NO323938B1 - Innretning for overforing av et dreiemoment og anvendelse av innretningen - Google Patents

Abstract

Fluidtett transmisjon innbefattende et indre tannhjul (1) med N-n tenner i samvirke med et ytre tannhjul (2) med N tenner. Det indre tannhjul (1) drivpåvirkes av et eksenter (7; 17) via i respektive belger (12) innkapslede radialt anordnede støtstenger (10). Belgene (12) er tett forbundet med et hus (3) som innbefatter det ytre tannhjul (29). Derved dannes en fluidtett barriere mellom et første roterbart element (8; 16) , som driver eksenteret (7,17), og et andre roterbart element (14).

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning for overføring av et dreiemoment som angitt i innledningen til krav 1. Oppfinnelsen vedrør også en anvendelse av innretningen i henhold til krav 5.

Oppfinnelsen er særlig utviklet for tilveiebringelse av en gasstett transmisjon for bruk i betjeningsanordninger for ventiler, men er ikke begrenset til slik anvendelse.

Manøvrering av en rekke ventiler krever tetthet slik at de ellers vanlige lekkasjer

langs ventilstammen elimineres, for å hindre utslipp av miljøgifter etc. Tettheten er også viktig i mange tilfeller for å hindre eksplosjonsfare. Det kan, eksempelvis ved bruk i undervannsutstyr være aktuelt å utforme transmisjonen under hensyntagen til de høye trykk som gjerne forekommer der.

Oppfinnelsen tar sikte på å møte disse krav.

Fra US 4 798 104 og US 6 416 438 er det kjent anordninger for overføring av dreiemoment mellom to roterbare elementer, der det er kjent at anordningen omfatter første og andre tannhjul, eksentere og trykkoverførende midler. Disse publikasjonene viser imidlertid ikke en fluidtett transmisjon hvor de trykkoverførende midlene er innkapslet i en belger.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en fluidtett transmisjon, særlig for manøvrering av ventiler, nærmere bestemt en innretning som angitt i krav 1. Ytterlige trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav. Ifølge oppfinnelsen er det videre angitt en anvendelse av oppfinnelsen som fluidtett transmisjon i et manøverorgan for en ventil.

Ved å etablere en fluidtett barriere mellom eksempelvis manøvreringsorganet til en ventil og det ventillegeme som skal manøvreres, under utnyttelse av radielle stenger eller plungere som er innkapslet i respektive belger, unngås bruk av rotasjonstetninger rundt ventilstammen og det oppnås en statisk tetning med fleksible belger som bare skal ta små bevegelser.

De relativt små belger kan enkelt dimensjoneres for høye trykk, så som opp til 100 bar og mer.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere, under henvisning til tegningen, som viser utførelseseksempler av oppfinnelsen i manøvreringsorgan for ventiler.

På tegningen viser

Figur 1 et skjematisk snitt gjennom en gasstett transmisjon ifølge oppfinnelsen, og Figur 2 viser et skjematisk snitt gjennom en annen utførelse av en gasstett transmisjon ifølge oppfinnelsen, og figur 3 viser et snitt gjennom utførelsen i figur 2..

De i figur 1 og 2,3 viste gasstette transmisjoner bygger på bruk av en planetgirlignende konstruksjon, hvor et første tannhjul 1 med et antall tenner N-n, hvor n er et lite tall, typisk 1, roterer inne i et andre tannhjul (tannkrans) 2 med et tannantall N. Rotasjonen fremkommer ved at det første tannhjul 1 gis en eksentrisk bevegelse, som tvinger tannhjulet til å avrulle den indre omkretsen til det andre tannhjul. Rotasjonen utgjør n tannbredder pr. 360 grader av eksenterbevegelsens rotasjon, og er motsatt rettet. Det finnes kommersielt tilgjengelige gir hvor dette prinsippet anvendes. De kjennetegnes ved høy stivhet, og lave glipp og finner anvendelse blant annet innenfor robotteknikk.

De to tannhjulene 1 og 2 er anordnet i et hus 3, som i figur 1 innbefatter det andre tannhjul 2.1 utførelsen i figur 1 er det på tannkransen, det vil si det andre tannhjul, anordnet et lokk 4 som har en sentral hultapp 5 med en utragende tapp 6. Tappen 6 gir opplagring for en eksenter 7 som kan dreies med et ratt 8. Eksenteren 7 samvirker med et omvendt skålformet overføringselement 9 som på sin side påvirker støtstenger 10 som går radielt innover til anlegg mot et sentralt, aksialt fremspring 11 på det første tannhjul 1. Hver støtstang 10 (plunger), det er minst tre støtstenger, er innkapslet i en respektiv belg 12 som er tett forbundet med huset 3, her hultappen 5. Den enkelte støtstang 10 går gjennom en skrueplugg 13 i hultappen 5 og til anlegg mot fremspringet 11.

Når rattet 8 dreies, for manøvrering av en her ikke vist ventil, vil eksenteren 7 via overføringselementet 9 bevirke en overføring av den eksentriske bevegelse fra den ene siden av den av belgene 12 dannede fluidtette barriere til den andre.

Fra det første tannhjul 1 overføres rotasjonen til ventilstammen 14 via en veiv-sleidemekanisme 15.

Figur 2 og 3 viser en i forhold til figur 1 "omvendt" utførelse av den gasstette transmisjon ifølge oppfinnelsen. En dreiebevegelse av betjeningsstammen 16 med tilhørende rotasjon av eksenteren 17, vil via kulelagrene 21 påvirke støtstengene 10, som er innkapslet i en respektiv belg 12.

Belgstøtstangenhetene 10,12 er anordnet i radielle boringer 18 i huset 3, nærmere bestemt en del 26 som er tett forbundet med et topplokk 27 med skruer 23 og innlagte O-ringer 28. Topplokket 27 er festet til en skålformet del 20, hvor det andre tannhjul 2 er innlagt og skrudd fast. Støtstengene 10 vil, påvirket av eksenteren 17, gå mot en innervegg 19 i det første tannhjul 1, som er montert på en bærer 29 med antydede skruer 30, og derved overføre den eksentriske bevegelse til den andre siden av den av belgene 12 dannede fluidtette barriere. Belgene 12 er som nevnt foran, tett forbundet med huset 3, dvs. delen 26. Den enkelte belg 12 er ytterst forbundet med delen 26 med en plate eller flens 25 som er skrudd fast til delen 26. Hver støtstang 10 er i kontakt med eksenteren 17, via kulelagrene 21, med et mellomstykke 24.

Det første tannhjul 1, dvs. bæreren 29, er også her drivkoplet 15 med en ikke vist ventilstamme. En fagmann vil vite at det kan anvendes mange ulike typer koplinger her, istedenfor den bare som et eksempel viste kopling 15 i figur 1.

Med oppfinnelsen oppnås som nevnt at det etableres en barriere som tillater bevegelsesoverføring uten dynamiske tetninger. Isteden benyttes det en fleksibel belg/membrankonstruksjon som bare skal kompensere for de med eksenteren tilveiebrakte lineære bevegelser av støtstengene. Belgene/membranene kan utføres i metall, plast, gummi eller annet egnet materiale. Det forhold at belgene kan være små, samt at bevegelsene følger belgens hovedakse, medfører at belgene kan tåle vesentlige høye trykk om nødvendig. Dette åpner for anvendelse for manøvrering av ventiler med strenge krav til utslipp ettersom de tradisjonelle utslipp langs ventilstammen elimineres. Vider kan bruk i undervannsutstyr eller utstyr hvor høye trykk forekommer, være aktuelt.

Claims (5)

1. Innretning for overføring av et dreiemoment mellom to roterbare elementer ( 8; 16, 14), innbefattende et første tannhjul (1) med N-n tenner i inngrep med et andre tannhjul (2) med N tenner i et hus (3), idet et første roterbart element (8; 16) med et eksenter (7; 17) er drivkoblet med det første tannhjul (1), karakterisert ved av eksenteren (7; 17) påvirkede radielle trykkoverførende midler (10) som har kontakt med et rotasjonssymmetrisk parti (11; 19) av det første tannhjul (1) gjennom en husvegg , idet hvert trykkoverførende middel (10) er innkapslet i en belg (12) som er tett forbundet med huset (3) og utgjør og danner en respektiv del av en fluidtett barriere.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at de radielle, trykkoverførende midler er i form av støtstenger eller plungere (10).

3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det rotasjonssymmetriske parti er et sentralt aksialt fremspring (11) på det første tannhjul (1)

4. Innretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det rotasjonssymmetriske parti er en innvendig vegg (19) i det første tannhjul (1).

5. Anvendelse av en innretning ifølge et av de foregående krav som fluidtett transmisjon i et manøverorgan for en ventil.