NO885146L - Knutepunkt. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et knutepunkt for en rørformet fagverkskonstruksjon og et knutepunkt fremstilt ved fremgangsmåten.

Det finnes mange forskjellige fagverksbjeiker hvor elemen-tene utgjøres av rørformede elementer som er forbundet i knutepunkter. Disse knutepunkter er teknisk og økonomisk meget viktige i konstruksjonen fordi store belastninger er konsentrert i dem.

Disse knutepunkter er slik utført at de omfatter et rett-linjet element, eller en stamme, som utgjør en del av hovedkonstruksjonen, samt grenelementer som strekker seg ut fra stammen og er innrettet til å forbindes med rørene som går sammen i knutepunktet.

Ifølge en kjent fremgangsmåte fremstilles knutepunktene ved sveising av grenene til stammen, men de knutepunkter som oppnås på denne måte har iboende svakheter på grunn av sveisene som foreligger mellom stammen og grenene, spesielt når det gjelder utmatting, slik det f.eks. skjer i bøye-konstruksjoner for offshore plattformer på grunn av bølger som disse utsettes for. Avanserte prøveteknikker og til-føyelse av forsterkninger løser ikke problemene fullstendig og fører til betydelige omkostningsøkninger.

For å redusere ulempene ved sveisede knutepunkter har det vært foreslått forskjellige løsninger. Den mest interes-sante sådanne består i å danne grenene ved å ekstrudere krummede elementer, som så sveises til hverandre i lengde-retningen for å danne stammen i og med at det ved kjente teknikker ikke er mulig å ekstrudere direkte en sylindrisk stamme med grener fordi disse enten ville være for korte eller for små i diameter og derfor ubrukelige. Knutepunkter med en stamme oppnådd ved å sammensveise krummede elementer er imidlertid ikke fri for ulemper fordi de sjelden gir en sirkulær stamme. Rundheten er viktig for å kunne motstå kombinerte bøye- og trykkspenninger. Slike knutepunkter har også langsgående sveiser nær grenene i strukturelt kritiske områder.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av et knutepunkt for en rør-formet fagverkskonstruksjon som kan gjøre bruk av ekstruder-ing for å danne grenene uten å måtte dele stammen i krumme elementer.

Innenfor ovennevnte målsetning er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et knutepunkt for en rørformet fagverkskonstruksjon som har meget gode struktur- og styrkeegenskaper.

Den foreslåtte målsetning oppnås ved hjelp av en fremgangsmåte for fremstilling av et knutepunkt for en rørformet fagverkskonstruksjon, hvor knutepunktet omfatter en stamme hvorfra det utgår grener, hvilken fremgangsmåte erkarakterisert vedat den omfatter et første trinn i hvilket en monolittisk sylindrisk bøssing tilpasset til å danne stammen utsettes for varmdeformasjon ved aksial sammentrykning inne i et verktøy innrettet til å danne fremspringene ved de områder hvor en gren skal dannes; et andre trinn hvor bøs-singen trekkes ut av verktøyet; et tredje trinn hvor grenene ekstruderes ved fremspringene tilveiebragt på bøssingen. Dersom knutepunktet omfatter en flerhet bøssinger, følges disse trinn av et fjerde trinn hvor bøssingene forbindes med hverandre ved hjelp av rundtgående sveiser.

Et knutepunkt for en rørformet fagverkskonstruksjon ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat dens stamme omfatter i det minste én monolittisk sylindrisk bøssing forsynt med ekstruderte grener.

Ytterligere karakteristiske trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av en foretrukket utførelse som er illustrert som ikke-begrensende utførelses-

eksempel på vedføyde tegninger, hvor

fig. 1 er et lengdesnitt gjennom en bøssing i et verktøy for utførelse av det første trinn av fremgangsmåten ved slutten av nevnte første trinn;

fig. 2 er et sideriss i redusert målestokk av den ytre mantel av verktøyet vist på fig. 1;

fig. 3 er et snitt langs linjen III-III på fig. 2;

fig. 4 er et sideriss i redusert målestokk av den indre kjerne av verktøyet vist på fig. 1;

fig. 5 er et snitt langs linjen V-V på fig. 4;

fig. 6 er et riss av et knutepunkt ifølge oppfinnelsen som omfatter den bøssing som er dannet ved hjelp av verktøyet vist i de foregående figurer.

Med henvisning til ovennevnte figurer består fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen av å innføre en monolittisk sylindrisk bøssing 1 i et verktøy som hviler på foten 2 av en presse og omfatter en indre kjerne 3 og en ytre mantel 4. Bøssingen er oppvarmet på forhånd og oppvarmingen kan være jevn i hele bøssingens legeme, eller som i tilfellet av bøssingen 1, kan dens endeområder la, lb holdes kalde eller kjøles etter opp-varmning slik at deres stivhet letter operasjonen.

Mens den indre kjerne 3 er sylindrisk, har den ytre mantel 4 ekspansjonskanaler 5 og 6 i de områder hvor det skal dannes en gren, og når bøssingen 1 trykkes sammen aksialt under virkningen av pressen mot foten den hviler på, tvinges materialet ut i kanalene 5 og 6 og danner utspring 5a i kanalen 5 og en økelse av tykkelsen hvor grener ikke skal tilveiebringes .

Når innvirkningen av pressen er fullført og den predefor merte bøssing er avkjølt, vil den resulterende tilstand være som vist på fig. 1.

På dette punkt må bøssingen tas ut av verktøyet, og for dette formål blir den ytre mantel 4 i første omgang demon-tert i de tre krummede elementer 4a, 4b og 4c som den består av ved å løsne låseboltene anordnet mellom flensene 7a, 7b anordnet langs lengdekantene av de krummede elementer.

Når bøssingen er frigjort fra den ytre mantel 4, blir den løftet, og dens indre kjerne 3, som under den foregående operasjon har hvilt mot en understøttelse 8, trekkes ut ved å demontere nevnte understøttelse i sine tre deler 3a, 3b og 3c i form av samvirkende kiler ved først å trekke den indre kile 3a nedad. Nå er den predeformerte bøssing 1 klar for neste trinn, som består i å ekstrudere grenene ved de predeformerte utspring.

Dette trinn krever foranstaltninger som er vanlig praksis i industrien. En kule eller ogival tvinges gjennom hver av de passende oppvarmede utspring for å gi de ønskede grener og derved oppnå den endelige utformning av bøssingen, som er angitt med henvisningstall 9 på fig. 6. På denne figur betegner 9a den gren som er dannet ved utspringet 5a, og 9b betegner den gren som er dannet ved utspringet dannet i ek-spansjonskanalen 6.

I dette ekstruderingstrinn kan hunnverktøyet utgjøres av den samme ytre mantel som benyttes i det første trinn.

Det skal bemerkes at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er spesielt fordelaktig i forhold til den kjente teknikk fordi tilgjengeligheten av det forskjøvne materiale i utspringene gjør det mulig å danne ekstruderte grener av tilstrekkelig lengde og med betydelig diameter i forhold til stammens diameter uten å måtte utforme stammen av krumme elementer, men kun ved å bruke monolittiske sylindriske bøssinger, og det skal videre påpekes at det på hver bøssing er mulig å lage flere grener, eventuelt med forskjellig helningsvinkel.

Bøssingene 10 og 11, som hhv. har grener 10a, 10b og lia, 11b, fremstilles også ved en fremgangsmåte av den ovenfor beskrevne type. I et påfølgende trinn av fremgangsmåten monteres de til et samlet hele ved hjelp av rundtgående sveiser for å danne et knutepunkt som vist på fig. 6. Dette knutepunkt, som kan avstives ytterligere ved hjelp av ringer innsatt i stammen eller ved innsetting av korslignende elementer, har meget gode styrkeegenskaper på grunn av den nøyktig sirkulære form av stammen og fordi den bare har rundtgående sveiser.

Den beskrevne oppfinnelse kan naturligvis gjøres til gjen-stand for mange modifikasjoner og variasjoner innenfor rammen av oppfinnelsens idé. Når det f.eks. gjelder den indre kjerne, vil det ses at denne vil kunne trekkes ut av den predeformerte bøssing på enhver egnet måte, og det vil videre ses at kjernen kan omfatte midler som er innrettet til å lette forskyvningen av bøssingmateriale for å danne utspringene, hvilke midler f.eks. kan omfatte en skyver som er innrettet for aktivering samtidig med den aksiale sammentrykning av bøssingen, eller en krets for tilførsel av trykkfluid til det område hvor utspringet skal dannes.

Når det gjelder den ytre mantel av verktøyet, vil det ses at den demonterbare enhet som de krumme elementer utgjør kan tilveiebringes på mange måter, og det vil videre ses at under sammentrykningen kan den hvile mot pressens fot med ettergivende understøttelser innskutt derimellom som kan gi etter dersom det er meningen at det skal oppstå kontakt mellom mantelen og pressens pressbjelke.

Når det gjelder selve knutepunktet, skal det påpekes at det i enkle tilfeller kan lages av en enkelt bøssing.

I den praktiske utførelse av oppfinnelsen kan alle detaljer erstattes med andre tekniske ekvivalente elementer. Videre kan alle egnede materialer, fasonger og dimensjoner benyttes.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et knutepunkt for en rørformet fagverkskonstruksjon, hvilket knutepunkt omfatter en stamme som grener rager ut fra, hvilken fremgangsmåte er karakterisert ved at den omfatter et første trinn i hvilket en monolittisk sylindrisk bøssing tilpasset til å utgjøre stammen utsettes for predeformasjon i varm tilstand ved aksial sammentrykning i et verktøy innrettet til å danne utspring i de områder hvor en gren skal tilveiebringes; et andre trinn hvor bøssingen tas ut av verktøyet; og et tredje trinn hvor grenene ekstruderes ved utspringene tilveiebragt på bøssingen.

2. Fremgangsmåte for fremstilling av et knutepunkt for en rørformet fagverkskonstruksjon, hvilket knutepunkt omfatter en stamme fra hvilken grener rager ut, karakterisert ved at den omfatter et første trinn i hvilket monolittiske sylindriske bøssinger tilpasset til å danne stammen utsettes for predeformasjon i varm tilstand ved aksial sammentrykning i et verktøy innrettet til å danne fremspring i de områder hvor en gren skal tilveiebringes; et andre trinn hvor hver bøssing trekkes ut av sitt verktøy; et tredje trinn hvor grener ekstruderes ved utspringene tilveiebragt på bøssingene; og et fjerde trinn hvor bøssing-ene innrettes med hverandre for å danne stammen og forbindes ved hjelp av sirkulære sveiser.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at i det minste én bøssing oppvarmes jevnt under det første predeformeringstrinn.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at under det første predeformeringstrinn oppvarmes i det minste én bøssing mens et område ved i det minste én ende av denne holdes kald.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, ka rakterisert ved at det i det første trinn benyttes et verktøy som omfatter en indre kjerne og en ytre mantel utformet og innrettet til å definere et parti av et ringformet rom som er tilpasset til å inneholde en monolittisk sylindrisk bøssing, idet den indre kjerne er utformet slik at den kan trekkes ut av bøssingen etter predeformer-ingen og avkjølingen av denne, mens den ytre mantel er satt sammen av demonterbart monterte krumme elementer som har kanaler for ekspansjonen av materialet av bøssingen i de områder hvor et utspring skal dannes.

6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det benyttes en indre kjerne for verktøyet som kan demonteres i flere deler for fjerning fra verktøyet.

7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karkterisert ved at det benyttes en kjerne for verktøyet som er sammensatt av sammenpassende kiler.

8. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det benyttes en kjerne for verktøyet som omfatter midler som er innrettet for å muliggjøre forskyvning av materialet i bøssingen for dannelse av fremspringene.

9. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det benyttes en indre kjerne for verktøyet som omfatter midler innrettet til å lette forskyvningen av bøssingmaterialet for dannelse av fremspringene som omfatter en skyver innrettet for aktivi-sering samtidig med den aksiale sammentrykning av bøssingen.

10. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det benyttes en indre kjerne for verktøyet som omfatter midler innrettet til å lette forskyvningen av bøssingmaterialet for dannelse av fremspringene som omfatter en krets for tilførsel av trykkfluid til det parti av rommet hvor fremspringet dannes.

11. Fremgangsmåte ifølge et av de foregåene krav, karakterisert ved at det benyttes et verktøy hvis ytre mantel består av krumme elementer som er forsynt med sammenpassende flenser langs sine lengdekanter som kan sammenlåses på løsgjørbar måte ved hjelp av bolter.

12. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den ytre mantel av verk-tøyet som benyttes i det første predeformeringstrinn også benyttes som hunnverktøy i det tredje ekstruderingstrinn.

13. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at ettergivende understøttel-ser benyttes som underlag for den ytre mantel av verktøyet i det første deformeringstrinn.

14. Knutepunkt for en rørformet fagverkskonstruksjon, karakterisert ved at dens stamme omfatter en monolittisk sylindrisk bøssing med ekstruderte grener.

15. Knutepunkt for en rørformet fagverkskonstruksjon, karakterisert ved at dens stamme omfatter en flerhet monolittiske, sylindriske bøssinger med ekstruderte grener, hvilke bøssinger er anbragt på hverandre og forbundet med rundtgående sveiser.

16. Knutepunkt ifølg krav 14 eller 15, karakterisert ved at det omfatter avstivningselementer i form av ringer i stammen og eventuelt korslignende elementer.