RS67614B1 - Uređaj za unutrašnje savijanje cevi za cevovode - Google Patents

Description

[0001] Opis

[0003] Pronalazak se odnosi na uređaj za unutrašnje savijanje cevi, posebno obloženih cevi, za cevovode, sa osnovnim telom koje se može postaviti u cev i koje ima najmanje jednu noseću površinu sa unutrašnjim zidom cevi koja se savija na najmanje jednoj strani, poželjno donjoj strani, pri čemu osnovno telo ima noseću površinu na suprotnoj strani, poželjno gornjoj, na kojoj je pokretno postavljen najmanje jedan alat za uvođenje sile savijanja u cev, pri čemu je alat pokretljiv u odnosu na osnovno telo pomoću najmanje jednog aktuatora za uvođenje sile savijanja, pri čemu je alat predviđen kao element alata koji ima najmanje dva dela za uvođenje sile savijanja za uvođenje sile savijanja u cev, od kojih je svaki pokretan u odnosu na osnovno telo pomoću najmanje jednog aktuatora, i pri čemu su najmanje dva dela (28) za uvođenje sile savijanja postavljena u spoljašnjem delu elementa alata.

[0004] Ove cevi se koriste u cevovodima koji transportuju velike količine tečnosti ili gasova na velike udaljenosti. Transportovani medijumi uključuju sirovu naftu, hemikalije i/ili vodu. Druge cevi napravljene od različitih materijala kao što su bakar, nerđajući čelik, mesing, itd., takođe se mogu savijati ovom tehnikom. Posebno je pogodna za cevi sa relativno tankim zidom u poređenju sa njihovim prečnikom, jer bi ih inače bilo veoma teško ili čak nemoguće saviti.

[0005] Širom sveta postoje cevovodi za transport tečnih i gasovitih supstanci na velike udaljenosti. Ovi cevovodi su generalno sastavljeni od delova pojedinačnih cevi dužine od 6 do 18 metara. Cevi obično imaju prečnik od 101,6 mm do preko 1.905 mm (4 do preko 75 inča) i zavarene su zajedno da bi se formirao cevovod položen na površini zemlje, pod zemljom i/ili u vodi. Često cevovodi prate opšte konture površine zemlje. Tok cevovoda, posebno u njihovom horizontalnom i vertikalnom pravcu, može se takođe preusmeriti ili na drugi način usmeriti oko prepreka.

[0006] [0004] Glavni izazov u planiranju i izgradnji takvih cevovoda leži u spajanju krajeva pojedinačnih cevi visokokvalitetnim zavarima. Da bi se pratile konture zemljine površine i zaobišle sve prepreke duž trase cevovoda, neophodne su promene pravca cevovoda. Prilikom stvaranja ovih promena pravca, ulaže se maksimalan napor da se izbegne zavarivanje. Promene pravca, posebno kod cevi velikog prečnika, mogu se postići zavarivanjem pojedinačnih delova cevi zajedno pomoću kosih rezova. Da bi se minimizirao broj zavara i time povećala pouzdanost cevovoda, promene pravca moraju se napraviti savijanjem cevi. Pored toga, zakrivljene cevi nude znatno veću fleksibilnost na gradilištu i omogućavaju mnogo manje radijuse u trasiranju.

[0007] Kao što je uobičajeno za cevi velikog prečnika, savijanje se postiže izvođenjem brojnih malih, koordinisanih koraka savijanja unutar cevi. Željeni radijus savijanja se tako stvara u obliku poligona, čak iako u idealnom slučaju i nije vidljivo na gotovom savijanju. Sa ovom vrstom sistema za savijanje, operater ima potpunu kontrolu nad brojem inkrementalnih i/ili stepenastih savijanja koja treba proizvesti, razmakom između inkrementalnih i/ili stepenastih savijanja i obimom svakog od inkrementalnih i/ili stepenastih savijanja. Iskusni operateri mogu efikasno da kontrolišu mašine za savijanje cevi kako bi proizveli precizna savijanja, minimizujući broj oštećenih ili nepravilno savijenih cevi, što bi rezultiralo gubljenjem vremena i resursa kao što su energija i cevi.

[0008] Nakon svake operacije savijanja, cev i uređaj za savijanje moraju se pomerati jedno u odnosu na drugo sa velikom preciznošću. To može da uključuje pomeranje cevi unutar uređaja za savijanje ili pomeranje samog uređaja za savijanje. Poslednja opcija ima manu da se cev mora ponovo poravnati unutar uređaja za savijanje. Pomeranje cevi velikog prečnika, precizno pomeranje savojnog trna i provera dobijenog savijanja zahtevaju značajno osoblje i energiju.

[0009] Zbog veličine cevi koje se savijaju, uređaji za savijanje su uglavnom masivne konstrukcije i hidraulično se pokreću.

[0010] Uređaj za savijanje je poznat iz US 3,834,210 i US 5,092,150. Ovi uređaji za savijanje imaju mehanizme za hvatanje cevi, pomeranje cevi unutar uređaja i stvaranje krivine. Svi ovi uređaji su hidraulični, pod kontrolom operatera.

[0011] [0009] DE 600 28 484 T2 prikazuje konvencionalni uređaj za savijanje prilagođen za stvaranje krivina u cevi velikog prečnika. Uređaj za savijanje generalno uključuje ojačani okvir na koji su komponente usidrene protiv relativnog kretanja. Glavne komponente uređaja za savijanje cevi uključuju alat za savijanje, savojni trn, poznat i kao mandrel, nosač i pričvrsnu stopu. Alat za savijanje je kruto telo nepokretno u odnosu na okvir, sa zakrivljenom površinom okrenutom ka cevi. Cev se pritiska na alat za savijanje tokom procesa savijanja. Nosač se aktivira hidrauličnim pritiskom tokom procesa savijanja i okreće se prema alatu za savijanje. Pričvrsna stopa, u međuvremenu, osigurava cev. Unutar radnih područja uređaja za savijanje, sile se primenjuju na cev tokom procesa savijanja pomoću alata za savijanje, nosača i pričvrsne stope, izazivajući njenu deformaciju. Mandrel je fleksibilna, segmentirana konstrukcija, koja omogućava savijanje cevi bez promene njenog kružnog oblika na mestu savijanja. Takvi mandreli / savojni trnovi su poznati u tehnici i obično su sastavljene od traka/limova od opružnog čelika.

[0012] Kao što gore pomenuti uređaj za savijanje prikazuje, uređaji za savijanje obično imaju tri radna područja u kojima se sile potrebne za savijanje cevi prenose na cev. Tokom procesa savijanja, aktivna sila se primenjuje u jednom radnom području pomoću hidrauličnog cilindra. Preostala pasivna radna područja služe kao oslonci i povezana su sa aktivnim radnim područjem preko okvira. DE 696 03 499 T2 prikazuje uređaj za savijanje kod koga je srednja od tri radne oblasti projektovana kao aktivna radna oblast.

[0013] Savijanje cevi takvog velikog prečnika zahteva značajnu silu. Shodno tome, potrebni uređaji za savijanje i savojni trnovi moraju biti odgovarajuće veliki i robusni. Oprema potrebna za rad sa takvim velikim uređajima za savijanje, kao što su dizel generatori, hidraulične pumpe i savojni trnovi, takođe je glomazna i teška. Generalno, rad sa takvim (spoljašnjim) uređajima za savijanje postavlja značajne zahteve za prostor tokom transporta i na gradilištu. Pored visokih logističkih troškova, tu su i troškovi potrošnog materijala, posebno goriva i izvora energije.

[0014] Smanjenje radnog opterećenja je poznato iz DE 600 28 484 T2, kao i postupak za automatizaciju uređaja za savijanje i sistem upravljanja sa programabilnim procesorom. Automatizacija je posebno neophodna za izvođenje inkrementalnih i/ili stepenastih savijanja sa visokim stepenom ponovljivosti i tačnosti. Za veći kvalitet, potrebno je smanjiti trajanje čitavog procesa savijanja, čime se istovremeno smanjuje težina transporta i potrošnja energije uređaja za savijanje.

[0015] Uređaj i odgovarajući postupak pomenuti gore poznati su iz DE 102008 060 897. ovde je obezbeđen uređaj za savijanje koji se, barem sa svojim bitnim komponentama za funkciju mašine za savijanje, može postaviti u potpunosti unutar cevi koja se savija. Ovo omogućava uređaju za savijanje da primeni sile potrebne za savijanje cevi iznutra. To rezultira malom potrošnjom rada, kao i energije. Štaviše, oštećenje bilo kog premaza nanetog na spoljašnjost cevi, kao što su boja, toplotna izolacija i/ili armatura od smole, u principu je izbegnuto.

[0016] Iz JP S58138523 A poznat je i uređaj za savijanje koji vrši savijanje unutar cevovoda. Ima dva aktivna radna područja (prednje i zadnje), dok je srednje radno područje pasivno. Ovde je nedostatak precizne primene sile na oba odvojena radna područja.

[0017] [0015] DE 10 2012 012 139 A1 stavlja na uvid javnosti uređaj za savijanje cevi, u kome su najmanje tri kontaktna elementa postavljena na nosaču, pri čemu su dva kontaktna elementa postavljena na prvoj strani nosača na krajevima nosača, a jedan kontaktni element je postavljen na drugoj strani nosača nasuprot prvoj strani u sredini nosača. Ovo omogućava da se uređaj za savijanje pomera unutar cevi poput klackalice.

[0018] Uređaj za savijanje gorepomenutog tipa napravljen poznat je iz GB12740059A. Stavljen je na uvid javnosti postupak za hladno savijanje cevi, koji obuhvata umetanje uređaja sa elementima za savijanje u cev, savijanje cevi aktiviranjem elemenata i slobodno pomeranje uređaja unutar cevi nakon savijanja za sledeću operaciju savijanja. Opisani uređaj obuhvata kruti okvir postavljen na točkove sa oprugama i pokretan kroz cev elektromotorom preko reduktora povezanog sa jednim od točkova. Za sredinu okvira pričvršćena je savojna papuča, okrenuta ka delu cevi za istezanje. Na krajevima okvira nalaze se elementi za savijanje, koji se sastoje od dva hidraulična cilindra okretno postavljena na valjke i drže se u vertikalnom položaju oprugama. Cilindri nose zglobne glave segmenta. Mehanizam za ekspanziju za poboljšanje stabilnosti zida cevi pod pritiskom tokom savijanja je instaliran u sredini okvira. Sastoji se od tri vertikalna i šest horizontalnih hidrauličnih cilindara, koji nose zglobne zakrivljene glave segmenta.

[0019] Pronalazak je zasnovan na cilju stvaranja uređaja za savijanje pomoću koga se cevi mogu savijati iznutra sa znatno većim silama i istovremeno sa većom preciznošću. Pored toga, konstrukcija mašina treba da se pojednostavi, kako bi se postigao što duži vek trajanja.

[0020] Problem je rešen uređajem prema patentnom zahtevu 1, gde element alata ima najmanje jedan elastični deo između najmanje dva dela za uvođenje sile savijanja, preko koga su delovi za uvođenje sile savijanja međusobno povezani.

[0021] Ovo omogućava da se energija savijanja optimalno uvede u cev, koja se savija na posebno jednostavan i precizan način.

[0022] Uređaj prema pronalasku, takođe, predviđa da element alata ima kontaktni deo, koji se nalazi između dva spoljašnja dela za primenu sile savijanja, poželjno centralno. Ovaj deo je poželjno povezan sa dva okolna dela. Ovo omogućava lako oslanjanje cevi tokom savijanja kako bi se sprečile neželjene deformacije.

[0023] Prednost je što se treći kontaktni deo može pomerati pomoću jednog ili više aktuatora, posebno u radijalnom smeru. Ovo omogućava posebno efikasnu kontrolu efekta oslonca u području plastične deformacije cevi.

[0024] Uređaj prema pronalasku, takođe, predviđa da su delovi za uvođenje sile savijanja i/ili kontaktni delovi elastično deformabilni i/ili se mogu širiti. Ovo omogućava jednostavno suzbijanje ovalizacije.

[0025] Dalje učenje pronalaska predviđa da je između najmanje dva dela za uvođenje sile savijanja predviđen najmanje jedan elastični deo, i/ili da je srednji kontaktni deo sam po sebi elastičan u pravcu savijanja koje treba proizvesti.

[0026] Pogodno je što je elastični deo obezbeđen smanjenjem materijala unutar elementa alata, poželjno u obliku udubljenja. Poželjno tehničko rešenje uključuje obezbeđivanje elastične površine u obliku rebara i udubljenja između rebara. Rebra su posebno povoljno projektovana da omoguće neophodne deformacije, a istovremeno apsorbuju potrebne sile oslonca. Rebra, takođe, mogu poprimiti slobodne oblike koji posebno dozvoljavaju željene deformacije. Ovi oblici se određuju, na primer, korišćenjem računarski potpomognute optimizacije topologije.

[0027] Dalje je prednost što je barem jedno područje sa smanjenjem materijala u elementu alata barem delimično ispunjeno elastičnim materijalom. Poželjno je da su gorepomenuta rebra i udubljenja potpuno ili delimično ispunjena elastičnim materijalom. Tokom savijanja, elastični materijal se komprimuje unutar rebara i time se istiskuje iz njih. Ovo obezbeđuje dodatnu potporu, posebno za cevi sa veoma tankim zidovima.

[0028] Dalje učenje pronalaska predviđa da su aktuatori hidraulični cilindri ili slični linearni aktuatori kao što su pneumatski cilindri, navojna vretena i/ili piezoelektrični elementi. Ovo omogućava da se sila direktno unese u cev posebno efikasno i bez gubitaka.

[0029] Još jedan aspekt pronalaska predviđa hidraulične cilindre sa jednim ili više klipova postavljenih u nizu. Klipovi mogu biti smešteni u zajedničkom ili nekoliko odvojenih blokova cilindara i delovati na zajednički element za prenos sile. Ovaj element je ili deo gornjeg elementa alata ili prenosi silu na njega i rotaciono je montiran u odnosu na gornji alat kako bi se sprečile nedozvoljene sile na cilindre.

[0030] Dalje učenje pronalaska predviđa da aktuator pomera element alata dalje od osnovnog tela, poželjno nagore, i u luku od osnovnog tela prema unutrašnjem zidu cevi. Ovo obezbeđuje da nema relativnih pomeranja između alata i cevi, niti između aktuatora i alata. Zbog svoje elastičnosti, alat precizno prati konturu unutrašnje površine cevi i komprimuje se u istom stepenu.

[0031] [0029] Dalje učenje pronalaska predviđa da aktuatori pomeraju spoljašnje delove za primenu sile savijanja elementa alata nagore i u luku od osnovnog tela prema unutrašnjem zidu cevi. Ovo obezbeđuje da nema relativnih pomeranja između delova za primenu sile savijanja i cevi, niti između aktuatora i delova za primenu sile savijanja. Zbog svoje elastičnosti, alat precizno prati konturu unutrašnje površine cevi i komprimuje se u istom stepenu.

[0032] Dalje je povoljno što su aktuatori i delovi za uvođenje sile savijanja elementa alata raspoređeni i projektovani na takav način da se spoljašnji delovi za uvođenje sile savijanja dela alata mogu pomerati od osnovnog tela, poželjno nagore, i lučno od osnovnog tela prema unutrašnjem zidu cevi pomoću aktuatora.

[0033] Dalje učenje pronalaska predviđa da je donja kontaktna površina oblikovana u obliku luka. Na taj način se lako može odrediti optimalno savijanje cevi.

[0034] Dalje učenje pronalaska predviđa da je na osnovno telo pričvršćeno pomeranje uređaja za savijanje unutar cevi. Ovo omogućava jednostavno pomeranje uređaja za savijanje unutar cevi.

[0035] Dalje učenje pronalaska predviđa da okvir ima najmanje dva elementa okvira, poželjno sa valjcima, koji su poželjno smešteni na čeonim površinama i/ili ispred i iza donjeg kontaktnog elementa i koji se mogu uvlačiti, poželjno pomoću opružnih elemenata. Ovo omogućava bezbedan proces unutar cevi na jednostavan način.

[0036] Dalje učenje pronalaska predviđa da je najmanje jedan element okvira postavljen u području donjeg kontaktnog elementa i da se može uvući u glavno telo pomoću sile opruge. Pokazalo se da ovo na jednostavan način eliminiše potrebu za aktivnim podizanjem/spuštanjem.

[0037] Dalje učenje pronalaska predviđa najmanje jednu potisnu šipku i/ili potisni lanac za guranje i povlačenje uređaja za savijanje u i iz cevi koja se savija, koji je pričvršćen za osnovu izvan cevi i može se odatle pokretati pomoću mehanizma. Ovo omogućava jednostavno kretanje uređaja za savijanje unutar cevi.

[0038] Dalje učenje pronalaska predviđa da se položaj mašine u cevi može detektovati pomoću potisne šipke/potisnog lanca. Ovo omogućava jednostavnu i preciznu kontrolu položaja uređaja u cevi.

[0039] Dalje učenje pronalaska predviđa da je potisna šipka/potisni lanac čvrsto pričvršćen za osnovu izvan cevi. Ovo u velikoj meri sprečava ili barem ublažava rotacije uređaja za savijanje unutar cevi.

[0040] [0038] Dalje učenje pronalaska predviđa najmanje jedan valjak u gornjem delu osnovnog tela i/ili alata. Ovaj valjak nije opružno montiran kao donji valjci, već viri iznad geometrije alata na podesivom rastojanju. Nakon prvog koraka savijanja, valjak(ci) lako sprečava element alata da dodirne cev čim donji valjci potisnu mašinu nagore pod dejstvom sile opruge.

[0041] Dalje učenje pronalaska predviđa da je alat barem delimično prorezan u svom uzdužnom pravcu, kako bi se omogućilo blago elastično širenje u radijalnom pravcu.

[0042] Dalje učenje pronalaska predviđa da su osnovno telo i/ili element alata konstruisani iz dva dela, poželjno u obliku unutrašnjeg osnovnog tela i spoljašnjeg osnovnog tela i/ili unutrašnjeg elementa alata i spoljašnjeg elementa alata.

[0043] Dalje učenje pronalaska predviđa da je element alata konstruisan u više delova, pri čemu se element alata sastoji od najmanje dva dela za uvođenje sile savijanja i jednog kontaktnog dela, koji je poželjno elastično oblikovan, a koji su međusobno povezani.

[0044] Poželjno, kontaktni deo se sastoji od najmanje dva nosača/grede, a nosači su povezani sa najmanje dva dela za uvođenje sile savijanja i na nosačima su postavljena najmanje dva rebrasta elementa.

[0045] Dalje je prednost što su rebrasti elementi lučnog oblika i što se nalaze na jednoj strani svakog nosača. Spoj je poželjno labav. Alternativno, prednost je što rebrasti elementi imaju pozitivno prianjanje prema nosaču. Ovo sprečava značajnu deformaciju rebara i postiže bolju potporu unutar cevi.

[0046] Štaviše, prednost je što su najmanje dva rebrasta elementa razmaknuta, stvarajući zazor. Ovo omogućava rebrastim elementima da se razmiču i da se pomeraju jedan prema drugom.

[0047] Posebna prednost je u tome što je u prostoru između rebara predviđen najmanje jedan elastično deformabilni element. Ovaj element se može elastično deformisati u prostor kada se rebra pomeraju, podupirući elemente rebara i/ili izbočujući se ka spolja, obezbeđujući tako podršku cevi koja se savija.

[0048] Dalje učenje pronalaska predviđa da je najmanje jedan aktuator postavljen u području kontaktnog dela. Poželjno je da je jedan aktuator postavljen centralno ispod svakog od najmanje dva nosača/grede.

[0049] Pronalazak će sada biti detaljnije objašnjen uz upućivanje na poželjno tehničko rešenje, a u vezi sa crtežom. Crtež prikazuje:

[0050] Slika 1 bočni pogled na prvo tehničko rešenje uređaja za savijanje prema pronalasku u cevi koja se savija,

[0051] Slika 2 prostorni prikaz Sl.1,

[0052] Slika 3 presek duž uzdužne ose sa Sl.1,

[0053] Slika 4 presek dela prvog tehničkog rešenja uređaja prema pronalasku, poprečno u odnosu na uzdužnu osu,

[0054] Slika 5 bočni pogled na drugo tehničko rešenje uređaja za savijanje prema pronalasku sa okvirom, Slika 6 drugi bočni pogled na Sl.5,

[0055] Slika 7 bočni pogled na treće tehničko rešenje uređaja za savijanje prema pronalasku sa okvirom i potisnom šipkom,

[0056] Slika 8 prostorni prikaz Sl.7,

[0057] Slika 9prostorni prikaz vođice za potisnu šipku prema Sl.7 i 8,

[0058] Slika 10 bočni pogled na četvrto tehničko rešenje uređaja za savijanje prema pronalasku sa okvirom i isturenim alatom za savijanje,

[0059] Slika 11 delimični prostorni prikaz Sl.10,

[0060] Slika 12 bočni pogled na peto tehničko rešenje uređaja za savijanje prema pronalasku sa okvirom, isturenim alatom za savijanje i poklopcima kontaktnih delova

[0061] Slika 13 prostorni prikaz Sl.12,

[0062] Slika 14 bočni prikaz osnovne verzije bez poklopaca za tehničko rešenje prikazano na Sl.13, Slika 15 prostorni prikaz Sl.14,

[0063] Slika 16 presek duž uzdužne ose sa Sl.13,

[0064] Slika 17 bočni pogled na šesto tehničko rešenje uređaja za savijanje prema pronalasku, Slika 18 presek dela šestog tehničkog rešenja uređaja prema pronalasku, poprečno u odnosu na uzdužnu osu, i

[0065] Slika 19 delimični prostorni prikaz Sl.17 u savijenom stanju.

[0066] Slika 1 prikazuje prvi uređaj 10 za savijanje cevi prema pronalasku sa osnovnim telom 11. Osnovno telo 11 ima donju površinu 12. Donja površina 12 ima donju kontaktnu površinu 13 u svom središtu. Donja površina 12 je poželjno potpuno lučnog oblika.

[0067] Alternativno, moguća je i delimično zakrivljena konstrukcija.

[0068] Takođe je moguć, ali nije prikazan, uređaj 10 za savijanje cevi nagnut do 90 stepeni za horizontalno savijanje cevi 100.

[0069] [0051] Oblik luka je projektovan tako da je poluprečnik manji od konačnog predviđenog poluprečnika gotove savijene cevi 100. Savijanje donje strane 12 je u suštini konveksno. Oblik kontaktne površine 13 može biti projektovan kao slobodan oblik kako bi se postigla optimalna okruglost cevi nakon savijanja.

[0070] Poželjno je da se osnovno telo 11 proizvodi u jednom komadu. Alternativno, osnovno telo može biti uzdužno podeljeno, na primer, da bi se olakšala proizvodnja osnovnog tela 11.

[0071] Štaviše, osnovno telo 11 ima gornju površinu 14, koja je poželjno zakrivljena sa maksimumom iznad donje kontaktne površine 13. Gornja površina 14 ima konkavan oblik na čeonim stranama 15 uređaja 10 za savijanje cevi, kao što je prikazano na Sl.2. Osnovno telo 11 je poželjno projektovano da izdrži najveće moguće sile, a istovremeno obezbeđuje dovoljno prostora za potrebne dodatke i element 21 alata.

[0072] Unutar osnovnog tela 11, na prednjoj i zadnjoj strani osnovnog tela 11 nalaze se udubljenja 16, koja su povezana sa kanalom 17. U udubljenjima 16 su postavljeni aktuatori 18, poželjno hidraulični cilindri, koji se mogu izvući nagore u smeru strelice A i uvući u suprotnom smeru od strelice A.

[0073] Pored toga, kao što je prikazano na Sl.3, u području donje kontaktne površine 13 u gornjoj površini 14 između udubljenja 16 mogu se predvideti dodatna udubljenja 19, u kojima su postavljeni jedan ili više dodatnih aktuatora 20, poželjno hidraulični cilindar. Takođe, mogu se izvlačiti i uvlačiti u smeru strelice A.

[0074] Kanal 17 može da sadrži spojne vodove (nisu prikazani) između aktuatora 18 za napajanje i upravljanje. Takođe, postoji veza (nije prikazana), ako je predviđena, sa aktuatorom 20 ili daljim aktuatorima. Poželjno je da su to hidraulični vodovi i ventili, kao i kablovi za senzore ili električno pokretane aktuatore, i za moguće povezivanje vodova za okvir.

[0075] Na gornjoj površini 14 postavljen je element 21 alata. Ovaj element alata ima donju površinu 22, koja poželjno odgovara gornjoj površini 14 osnovnog tela 11 na takav način da se može postaviti na gornju površinu 14 osnovnog tela 11. Donja površina 22 elementa 21 alata ima odgovarajuća udubljenja 23, koja su postavljena iznad udubljenja 16. Dalje, donja površina 22 ima udubljenje 24, koje je postavljeno iznad udubljenja 19 kada je element 21 alata postavljen na osnovno telo 11.

[0076] Udubljenja 23, 24 imaju kontaktnu površinu 25, 26 na koju deluje kontaktna površina 36 jednog od aktuatora 18, 20 tokom njegovog kretanja u smeru strelice A i na koju aktuator 18, 20 shodno tome deluje silom u smeru strelice A.

[0077] Štaviše, element 21 alata ima gornju površinu 27. Poželjno je da gornja površina 27 bude projektovana tako da se u suštini poklapa sa unutrašnjim radijusom cevi 100 koja se savija, u kontaktnoj površini sa unutrašnjim zidom 101 cevi 100. Kada je rasterećen, radijus može biti manji ili jednak radijusu kako bi se omogućilo umetanje uređaja 10 za savijanje cevi u cev i izvlačenje iz nje. Kada je opterećen, radijus se, na primer, može proširiti ako je potrebno.

[0078] Poželjno je da gornja površina 27 ima dva spoljašnja dela 28 za uvođenje sile savijanja i centralni kontaktni deo 29.

[0079] Spoljašnji delovi 28 za uvođenje sile savijanja i srednji kontaktni deo 29 su poželjno odvojeni jedan od drugog elastičnim deformacionim delovima 30.

[0080] Poželjno je da se element 21 alata sastoji od jednog, neprekidnog dela ili više mehanički povezanih delova. Element 21 alata je elastično projektovan barem u svom središtu kako bi se prilagodio unutrašnjem zidu 101 cevi 100 tokom savijanja. Nekoliko elastičnih deformacionih delova 30, takođe, može biti predviđeno pored središta gornjeg dela kako bi se uvela jača/različita sila na unutrašnji zid 101 cevi 100. Sila i položaj primene sile sa elementa 21 alata na cev 100 mogu se podesiti putem elastičnosti i početnog oblika elementa 21 alata.

[0081] Elastični deformacioni delovi 30 poželjno imaju rebra 31 i udubljenja 32 koja se pružaju kružno duž gornje površine 27 elementa 21 alata. Udubljenja 32 imaju širinu B. Poželjno je da dubina udubljenja 32 varira u zavisnosti od željene elastičnosti deformacionog dela 30. Na Sl. 3, udubljenja 32 postaju dublja sa povećanjem udaljenosti od centralnog kontaktnog dela 29. Ovde je dubina poželjno izabrana tako da je rastojanje između najdublje tačke 33 udubljenja 32 i donje strane 22 elementa 21 alata konstantno u odnosu na odgovarajuće udubljenje 32. Alternativno, rastojanja se mogu menjati u zavisnosti od željene elastičnosti.

[0082] Kada se aktuatori 18, 20 izduže u smeru strelice A, gornja površina 27 elementa 21 alata se prvo pomera uz unutrašnji zid 101 cevi 100 dok delovi za uvođenje sile savijanja i srednji kontaktni deo 28, 29, a ako je potrebno, i gornje površine 34 rebara 31 ne dođu u kontakt sa unutrašnjim zidom 101.

[0083] Centralni kontaktni deo 29 služi za podupiranje zakrivljenosti cevi 100 kako bi se sprečile deformacije cevi koje odstupaju od njenog kružnog oblika. Pokazalo se da je povoljno ako je centralni kontaktni deo 29, takođe, elastično deformabilan.

[0084] [0066] Štaviše, utvrđeno je da je za poboljšanu potporu povoljno obezbediti aktuator 20, poželjno hidraulični cilindar, koji može da deluje silom u smeru strelice A preko centralnog kontaktnog dela 29 na unutrašnji zid 101 cevi 100 tokom savijanja. Efekat potpore centralne oblasti može se opciono kontrolisati sa posebnom preciznošću preko aktuatora 20, na primer, za cevi sa veoma tankim zidovima.

[0085] U alternativnom tehničkom rešenju, spoljašnji delovi 28 za uvođenje sile savijanja i centralni kontaktni deo 29 mogu biti projektovani kao odvojene komponente. Udubljenja/prostori mogu biti predviđeni između delova 28 za uvođenje sile savijanja i/ili centralnog kontaktnog dela 29. Alternativno, između delova 28 i 29 umesto elastičnih delova može biti predviđena zglobna veza kako bi se omogućilo preciznije vođenje.

[0086] Kada se aktuatori 28 izduže u smeru strelice A, spoljašnji kontaktni elementi 28 deluju silom na unutrašnji zid 101 cevi 100. Čim se prekorači granična sila, spoljašnji delovi 28 za uvođenje sile savijanja se pomeraju zajedno sa cevi 100 u smeru strelice D dok lučno oblikovana donja strana 12 osnovnog tela 11 ne dođe u kontakt sa unutrašnjim zidom 101 cevi 100 na svojim spoljašnjim delovima 35. Cev 100 se deformiše i elastično i plastično. Tokom kretanja spoljašnjih delova 28 za uvođenje sile savijanja u smeru strelice D, širina B između rebara 31 u udubljenjima 32 se smanjuje.

[0087] Ako se aktuatori 28 sada pomeraju unazad, suprotno od smera strelice A, spoljašnji delovi 28 za uvođenje sile savijanja se pomeraju suprotno od smera strelice D. Da bi se smanjila elastična deformacija, cev 100 se takođe pomera suprotno od smera strelice D dok se ova deformacija ne smanji i ne ostane samo plastična deformacija cevi 100. U međuvremenu, širina B udubljenja 32 između rebara 31 se shodno tome širi.

[0088] Kada se aktuatori 18 potpuno uvuku, donja strana 22 elementa 21 alata poželjno potpuno leži na gornjoj strani 14 osnovnog tela 11. Uređaj 10 za savijanje cevi se zatim pomera unutar cevi 100 do sledeće tačke savijanja, a prethodno opisani postupak se ponavlja.

[0089] Za vraćanje elementa 21 alata u njegov prvobitni položaj mogu se predvideti opruge ili slični povratni elementi. Dodatno, mogu se predvideti i vođice koje drže element 21 alata u položaju u odnosu na osnovno telo 11, istovremeno omogućavajući elastična kretanja elementa 21 alata, kao i kretanja u vertikalnom smeru.

[0090] [0072] Poželjno, kontaktne površine 25, 26 udubljenja 23, 24 su cilindrični segmenti ili sferni segmenti. Štaviše, poželjno je da kontaktne površine 36 aktuatora 18, 20 takođe budu cilindrični segmenti ili sferni segmenti. Poželjno je ako je oblik kontaktnih površina 36 ravniji od oblika kontaktnih površina 25, 26. Ovo je prikazano na Sl. 4. Ovo uzrokuje da se spoljašnji deo 28 za uvođenje sile savijanja i/ili centralni kontaktni deo 29 deformišu/šire u smeru strelice E kada se aktuator 18, 20 pomera u smeru strelice A, kako bi se zatim prilagodio obliku unutrašnjeg zida 101 cevi 100 na takav način da se suprotstavi deformaciji poprečnog preseka cevi 100.

[0091] Slika 5 prikazuje drugi uređaj 10 za savijanje cevi prema pronalasku sa identičnom konstrukcijom kao i prvi primer tehničkog rešenja prikazan na slikama 1 do 4 prema pronalasku.

[0092] Pored toga, drugi primer tehničkog rešenja ima okvir. Ona se sastoji od elementa 41 okvira na svakoj od krajnjih površina 15 i valjaka 42 pričvršćenih za gornju površinu 14 osnovnog tela 11. Oni su postavljeni na nosaču (nije prikazan) i svaki se pruža kroz otvor 40 na gornjoj površini 27 elementa 21 alata.

[0093] Okvir 41 obuhvata osnovno telo 43 koje je povezano sa čeonom površinom 15. Osnovno telo 43 je pokretno povezano u smeru strelice F sa nosećim elementom 44. Valjci 45 su postavljeni na nosećem elementu 44, poželjno pod uglom u odnosu na vertikalnu središnju liniju uređaja za savijanje cevi u skladu sa unutrašnjim prečnikom cevi, pri čemu su valjci 45 postavljeni preko nosača 46 na nosećem elementu 44.

[0094] Osnovno telo 43 je povezano sa nosećim elementom 44 preko elemenata 47 za prethodno naprezanje, koji su poželjno opružni elementi 48, svaki postavljen na vođici 49. Opružni elementi mogu biti postavljeni i nezavisno od vođice.

[0095] Tokom rada uređaja 10 za savijanje cevi, valjci 45 se oslanjaju na unutrašnji zid cevi 101. Kada se dostigne tačka savijanja, element 21 alata se pritiska na unutrašnji zid cevi 101 u smeru strelice A preko aktuatora 18, 20. Element 21 alata se pomera pored valjaka 42 dok se oni kreću kroz otvore 40. Gornja površina 27 sa delovima 28 za uvođenje sile savijanja dopire do gornjeg unutrašnjeg zida 101 i pritiska se na njega. Ovo vrši kontrasilu na element 47 za prethodno naprezanje, uzrokujući da se noseći elementi 44 pomeraju u odnosu na osnovna tela 43 u smeru strelice F, poželjno sabijajući opružne elemente 48. Ovo pomera donju površinu 12 sa kontaktnom površinom 13 prema unutrašnjem zidu cevi 101 dok kontaktna površina 13 ne uspostavi kontakt i proces savijanja cevi ne može da počne kao što je gore opisano. Kada je savijanje cevi završeno, proces se odvija unazad.

[0096] Slike 7 do 9 prikazuju treće tehničko rešenje uređaja 10 za savijanje cevi prema pronalasku sa identičnom konstrukcijom kao kod prvog i drugog tehničkog rešenja prikazanog na slikama 1 do 6.

[0097] Pored toga, predviđena je poželjno torziono kruta potisna šipka 50, koja je povezana sa elementom 51 za pričvršćivanje, na primer, na čeonoj strani 15 uređaja 10 za savijanje cevi, na primer, preko spoja 52. Veza je pogodna za prenošenje sila smicanja i zatezanja, na primer, u smeru strelice G, koje se generišu pogonom (nije prikazan) i prenose preko potisne šipke 50 da bi se uređaj 10 za savijanje cevi pomerio u cevi 100 u smeru strelice G. Potisna šipka je ovde prikazana sa kvadratnim poprečnim presekom. Slika 9 prikazuje osnovni element 53, poželjno opremljen valjcima 54 za pokretanje, vođenje i stabilizaciju potisne šipke 50.

[0098] Slike 10 i 11 prikazuju četvrto tehničko rešenje uređaja 10 za savijanje cevi prema pronalasku, sa identičnom konstrukcijom kao kod prvog i drugog tehničkog rešenja prikazanog na slikama 1 do 6. Karakteristike trećeg tehničkog rešenja mogu se ovde dodati, ali nisu prikazane.

[0099] Pored toga, element 21 alata je duži od osnovnog tela 11, što rezultira površinom 60 prepusta, koja se proteže preko elemenata 41 okvira. Ovo lako povećava površinu savijanja, čime se smanjuje površinski pritisak u cevi i potencijalno postiže željeni konačni zavoj sa manje koraka savijanja.

[0100] Slike 12 do 16 prikazuju peto tehničko rešenje uređaja 10 za savijanje cevi prema pronalasku, sa identičnom konstrukcijom kao kod prvog i četvrtog tehničkog rešenja prikazanog na slikama 1 do 4 i 10, 11. Samo su rebra 31 elementa 21 alata projektovana kao ravne površine. Karakteristike drugog i trećeg tehničkog rešenja mogu se ovde dodati, ali nisu prikazane.

[0101] Osnovno telo 11 i element 21 alata su sastavljeni od dva dela. Svaki od njih obuhvata unutrašnje osnovno telo 11a i spoljašnje osnovno telo 11b, kao i unutrašnji element 21a alata i spoljašnji element 21b alata. Unutrašnje osnovno telo 11a i unutrašnji element 21a alata čine osnovnu strukturu uređaja 10 za savijanje cevi i poželjno su napravljeni od čelika. Osnovno telo 11a, na primer, ima ravnu, nesavijenu donju stranu 12.

[0102] Na donjoj površini 12a osnovnog tela 11a, kao spoljašnje osnovno telo 11b, koje takođe obuhvata noseću površinu 13, nalazi se donji element 61 prevlake, poželjno napravljen od plastike. Na gornjoj površini 27a unutrašnjeg elementa 21a alata, kao spoljašnji element 21b alata, nalazi se gornji element 62 prevlake, poželjno napravljen od plastike, pri čemu prevlaka takođe ima delove 28 za uvođenje sile savijanja. Konstrukcija i funkcija uređaja 10 za savijanje cevi petog tehničkog rešenja u ostalom odgovaraju onima opisanim gore.

[0103] Elementi 61 i 62 prevlake mogu u drugom tehničkom rešenju, takođe, biti projektovani kao kontinuirani elastični plastični deo.

[0104] Šesto tehničko rešenje uređaja 10 prema pronalasku prikazan je na slikama 17 do 19. Konstrukcija osnovnog tela, uključujući aktuatore 18, 20, odgovara konstrukciji opisanoj gore.

[0105] Element 21 alata ima gornju površinu 27. Poželjno je da gornja površina 27 bude projektovana tako da se u suštini poklapa sa unutrašnjim poluprečnikom cevi 100 koja se savija u kontaktnoj površini sa unutrašnjim zidom 101 cevi 100. Kada je rasterećen, poluprečnik može biti manji ili jednak poluprečniku kako bi se omogućilo umetanje uređaja 10 za savijanje cevi u cev i izvlačenje iz nje. Kada je opterećen, poluprečnik se, na primer, može proširiti, ako je potrebno.

[0106] Poželjno je da gornja površina 27 ima dva spoljašnja dela 28 za uvođenje sile savijanja i centralni kontaktni deo 29. Delovi 28 za uvođenje sile savijanja i centralni kontaktni deo 29 su projektovani kao odvojene komponente 60, 61.

[0107] Poželjno je da su komponente 60 i 61 međusobno povezane preko spojnog elementa 62. Ova veza se posebno poželjno postiže putem frikcionog spoja i/ili spoja oblikom.

[0108] Kontaktni element 61 je poželjno sastavljen od dva paralelna nosača/grede 63. Nosači mogu biti napravljeni od jednog dela ili od više delova. Ovde je prikazana jednodelna verzija. Štaviše, nekoliko nosača mogu biti postavljeni i jedan iznad drugog.

[0109] Nosači 63 su poželjno povezani sa spojnim elementom 62. Ova veza je posebno poželjno izvedena putem frikcionog spoja i/ili spoja oblikom.

[0110] Na gredama 63 postavljeni su rebrasti elementi 64, koji odgovaraju rebrima 31. Poželjno je da su lučnog oblika. Rebrasti elementi 64 poželjno leže labavo na gornjoj površini 65 nosača 63. Rebra su poželjno povezana sa elementima 63 nosača u radijalnom smeru pomoću spoja oblikom.

[0111] Između dva rebrasta elementa poželjno se nalazi razmak 66, koji odgovara udubljenjima 32. Unutar ovog razmaka 66 posebno poželjno se nalazi elastični element 67.

[0112] Štaviše, utvrđeno je da je za poboljšanu potporu povoljno obezbediti aktuator 20’, poželjno hidraulični cilindar (videti presek na Sl. 17), koji može da deluje silom A preko centralnog kontaktnog dela 29 na unutrašnji zid 101 cevi 100 tokom savijanja. Efekat potpore centralne oblasti može se opciono kontrolisati sa posebnom preciznošću preko aktuatora 20’, na primer, za cevi sa veoma tankim zidovima. U tu svrhu, ispod najmanje jednog nosača 63 je postavljen najmanje jedan aktuator 20’.

[0113] Kada se na deo 21 alata primeni sila savijanja preko aktuatora 18, nosači 63 se savijaju, kao što je prikazano na Sl. 18. To uzrokuje da se rebrasti elementi 64 pomeraju jedan prema drugom i komprimuju elastične elemente 67, koji time formiraju izbočinu 68 spolja. Izbočina 68 pritiska cev 100 i obezbeđuje dodatnu potporu.

Claims (15)

1. Patentni zahtevi

1. Uređaj za unutrašnje savijanje cevi (100) za cevovod, koji ima glavno telo (11) koje se može postaviti u cev i koje, na najmanje jednoj strani (12), ima najmanje jednu noseću površinu (13) u odnosu na unutrašnji zid (101) cevi (100) koja se savija, pri čemu glavno telo (11) ima stranu koja se nalazi nasuprot nosećoj površini (13) i na kojoj je pokretno postavljen najmanje jedan alat za uvođenje sile savijanja u cev (100), pri čemu je alat pomoću najmanje jednog aktuatora (18, 20) pokretljiv za uvođenje sile savijanja u odnosu na glavno telo (11), pri čemu je alat predviđen kao element (21) alata, koji ima najmanje dva dela (28) za uvođenje sile savijanja, za uvođenje sile savijanja u cev (100), koji se mogu pomerati pomoću u svakom slučaju najmanje jednog aktuatora (18, 20) u odnosu na glavno telo (11), i pri čemu su najmanje dva dela (28) za uvođenje sile savijanja predviđeni u spoljašnjem delu elementa (21) alata, naznačen time da element (21) alata između najmanje dva dela (28) za uvođenje sile savijanja ima najmanje jedan elastični deo (30), preko koga su delovi (28) za uvođenje sile savijanja povezani jedan sa drugim.

2. Uređaj prema patentnom zahtevu 1, naznačen time da element (21) alata ima kontaktni deo (29) u odnosu na unutrašnji zid (101) cevi koji se nalazi između dva spoljašnja dela (28 za uvođenje sile savijanja.

3. Uređaj prema patentnom zahtevu 2, naznačen time da je kontaktni deo (29) pokretan pomoću aktuatora (20) ili više aktuatora, posebno u radijalnom smeru.

4. Uređaj prema jednom od patentnih zahteva 1 do 3, naznačen time da delovi za uvođenje sile savijanja i/ili kontaktni deo (28, 29) je/su inherentno elastično deformabilni i/ili se šire, i/ili time, da je elastični deo (30) obezbeđen od strane najmanje jedne oblasti sa smanjenjem materijala u elementu (21) alata.

5. Uređaj prema patentnom zahtevu 4, naznačen time da je najmanje jedna oblast sa smanjenjem materijala u elementu (21) alata najmanje delimično ispunjeno elastičnim materijalom.

6. Uređaj prema jednom od patetnnih zahteva 1 do 5, naznačen time da najmanje jedan valjak (42) je predviđen u gornjem delu glavnog tela (11) i/ili alata.

7. Uređaj prema patentnom zahtevu 6, naznačen time da je najmanje jedan valjak (42) čvrsto povezan sa glavnim telom (11), i/ili time da se najmanje jedan valjak (42) pruža kroz otvor (40) u elementu (21) alata, i/ili time da je rastojanje između najmanje jednog valjka (42) i glavnog tela (11) podesivo.

8. Uređaj prema jednom od patentnih zahteva 1 do 7, naznačen time da je alat barem delimično prorezan u svom uzdužnom pravcu, kako bi se omogućilo blago elastično širenje u radijalnom pravcu.

9. Uređaj prema jednom od patentnih zahteva 1 do 8, naznačen time da su glavno telo (11) i/ili element (21) alata dvodelna konstrukcija.

10. Uređaj prema jednom od patentnih zahteva 1 do 9, naznačen time da je element (21) alata višedelna konstrukcija, pri čemu je element (21) alata konstruisan od najmanje dva dela (60) za uvođenje sile savijanja i jednog kontaktnog dela (61), koji su međusobno povezani.

11. Uređaj prema patentnom zahtevu 10, naznačen time da se kontaktni deo sastoji od najmanje dva nosača (63), time da su nosači (63) povezani sa najmanje dva dela (60) za uvođenje sile savijanja, i time da su najmanje dva rebrasta elementa (64) postavljena na nosačima (63).

12. Uređaj prema patentnom zahtevu 11, naznačen time da su rebrasti elementi (64) lučnog oblika i postavljeni su u svakom slučaju na jednu stranu (65) nosača (63), i/ili tako što rebra imaju oblik koji se uklapa u odnosu na savijeni nosač, i/ili time da najmanje dva rebrasta elementa (64) imaju razmak (66), što rezultira zazorom.

13. Uređaj prema patentnom zahtevu 12, naznačen time da je u zazoru predviđen najmanje jedan elastično deformabilni element (67).

14. Uređaj prema jednom od zahteva 10 do 13, naznačen time da najmanje jedan aktuator (20’) je predviđen u području kontaktnog dela (61).

15. Uređaj prema zahtevu 14, naznačen time da u svakom slučaju najmanje jedan aktuator (20’) je postavljen centralno ispod najmanje dve šipke (63).