slip assembly |
DE2261995A1 (de) * | 1972-12-19 | 1974-07-04 | Weatherford Oil Tool | Vorrichtung zum bewegen eines rohres, insbesondere futterrohres fuer bohrloecher |
US3847040A (en) * | 1973-05-14 | 1974-11-12 | Brown Oil Tools | Torque limit means for powered pipe wrench means |
US4372026A (en) * | 1980-09-16 | 1983-02-08 | Mosing Donald E | Method and apparatus for connecting and disconnecting tubular members |
US4475607A (en) * | 1981-12-11 | 1984-10-09 | Walker-Neer Manufacturing Co. Inc. | Clamp and insert for clamping drilling tubulars |
US4487092A (en) * | 1982-12-10 | 1984-12-11 | Eckel Manufacturing Company, Inc. | Power tong methods and apparatus |
US4836064A (en) * | 1987-04-10 | 1989-06-06 | Slator Damon T | Jaws for power tongs and back-up units |
DE3829909A1 (de) * | 1987-09-08 | 1989-03-23 | Cooper Ind Inc | Spannklauenanordnung fuer eine futterrohrzangeneinrichtung oder dergleichen |
CA1302391C (en) * | 1987-10-09 | 1992-06-02 | Keith M. Haney | Compact casing tongs for use on top head drive earth drilling machine |
US5172613A (en) * | 1989-12-07 | 1992-12-22 | Wesch Jr William E | Power tongs with improved gripping means |
WO1991008866A1 (en) * | 1989-12-07 | 1991-06-27 | Wesch William E Jr | Power tongs with improved gripping means |
FR2679593B1 (fr) * | 1991-07-23 | 1997-04-25 | Gazel Anthoine G | Machine a visser et devisser, notamment pour train de tiges, d'une installation de forage. |
US5161439A (en) * | 1991-10-21 | 1992-11-10 | Wesch Jr William E | Pivoting jaw assembly |
US5335756A (en) * | 1992-12-22 | 1994-08-09 | Bilco Tools, Inc. | Slip-type gripping assembly |
CA2089902C (en) * | 1993-02-19 | 2001-02-27 | George Dlask | Power tong with interchangeable jaws |
FR2717684B1 (fr) * | 1994-03-22 | 1996-04-26 | Oreal | Compositions cosmétiques détergentes et utilisations. |
US5537900A (en) * | 1995-02-22 | 1996-07-23 | Reedrill Corporation | Toggled breakout wrench |
US5845549A (en) * | 1995-12-20 | 1998-12-08 | Frank's Casing Crew And Rental Tools, Inc. | Power tong gripping ring mechanism |
US5819605A (en) * | 1997-05-23 | 1998-10-13 | Buck; David A. | Low friction power tong jaw assembly |
US6070500A (en) * | 1998-04-20 | 2000-06-06 | White Bear Energy Serives Ltd. | Rotatable die holder |
-
2003
- 2003-09-10 CA CA2440579A patent/CA2440579C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-11 GB GB0321345A patent/GB2392934B/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-11 NO NO20034017A patent/NO335557B1/no not_active IP Right Cessation
- 2003-09-12 US US10/661,800 patent/US20040051326A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2392934B (en) | 2005-10-12 |
NO20034017D0 (no) | 2003-09-11 |
NO20034017L (no) | 2004-03-15 |
CA2440579C (en) | 2010-11-23 |
GB2392934A (en) | 2004-03-17 |
US20040051326A1 (en) | 2004-03-18 |
CA2440579A1 (en) | 2004-03-12 |
GB0321345D0 (en) | 2003-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO335778B1 (no) | Innsats til bruk i en gripeanordning samt fremgangsmåte til fremstilling av slike | |
NO335557B1 (no) | Anordning, kjevesammenstilling og fremgangsmåte til bruk ved griping av et sylindrisk element. | |
US7748297B2 (en) | Cam operated jaw force intensifier for gripping a cylindrical member | |
US4649777A (en) | Back-up power tongs | |
AU2007244049B2 (en) | Wedge device | |
CA2696269C (en) | Clamping and breaking device | |
US4576067A (en) | Jaw assembly | |
US8042432B2 (en) | Oilfield tubular torque wrench | |
EP0374533A1 (en) | Active jaw for a power tong | |
CN107109912B (zh) | 用于组装或拆分管道的附接装置 | |
NO333384B1 (no) | Anordning og fremgangsmate for rotasjon av momenttang | |
NO329165B1 (no) | Krafttang | |
US20020108748A1 (en) | Replaceable tong die inserts for pipe tongs | |
US7204173B2 (en) | Rotatable die tong jaw | |
CN111886396B (zh) | 用于钻机的地钳 | |
US20140311732A1 (en) | Variable diameter pipe clamp apparatus and torque module therefor | |
US5740703A (en) | Power wrench apparatus having a positive sliding clamp | |
AU784769B2 (en) | A wrench for use with drilling apparatus | |
US20050166715A1 (en) | Tong assembly | |
NO332866B1 (no) | Holder for gripebakke | |
CN218816288U (zh) | 一种防止钳头卡死的牙板 | |
JP3678116B2 (ja) | 材料試験機 | |
US20190176297A1 (en) | Socket for driving asymmetric fastener heads | |
RU158026U1 (ru) | Устройство для свинчивания и развинчивания насосных штанг | |
CA1223002A (en) | Clamp and insert for clamping drilling tubulars |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |