DE495747T1

DE495747T1 - Betaetigungsgied mit gasfeder.

Info

Publication number: DE495747T1
Application number: DE199292630007T
Authority: DE
Inventors: Joe D. Longview Texas 75605 Maxwell; M. Wayne White Oak Texas 75693 Perkins; David E. Longview Texas 75602 Snyder
Original assignee: Axelson Inc., Longview, Tex.
Priority date: 1991-01-16
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 1993-01-14
Also published as: MX9200186A; US5140894A; NO914843D0; NO179299B; NO179299C; DE69206828T2; NO914843L; ATE131919T1; CA2055252C; DE69206828D1; EP0495747A3; MY108196A; EP0495747B1; CA2055252A1; EP0495747A2

Claims

92 630 007.0 Patentansprüche

1. Gasfederventilstellantrieb zum Bewegen eines Ventils zwischen einem offenen und einem geschlossenen Zustand, mit:

einem Stellantriebsgehäuse;

einem Hydraulikkolben, der in dem Gehäuse zwischen einer ersten und einer zweiten Position verschiebbar ist und eine Stange zur Kraftübertragung sowie einen Kopf zum Empfangen von Hydraulikdruck hat;
einem- Ventil— das zwischen einem offenen und einem geschlossenen Zustand durch die Kolbenstange betätigbar ist; einer Gasfeder in dem Stellantriebsgehäuse, die dem Hydraulikkolben wirkungsmäßig zugeordnet ist und ein kompressibles Fluid enthält; und

einer Einrichtung zum Unterdrucksetzen des Stellantriebsgehäuses mit einem vorbestimmten Fluiddruck, um das Ventil aus einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand zu bringen, indem der Kolben aus einer ersten in eine zweite Position bewegt und das Fluid in der Gasfeder komprimiert wird, so daß, wenn der Fluiddruck abgebaut wird, das komprimierte Fluid den Kolben in seine erste Position und das Ventil in seinen ersten Zustand zurückbringt.

2. Gasfederstellantrieb nach Anspruch 1, wobei die Gasfeder aufweist:
ein erstes Gasfederkörperteil, das unter dem Kolbenkopf angeordnet ist und die Hydraulikkolbenstange abdichtbar und verschiebbar umschließt; und

eine hohle Kammer, die durch das die Hydraulikkolbenstange umgebende erste Körperteil gebildet ist, zum Aufnehmen des kompressiblen Fluids.

3. Stellantrieb nach Anspruch 2, weiter mit:

einem Gaseingangsdruckventil in dem Stellantriebsgehäuse zum Plazieren eines vorbestimmten Gasdruckes in der hohlen Kammer wie auf dem kompressiblen Fluid, um den Kolben in die Kolbenkopf richtung zu drücken; und

einem Hydraulikeingangsdruckventil in dem Stellantriebsgehäuse zum Beaufschlagen des Kolbenkopfes mit Hydraulikfluid, um den Kolben gegen die Gasfeder zu drücken und gleichzeitig das Gas in der hohlen Kammer zu komprimieren, so daß, wenn der Hydraulikdruck abgebaut wird, das

komprimierte Gas den Kolben in Richtung seiner ursprünglichen Position bewegt.

4. Stellantrieb nach Anspruch 3, weiter mit:

einem zweiten Gasfederkörperteil, das in dem Stellantriebsgehäuse fest positioniert ist, wobei ein Ende desselben in die durch das erste Gasfederkörperteil gebildete hohle Kammer abdichtbar und verschiebbar eingeführt ist;

einer ringförmigen Kammer in dem zweiten Gasfederkörperteil in Gasübertragungsbeziehung mit der durch das erste Gasfederkörperteil gebildeten hohlen Kammer; und

wobei das Gaseingangsdruckventil in dem Stellantriebsgehäuse mit der ringförmigen Kammer in dem zweiten Körperteil verbunden ist, so daß Gasdruck, mit dem das Gaseingangsventil beaufschlagt wird, mit dem hohlen Teil in dem ersten Körperteil gekuppelt wird, um die Gasfeder in die Richtung des Kolbenkopfes zu drücken.

5. Stellantrieb nach Anspruch 4, wobei:

das erste und zweite Gasfederkörperteil eine zylindrische Form haben;

die hohle Kammer in dem ersten Gasfederkörperteil eine Kreisringform

6. Stellantrieb nach Anspruch 5, weiter mit:

einem Anschlagmechanismus, der mit dem Stellantriebsgehäuse gekuppelt ist; und

einer Abwärtshubvorrichtung, die mit der Kolbenstange gekuppelt ist, zum Berühren des Anschlagmechanismus und zum Begrenzen der Bewegung des Kolbens; und

einer Einrichtung, die der Kolbenstange zugeordnet ist, zum Einstellen der relativen physikalischen Positionen der Abwärtshubvorrichtung und des Anschlagmechanismus, um so die Bewegung des Kolbens für den richtigen Hub einzustellen.

7. Stellantrieb nach Anspruch 6, wobei die Einrichtung zum Einstellen der relativen physikalischen Positionen der Abwärtshubvorrichtung und des Anschlagmechanismus aufweist:

ein Gewinde auf der Kolbenstange; und

eine drehbare Anschlagmutter, die mit Gewindeeingriff auf dem Kolbenstangengewinde befestigt ist, so daß eine Drehung der Anschlagmutter auf dem Gewinde die Anschlagmutterposition in Längsrichtung auf der Kolbenstange in physikalischer Beziehung zu dem Anschlagmechanismus bewegt, um die Bewegung des Kolbens für den richtigen Hub einzustellen.

8. Stellantrieb nach Anspruch 7, weiter mit einem Längsschlitz in dem Stellantriebsgehäuse, der ein Fenster zur Sichtanzeige der Position des ersten Körperteils in bezug auf das Gehäuse bildet und so die Position des Ventils anzeigt.

9. Stellantrieb nach Anspruch 8, weiter mit:

einem Druckmeßgerät, das an dem Eingangsgasdruckventil befestigt ist; und

wobei das Druckmeßgerät in Krafteinheiten geeicht ist, um zu ermöglichen, den Stellantrieb auf verfügbare Schließkraft zu überprüfen, ohne den Stellantrieb zu demontieren. &igr;

10. Stellantrieb nach Anspruch 9, weiter mit:

einem Haubengehäuse, das die Hydraulikkolbenstange umgibt; und
einer Einrichtung zum drehbaren Kuppeln des Stellantriebsgehäuses mit der Haube, um zu ermöglichen, daß das Stellantriebsgehäuse in bezug auf das erste Gasfederkörperteil gedreht werden kann, um ein Betrachten des ersten Gasfederkörperteils in dem Stellantriebsgehäuseschlitz in jeder zweckmäßigen Position zu ermöglichen.

11. Stellantrieb nach Anspruch 10, weiter mit wenigstens einer Vorrichtung, die mit dem ersten Gasfederkörperteil über den Stellantriebsschlitz gekuppelt ist, um elektrische Signale zu erzeugen, welche die Position des ersten Gasfederkörperteils in bezug auf das Stellantriebsgehäuse repräsentieren.

12. Stellantrieb nach Anspruch 11, wobei die wenigstens eine Vorrichtung umfaßt:

wenigstens einen Mikroschalter in der Nähe des Schlitzes in dem Gehäuse ; und

einen Betätigungsarm, der sich von dem Mikroschalter aus in den Schlitz erstreckt, zum Kontakt durch das erste Gasfederkörperteil, um die Position des ersten Gasfederkörperteils in dem Stellantriebsgehäuse anzuzeigen.

13. Stellantrieb nach Anspruch 12, wobei die Kolbenstange aufweist:
einen Schaft, der einstückig mit dem Kolbenkopf ausgebildet ist; und
einen langgestreckten Fortsatz in Gewindeeingriff mit dem Kolbenschaft, so daß zur Demontage der Vorrichtung der Schaft von dem Fortsatz getrennt werden kann.

14. Stellantrieb zum Öffnen und Schließen eines Ventils, mit:
einem Gehäuse;

einem Kolben in dem Gehäuse, der zwischen einer ersten und zweiten Position bewegbar ist, um das Ventil zu öffnen und zu schließen;
einem unter Druck setzbaren, kompressiblen Fluid auf einer Seite des Kolbens; und

Hydraulikdruck, mit dem die andere Seite des Kolbens wahlweise beaufschlagt wird, um das kompressible Fluid zu komprimieren, während der Kolben aus der ersten in die zweite Position bewegt wird, so daß, wenn der Hydraulikdruck abgebaut wird, das komprimierte Fluid den Kolben in die erste Position zurückbringt.

15. Ventilstellantrieb nach Anspruch 14, weiter mit:
einem Betätigungsarm, der mit dem Ventil gekuppelt ist; und

einer Einrichtung, die den langgestreckten Kolbenfortsatz mit dem Betätigungsarm kuppelt, so daß die Kolbenbewegung zwischen der ersten und zweiten Position das Ventil öffnet und schließt.

16. Stellantrieb nach Anspruch 6, wobei die Einrichtung zum Einstellen der relativen physikalischen Positionen der Abwartshubvorrichtung und des Anschlagmechanismus umfaßt:

ein Gewinde an der äußeren Oberfläche wenigstens eines Teils des zweiten zylindrischen Körperteils; und

eine drehbare Anschlagmutter, die in Gewindeeingriff auf dem Gewinde des zweiten zylindrischen Körperteils befestigt ist und einen Anschlagmechanismus bildet, so daß eine Drehung der Gewindeanschlagmutter die Anschlagmutterposition in Längsrichtung auf dem zweiten zylin-

drischen Körperteil in bezug auf die Abwärtshubvorrichcung bewegt, um die Bewegung des Kolbens für den richtigen Hub einzustellen.

17. Stellantrieb nach Anspruch 16, wobei die drehbare Anschlagmutter von dem in dem Stellantriebsgehäuse vorgesehenen Schlitz aus zugänglich ist, so daß die Anschlagmutterposition und die Kolbenbewegungsstrecke eingestellt werden können, ohne den Stellantrieb zu demontieren.

18. Stellantrieb zum Öffnen und Schließen eines Ventils, mit:
einem geschlossenen Gehäuse;

einem Kolben in dem geschlossenen Gehäuse, der einen Arm hat;
einer Einrichtung, die den Kolbenarm mit dem Ventil kuppelt, um die Ventilposition zu ändern, wenn der Arm in einer Richtung bewegt wird, und das Ventil in seine Ausgangsposition zurückzubringen, wenn der Arm in der anderen Richtung bewegt wird;

einer Einrichtung zum Beaufschlagen von einer Seite des Kolbens in dem Gehäuse mit Hydraulikfluiddruck, um gegen den Kolben zu drücken und die Ventilposition zu ändern; und

einem kompressiblen Fluid in einer geschlossenen Kammer auf der anderen Seite des Kolbens, das komprimiert wird, wenn der Kolben die Ventilposition verändert, so daß, wenn der Hydraul ikfluiddruck abgebaut wird, das komprimierte Fluid auf der anderen Seite des Kolbens den erforderlichen Druck liefert, um gegen den Kolben zu drücken und das Ventil in seine Ausgangsposition zurückzubringen.

19. Verfahren zum Öffnen und Schließen eines Ventils, beinhaltend die Schritte:

Kuppeln eines Arms mit einem Kolben in einem geschlossenen Gehäuse;
Kuppeln des Kolbenarms mit dem Ventil, um die Ventilposition zu ändern, wenn der Arm in einer Richtung bewegt wird, und um das Ventil in seine Ausgangsposition zurückzubringen, wenn der Arm in der anderen Richtung bewegt wird;

Drücken gegen den Kolben, um die Ventilposition zu ändern, indem eine Seite des Kolbens mit Hydraulikfluiddruck beaufschlagt wird; und
Komprimieren eines Fluids in einer geschlossenen Kammer auf der anderen Seite des Kolbens, wenn der Kolben die Ventilposition ändert, so daß, wenn der Hydraulikfluiddruck abgebaut wird, das komprimierte

Fluid auf der anderen Seite des Kolbens den erforderlichen Druck liefert, um gegen den Kolben zu drücken und das Ventil in seine Ausgangsposition zurückzubringen.

20. Verfahren nach Anspruch 19, weiter beinhaltend den Schritt, den Druck zu verändern, der zum Zurückbringen des Ventils in seine Ausgangsposition erforderlich ist, durch Druckbeaufschlagung der geschlossenen Kanuner mit einem vorbestimmten Druck, bevor in der einen der Richtungen mit Hydraulikdruck gegen den Kolben gedrückt wird.