NO171693B - Overstyringsmekanisme for ventil - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en overstyringsmekanisme for en ventil, som angitt i ingressen til det etterfølgende krav 1.

Et eksempel på kjent teknikk er omtalt i US-patentskrift 4.194.718 som beskriver en slik mekanisme som kan forbindes med en struper og betjenes med et ratt. Mekanismen innbefatter midler for løsgjørbar sammenkopling av den manuelle betje-ningsanordning med ventilelementet som derved kan beveges manuelt, og for løsgjøring av betjeningsanordningen fra ventilelementet, for å muliggjøre slik bevegelse.

US-patentskrift 3.378.224 beskriver en stempelstyrt sluseventil som er forsynt med et ratt med en hylse som er gjenget på akselen som strekker seg gjennom stempelet. Ved dreiing av rattet beveges både stempelet og ventilelementet.

US-patentskrift 4.189.980 beskriver et manuelt styreappa-rat med en splittet drivmutter og et kamsystem som samvirker med rotasjonssystemet, for å bringe splittmutteren i inngrep med den gjengede drivskruen og dreie splittmutteren, for å bevege drivskruen og det dermed forbundne ventilelement.

US-patentskrift 3.628.397 beskriver et ventilelement med en kulemutter som er forbundet med den øvre del av stempelet, og en kuleaksel som er forbundet med toppen av ventillokket og slik montert at den, ved å dreies, forårsaker bevegelse av stempelet og ventilelementet. Under normal drift vil kule-akselen dreies når stempelet beveges.

US-patentskrift 4.213.480 beskriver en overstyringsmekanisme for en ventil, hvori en mutter er innskrudd på drivstam-men og omsluttes av en drivhylse som er innskjøvet på mutteren og forbundet med denne ved hjelp av rifler. Dreiing av hylsen vil medføre dreiing av mutteren som berører en av anslagsfla-tene, og derved vil ventilelementet beveges.

Det er et formål ved oppfinnelsen å frembringe en forbedret og lettbetjent overstyringsmekanisme for en ventil.

Et annet formål er å frembringe en forbedret overstyringsmekanisme for en ventil, som kan benyttes for betjening av ventilen, uavhengig av aktuatorens posisjon og tilstand.

Et ytterligere formål er å frembringe en forbedret ventil med en overstyringsmekanisme som ikke vil innvirke forstyrren-de på normale ventilfunksjoner og som samtidig er enkel å bruke; for kontrollering av ventilposisjonen.

Disse formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en overstyringsmekanisme av den innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i karakteristikken til det etterfølgende krav l. En fordelaktig utføringsform av mekanismen er angitt i krav 2.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Figur 1 viser et aksialsnitt av den forbedrede overstyringsmekanisme ifølge oppfinnelsen, plassert i én av sine posisjoner. Figur 2 viser et annet aksialsnitt av overstyringsmeka-nismen ifølge figur 1, som derved er illustrert i sin motsatte posisjon, for å vise aksialbevegelsen som kan påføres et ventilelement når mekanismen betjenes uavhengig av aktuatoren. Figur 3 viser et snitt av antirotasjons-tapper som vil forhindre dreiebevegelse av aktuatorsstempelet som reaksjon på dreiebevegelse av stammen. Figur 4 viser et snitt av antirotasjons-tappene mellom drivhylsen som omslutter overstyringsstammen, og selve stammen. Figur 5 viser et snitt av en ventil hvor den forbedrede overstyringsmekanisme er forbundet med ventilstammen, for kon-troller ing av stammens funksjon.

Den forbedrede overstyringsmekanisme 10 ifølge oppfinnelsen er i figur 1 og 2 vist i sine to ytterstillinger. Meka-nismens komponenter er beskrevet først i tilknytning til deres posisjon som vist i figur 1, og deres endrede posisjon er beskrevet i forbindelse med figur 2. Mekanismen 10 omfatter en åktuator 12, en overstyringsstamme 14, et mekanisk drivverk 16 og et nedre hode 18 hvorpå aktuatoren er montert og som er forsynt med innergjenger 2 0 for sammenkopling med en ventil 22, som beskrevet i det etterfølgende i forbindelse med figur 5. ,

Det er vist en trykkpåvirkelig aktuator 12, men aktuatoren kan også være mekanisk, elektrisk eller av annen, egnet type. Aktuatoren 12 innbefatter en sylinderhylse 24 som er tettende forbundet med det nedre hode 18, en nedre, ringformet fjærplate 26, en innerhylse 28, en øvre, ringformet fjærplate 30, fjærer 32 og 34, et stempel 36 og en øvre tetningshodedel 38 som er innskrudd og avtettet i det øvre innerparti av hylsen 24. En kanal 39 strekker seg gjennom hylsen 24 i det ringformede rom mellom oversiden av stempelet 36 og undersiden av hodet 38. Den nedre ring-fjærplate 2 6 fastholdes i hylsen 24 ved hjelp av en låsering 40 som er innført i et spor 42 på innersiden av hylsen 24. Innerveggen av innerhylsen 28 går over i et innadragende fremspring 44 som danner et oppadrettet skulderparti 46. Den øvre ring-fjærplate 30 ligger an mot underenden av stempelet 36, hvorved kraften fra fjærene 32 og 34 overføres til underenden og tvinger stempelet mot dets øvre posisjon. Stempelet 36 innbefatter en ringformet, oppadragen-de hylse 48 med innergjenger 50 i inngrep med gjenger 52 på yttersiden av overstyringsstammen 14. Antirotasjons-tapper 54 er fastgjort delvis i utvendige, aksialtforløpende slisser 56 på hylsen 48 ved hjelp av en låsering 58, og delvis i aksialt-forløpende slisser 60 på innersiden av den øvre tetningshodedel 38, for å forhindre at stempelet 36 dreies ved dreiebevegelse av overstyringsstammen 14. Stillingen av tappene 54 i forhold til hylsen 48 og delen 38 er tydeligst vist i figur 3.

Overstyringsstammen 14 omfatter gjenger 52 som står i inngrep med gjenger 50 på innersiden av stempelhylsen 48, øvre, aksialtforløpende slisser 62, et nedre, nedadrettet skulderparti 64 samt nedre gjenger 66 i inngrep med ventilele-mentkoplingen 68. Koplingen 68 innbefatter en nedre tverr-sliss 70 som opptar en sirkulær og T-formet knast 72 på ventilelementstammen 74, for opprettelse av forbindelse mellom overstyringsstammen 14 og ventilelementstammen 74. Knasten 72 og ventilelementstammen 74 er vist i figur 5.

Det mekaniske drivverk 16 omfatter en driverdel 76 med et massivt ytterparti 78 hvorpå en egnet gripedel 80, f.eks. en sekskantmutter, er fastgjort, samt en hylseseksjon 82 med innerslisser 84 hvori antirotasjons-tapper 86 er innplassert og fastholdt ved hjelp av en låsering 88 og en øvre anslagsflate 90 som dannes av det massive parti 78 i hylseseksjonen 82. Et ratt eller en fjernstyrt farkost forbindes med gripedelen 80, hvoretter drivverket 16 dreies. Det fremgår ved betraktning av ytterenden av stammen 14 og under antakelse av en høyregjenget forbindelse mellom stammen 14 og stempelhylsen 48, at Rotasjon mot urviserretningen vil medføre at stammen 14 skrues oppad gjennom stempelhylsen 48 og skyver ventilelementet i ventilen 22 til dets øvre eller annen stilling, uten noen bevegelse av stempelet 36. Denne bevegelse stoppes ved at ytterenden av stammen 14 bringes i anlegg mot anslagsflaten 90. Ved å dreies i urviserretningen vil stammen skrues nedad gjennom stempelhylsen 48, til stammens skulderparti 64 bringes i anlegg mot hylsens indre skulderparti 46. På ytterenden av den øvre tetningshodedel 38 er det fastskrudd et deksel 92 med en ytre og innadragende flens som trangt omslutter yttersiden av hylseseksjonen 82 i drivverket 16. Et egnet lager 94 er anordnet mellom innersiden av dekselet 92 og et utadvendt skulderparti 96 på hylseseksjonen 82 i drivverket 16. En yttermantel 98 er med gjengetapper 100 fastgjort til hoved-delen 38 og rager utad til omsluttende stilling rundt driv-verketil6, for å beskytte dette, men i tilstrekkelig, radial avstand utenfor gripedelen 80 til at denne uten vanskelighet kan forbindes med et rattnav eller et fjernstyrt verktøy (ikke vist).<1>

Ventilen 22 innbefatter et ventilhus 102 med kanaler 104 og 106, som danner innløpet til og utløpet fra ventilen 22 og står i forbindelse med ventilkammeret 108 hvori ventilelementet eller glideren 110 er opplagret mellom tetningsbøssinger 112 for bevegelse, slik at elementets kanal 114 enten bringes i fluk^b med åpningene 104 og 106 og derved åpner for strømning gjennom ventilen 22, eller ut av flukt med åpningene 104 og 106 og derved sperres av ventilen 22. Et ventillokk 116 er fastgjort på ventilhuset 102 og innskrudd i gjenger 20 på innersiden av det nedre hode 18. Ventilelementstammen 74 er forbundet med glideren 110 og utstyrt med en T-formet knast 72 som griper inn i slissen 70 i ventilkoplingsdelen 68.

Under normale driftsforhold vil aktuatoren 12 fungere under påvirkning av trykkfluid og fjærkraft, og hele tiden føre glideren 110 mot dens ønskede posisjon. Hvis aktuatoren 12 på et eller annet tidspunkt ikke fungerer riktig kan et ratt eller et egnet verktøy i en fjernstyrt farkost (for undervannsbruk) forbindes med gripedelen 80 hvoretter drivverket 16, ved å dreies, vil dreie overstyringsstammen 14, slik at glideren 110 forflyttes i ventilhuset 102 til ønsket posisjon. Når ytterenden av stammen 14 bringes i anlegg mot anslagsflaten 90, oppnås en indikasjon på at glideren 110 har fullført sin bevegelse i en retning, og når stammens skulderparti 64 bringes i anlegg mot skulderpartiet 46 på innerhylsen 28, indikerer dette at glideren 110 har fullført sin bevegelse i den motsatte retning. Det påpekes at denne mekanisme er lett å betjene og vil gi en sikker bevegelse av ventilelementet, selv i situasjoner hvor aktuatorens stempel er blitt fastlåst i sin stilling. Denne mekanisme kan lett betjenes under vann, idet en dykker lettvint kan tilkople et ratt og dreie dette for å endre ventilens stilling, eller en fjernstyrt undervannsfarkost kan forbindes med mekanismen og betjene denne lettvint og hurtig.

Claims (2)

1. Overstyringsmekanisme (10) for en ventil (22) omfattende en trykkpåvirkbar aktuator (12) med et stempel (36) , en overstyringsspindel (14) med midler (68) for forbindelse med en ventillegeme-spindel (74), en drivinnretning (16) for omdreining av overstyringsspindel (14) , hvilken overstyringsspindel (14) er gjengeforbundet gjennom aktuatorens (12) stempel (36), midler (54, 56) for å hindre omdreining av aktuatorens (12) stempel (36), hvorved omdreining av overstyringsspindelen (14) ved hjelp av drivinnretningen (16) skrur spindelen (14) gjennom aktuatorens (12) stempel (36) og beveger forbindelsen (68) til ventillegeme-spindelen (74), midler (46, 64, 90) som virker til å stoppe overstyrings-spindelens (14) aksialbevegelse som følge av dens omdreining, karakterisert ved at de omdreiningshindrende midler (54, 56) omfatter et ikke-dreibart hode (38) på aktuatoren (12), minst én antirotasjonstapp (54) anbrakt i innbyrdes mot-vendte slisser (56) i stempelet (36) og aktuatorens (12) ikke-dreibare hode (38) for å hindre omdreining av aktuatorens (12) stempel (36), en skulder (64) på stammen (14), en innvendig skulder (46) på aktuatoren (12), idet spindelskulderen (64) er innrettet for anlegg mot aktuatorens innvendige skulder (46) ved den ønskete ende av dens aksialbevegelse som reaksjon på omdreining i én retning, en anslagsflate (90) på drivinnretningen (16), og midler for å forbinde drivinnretningen (16) med det ikke-bevegelige parti (38) av aktuatoren (12), idet enden av overstyringsspindelen (14) ligger an mot anslagsflaten (90) på drivinnretningen (16) ved den ønskete ende av dens aksialbevegelse som reaksjon på omdreining i en retning motsatt nevnte ene retning, idet omdreining av overstyringsspindelen (14) i stempelet (36) bevirker aksialbevegelse av spindelen (14).

2. Mekanisme (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at ventilen (22) omfatter et hus (102) med et innløp (104), utløp (106), et ventilkammer (108) i forbindelse med innløpet (104) og utløpet (106), et ventillegeme (110) anbrakt i ventilkammeret (108) for bevegelse i dette for å åpne og lukke for strømning mellom innløpet (104) og utløpet (106), idet ventillegeme-spindelen (74) er forbundet med ventil-legemet (110) for bevegelse av ventilelementet (110 i ventilkammer et (108).