NO330153B1 - Aktuatoranordning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder en betjeningsanordning for innstilling av en styreinnretning som er påført kraft i en retning motsatt innstillingsretningen, hvor denne betjeningsanordning oppviser et betjeningselement som kan aksialt forskyves i innstillingsretningen inne i et anordningshus ved hjelp av en dreiespindel i en forskyvningsinnretning, idet denne dreiespindel er dreibart opplagret i anordningshuset mens den dreiehylse som omgir dreiespindelen er dreiefast montert og fastholdes i forhold til en ringflens som er dreiefast forbundet med anordningshuset ved hjelp av en bufferfjær som er motsatt rettet dreiespindelens forskyvningsretning, hvor da bufferfjæren er tilordnet en nødutløsningsinnretning for tilbakestilling av betjeningselementet i en retning motsatt forskyvningsretningen.

En slik betjeningsanordning er kjent fra allmennpraksis, hvor da betjeningsanordningen kan være montert for forskyvning av styreinnretninger slik som ventiler, strupeenheter og andre styremekanismer særlig for anvendelse i forbindelse med maritimt olje- eller gassutvinningsutstyr. Det er da selvklart at en slik betjeningsanordning også kan anvendes i tilsvarende vanskelig tilgjengelige eller fjerntliggende steder på land.

Ved innstilling av forskyvningsanordningen motsatt kraftpåføringen blir betjeningselementet aksialt forskjøvet og tjener f.eks. i sin utskjøvede forskyvningsstilling til innstilling av styreinnretningen til innsatsberedskap. Hvis betjeningselementet blir forflyttet motsatt reguleringsretningen, blir styreinnretningen koplet til ikke aktiv stilling. En slik betjeningsanordning oppviser et tilsvarende monteringshus for beskyttelse overfor påvirkninger ved anvendelser til sjøs eller på land. Betjeningselementet forskyves ved dreining av en dreiespindel, som er dreiefast forbundet med en omsluttende dreiehylse. Denne dreiehylse er festet i forhold til en ringflens som er dreiefast forbundet med anordningshuset ved hjelp av en bufferfjær som virker motsatt dreiespindelens forskyvningsdreieretning. Ved dette sikres det at en dreining av dreiespindelen i forskyvningsretningen er mulig uten at dette hindres av bufferfjæren og for det formål å skyve ut betjeningselementet, samtidig som også en selvdrevet innskyvning av betjeningselementet i anordningshuset forhindres ved kraftpåføring i styreinnretningen motsatt innstillingsretningen og ved hjelp av bufferfjæren. Derved blir f.eks. en tilsvarende belastning av forskyvningsinnretningen hindret idet den tas opp av anordningshuset.

For til enhver tid ved et strømbortfall og lignende å muliggjøre en selvdrevet tilbakestilling av betjeningselementet for å lukke styreinnretningen, er bufferfjæren tilordnet en nødutløsningsinnretning, hvorigjennom denne fjær utløses i så stor grad at dreiehylsen kan dreies i forhold til ringflensen og derved kan dreie seg tilsvarende den dreiespindel som er dreiefast forbundet med dreiehylsen og da motsatt forskyvningsretningen, og derved tilsvarende kan beveges ved hjelp av betjeningselementet og i retning motsatt reguleringsretningen.

Ved den tidligere kjente betjeningsinnretning er nødutløsningsinnretningen anbrakt på utsiden av anordningshuset, idet denne er dannet av en elektromagnet med en støtstang som rager inn i anordningshuset. Denne støtstang befinner seg i avstand fra enden av bufferfjæren, slik at dreiehylsen og ringflensen er dreiefast forbundet med hverandre. Ved strømutfall blir denne støtstang, på grunn av fjærkraften, beveget mot enden av bufferfjæren, slik at denne kan utløses. Til sammen er oppbygningen av denne betjeningsanordning forholdsvis komplisert, slik at bufferfjæren i sin spennkraft mot dreiehylsen vanskelig eller slett ikke kan innstilles.

Det er da et formål for oppfinnelsen å forbedre den nettopp beskrevne betjeningsanordning på en slik måte at denne oppviser en kompakt og enkel oppbygning og samtidig denne bufferfjæroppvikling kan innstilles med hensyn til sin dreiefasthet av forbindelsen med dreiehylse og ringflens på enkel og nøyaktig måte.

Dette formål oppnås i sammenheng med de særtrekk som er angitt i innled-ningen i patentkrav 1, ved at nødutløsningsinnretningen oppviser en kraftpåført spennhylse for bufferfjæren og som er dreibar mellom en spennstilling og en avspent stilling i retning av avspenningsstillingen og som fastholdes løsbart i spennstillingen.

I avspenningsstilling er bufferfjæren utløst i en slik grad at en dreining av dreiehylsen i forhold til ringflensen og dermed en dreining av dreiespindelen motsatt forskyvningsretningen blir mulig. Ved dreining av spennhylsen ut fra avspenningsstillingen kan en dreining av dreiehylsen i forhold til ringflensen forhindres ved bufferfjærens slyngkraft. Utover dette er vanligvis spennhylsen anordnet inne i anordningshuset, på en slik måte at ingen deler av nødutløsningsinnretningen rager ut fra utsiden av anordningshuset. Ved dette vil nødutløsningsinnretningen i meget ringere grad være utsatt for skadepåvirkning eller lignende.

For å kunne bevege dreiespindelen i forskyvningsdreieretningen, kan forskyvningsinnretningen være utstyrt med en elektrisk motor. En slik motor kan f.eks. være en likespenningsdrevet servomotor.

Denne elektriske motor kan eventuelt drive dreiespindelen direkte. For å oppnå en forskyvningsinnretning med høyere dreiemomentoverføring kan dreiespindelen være utført som kuleomløpsspindel og den elektriske motor kan være drivkoplet med en kulemutter hvori kuleomløpsspindelen er opplagret.

For å kunne omsette den elektriske motors dreiehastighet i tilsvarende omdreininger av dreiespindelen kan det mellom den elektriske motor og kulemutteren være anordnet en drivinnretning. En slik drivinnretning kan da være en standard koplings/brems-kombinasjon eller også et såkalt fleks-spline-drev, som ikke inneholder noen klassiske tannhjul.

For å kunne håndtere og feste elektrisk motor og drivinnretning på enklere måte, kan disse danne en egen motor/driv-enhet som er løsbart festet til en ringskive på tvers av anordningshuset og fastgjort i dette.

For bedre opplagring av dreiespindelen og/eller kulemutteren kan ringskiven på den side som er vendt mot kulemutteren oppvise en ringforlengelse hvori forbindelseshylsen er dreibart opplagret. Denne er spesielt, ved én av sine ender, løsbart forbundet med motor/driv-enheten og ved sin andre ende løsbart forbundet med kulemutteren. Dreiespindelen dreier seg i forbindelseshylsen, og da slik at denne er dreibart opplagret i forbindelseshylsen eller kan være fritt dreibar i denne. Forbindelseshylsen blir drevet i dreiebevegelse av motor/driv-enheten og denne dreining overføres på kulemutteren, slik at dreiespindelen dreies i forhold til kulemutteren i fremdriftsretningen eller i en retning motsatt denne.

For bare å tillate en dreining av forbindelseshylsen i dreiespindelens fremdriftsretning og samtidig oppfange et tilsvarende tilbakerettet dreiemoment utøvet på dreiespindelen over anordningshuset i sin helhet, kan det mellom forbindelseshylsen og ringforlengelsen være anordnet en ytterligere bufferfjær.

For på enkel måte å kunne fastslå betydningselementets posisjon og den tilsvarende posisjon av dreiespindelen, kan forskyvningsinnretningen og spesielt den elektriske motor være tilordnet en posisjonssensor. Denne erkjenner f.eks. dreiespindelens tilsvarende posisjon i lengderetningen og bestemmer ut i fra denne betjeningselementets posisjon. Det er likeledes mulig å utlede betjeningselementets forskyvningsvei direkte ut i fra en tilsvarende posisjonssensor i motoren. Et analogt forhold gjelder for dreiespindelens tilbakedreining og dermed også for betjeningselementets tilbakestilling.

For å beskytte den ytterligere bufferfjær mot ytre påvirkning og/eller oppla-gre forbindelseshylsen og kulemutteren i så vel radial som aksial retning, kan en mantelhylse omgi ringforlengelse og forbindelseshylse å være løsbart festet til ringskiven. Denne mantelhylse er da ved hjelp av sin forbindelse med ringskiven dreiefast anordnet på anordningshuset.

For sikkert å kunne føre dreiespindelen over området mellom kulemutteren og betjeningselementet kan dreiehylsen strekke seg fra hovedsakelig kulemutteren og frem til den utløpsende av anordningshuset som ligger rett overfor den elektriske motor, idet det i føringshylsen er utformet to føringsslisser hvori radialt utragende føringsfremspring kan forskyves i aksial retning i forhold til dreiespindelen. Dette innebærer at ved dreining av dreiespindelen, f.eks. i fremoverretningen, forblir dreiehylsen stillestående. Herunder fastholdes føringshylsen ved hjelp av fjæren, og sikres da f.eks. mot dreining. Dreiehylsen er da dreibart opplagret i forhold til anordningshuset over tilsvarende lagre.

For å kunne anvende standardutførte dreiespindler eller kuleomløpsspindler kan føringsfremspringene ved sin ene ende være anordnet på et løsbart festet spindelhode på den ene ende av dreiespindelen. Spindelhodet blir f.eks. påskrudd på denne ende av dreiespindelen og blir derved dreiefast anordnet i forhold til dreiespindelen.

For å kunne omsette en dreining av dreiespindelen og også spindelhodet på enkel måte til aksial bevegelse av betjeningselementet, kan spindelhodet på den side som er vendt bort fra dreiespindelen være utstyrt med en dreieholder for den ene ende av betjeningselementet. Ved hjelp av denne dreieholder er da betjeningselementet og dreiespindelen anordnet dreibart i forhold til hverandre, hvorunder imidlertid som regel betjeningselementet ikke utfører noen dreining og bare beveges aksialt i forskyvningsretningen eller i den motsatte retning.

Ved en enkel utførelsesform kan føringshylsen og mantelhylsen være forsynt med inntilliggende endeavsnitt med hovedsakelig samme ytterdiameter og hvorpå da bufferfjæren er oppviklet.

Omkring bufferfjæren strekker seg da spennhylsen, som i avhengighet av sin dreiestilling åpner for eller lukker inn bufferfjæren.

For på enkel måte å kunne lukke anordningshuset i det minste i den ende hvorigjennom betjeningselementet kan skyves ut, kan et husdeksel med en før-ingsutboring for betjeningselementet være anordnet i husets utløpsende. Dette husdeksel kan være utformet for å skrus på eller inn i anordningshuset. Videre kan anordningsdekslet ved hjelp av tilsvarende andre tiltak, slik som ved skruing eller lignende, være løsbart festet på anordningshuset.

For å kunne lagre den ende av føringshylsen som er tilordnet husdekslet på enkel måte, kan husdekslet være utstyrt med minst én innstikkshylse som rager inn i huset, og som omgir føringshylsen og hvori føringshylsene er dreibart opplagret.

En særlig kompakt oppbygning av nødutløsningsinnretningen oppstår når f.eks. spennhylsen er dreibart opplagret på utsiden av mantelhylsen og innstikkshylsen.

Spennhylsen kan over et tilsvarende drev med eventuell kopling være forbundet med den elektriske motor for dreiespindelen eller kulemutteren. For å muliggjøre en forholdsvis uavhengig og nøyaktig dreining av spennhylsen, kan denne spennhylse være anordner for å dreies ved hjelp av en elektrisk spenn motor, spesielt en trinn motor.

For ved dreining av spennhylsen på enkel måte å fastholde omslutningen av føringshylsen og mantelhylsen innenfor de tilsvarende områder mer eller mindre stramt, kan en medbringerinnretning være utformet spesielt på innsiden av dreiehylsen, slik at denne befinner seg i kontakt med en viklingsende av bufferfjæren. Ved hjelp av medbringerinnretningen blir da denne viklingsende åpnet alt etter spennhylsens dreiestilling. Bufferfjæren oppretter da i retning motsatt åpningsretningen den friksjonsbestemte blokkering ved hjelp av sin egen fjærkraft.

For å kunne utføre betjeningsanordningen i henhold til oppfinnelsen på mest mulig kompakt måte, kan spennmotoren være anordnet ved siden av mantelhylsen i monteringshuset.

Så lenge spennmotoren forsynes med elektrisk energi utøver den et holdemoment på spennhylsen, og som i avspent stilling virker mot spennhylsens kraftpådrag i avspenningsstillingen. Hvis den elektriske energiforsyning faller bort eller den elektriske kraftforsyning av brytes, vil spennmotoren og spesielt spennhylsen ved hjelp av fjærkraften bli drevet i retning mot avspenningsstillingen. Ved et enkelt utførelseseksempel kan det for kraftpådrag på spennhylsen i retning kraftspenningsstillingen mellom spennhylse og hus være anordnet og en dreiefast komponent i forhold til huset være anordnet en tilbakestillingsfjær. Denne spennes ved dreining av spennhylsen ut i fra sin avspenningsstilling, slik at den innmatede energi i tilbakestillingsfjæren kan utnyttes for tilbakestilling av spennhylsen i avspenningsstillingen. Det bør bemerkes at denne tilbakestillingsfjær er innlagt så vel for nøds-lukking som for normal lukking, eventuelt for tilbakestilling av spennhylsen med utløsning av bufferfjæren.

I enkleste tilfelle kan den dreiefaste komponent i denne sammenheng være husdekslet eller spesielt innstikkshylsen.

For å kunne sende tilbakestillingsfjæren eventuelt ved hjelp av spennhylsen, kan en ytterligere medbringerinnretning rage ut fra innsiden av spennhylsen og hovedsakelig i radial retning, og som da befinner seg i kontakt med en viklingsende av tilbakestillingsfjæren som da er utført som torsjonsfjær. Den tilsvarende andre ende av bufferfjæren er da spesielt fast forbundet med den dreiefaste komponent.

For å kunne omslutte betjeningselementet i det minste delvis langs forskyvningsveien, kan husdekslet være forsynt med en ytterhylse som ligger rett overfor innstikkshylsen, og som omgir betjeningselementet.

For å hindre inntrengning av vann, smuss og lignende i ytterhylsen, kan disse på sin frie ende være utstyrt med et spesielt løsbart endedeksel med utløssporing for det hovedsakelig stavformede betjeningselement. Dette betjeningselement kan oppvise et kantet eller rundt tverrsnitt. For å dempe en bevegelse av betjeningselementet, kan ytterhylsen være i det minst delvis fylt med et fluid mens det fra betjeningselementet rager ut minst et fortrengningselement inne i ytterhylsen.

Et særlig virkningsfullt og derved enkelt fortrengningselement kan opprettes når dette er utformet som en radialt utragende fortrengningsskive fra betjeningselementet og med i det minste en fluidgjennomløpsutboring.

For å oppnå enklere overvåkning og tilgjengelighet for betjeningsanordningen kan anordningshuset være sammensatt av minst to husdeler som er løsbart forbundet med hverandre. For i denne sammenheng å kunne utskifte motor/driv- enheten og på enkel måte kunne reparere denne, kan en husdel hovedsakelig være utført som endelegeme for huset, og hvori da motor/driv-enheten er anordnet.

En enkel festemulighet for betjeningsanordningen i henhold til oppfinnelsen på en tilordnet styreinnretning oppnås f.eks. ved at en festeinnretning er anordnet direkte på en utside av huset og i området av husdekslet for løsbart feste av styreinnretningen.

I det følgende vil fordelaktige utførelseseksempler for oppfinnelsen bli nærmere omtalt og beskrevet under henvisning til figurer på de vedføyde tegninger, hvorpå: fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom betjeningsanordningen i henhold til oppfinnelsen og med en tilsluttet styreinnretning,

fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom betjeningsanordningen i fig. 1 og tatt langs snittlinjen I I-l I i fig. 3,

fig. 3 viser betjeningsanordningen i fig. 2 sett forfra,

fig. 4 viser et snitt langs snittlinjen IV-IV i fig. 3,

fig. 5 viser sett forfra og på samme måte som fig. 3 et andre utførelseseks-empel for betjeningsanordningen i henhold til oppfinnelsen, og

fig. 6 viser et snitt langs linjen VI-VI i fig. 5.

I fig. 1 er det angitt et snitt gjennom en betjeningsanordning 1 i henhold til oppfinnelsen, og som sideveis er flensforbundet med en styreinnretning 3 i form av en ventil. Betjeningsanordningen 1 oppviser et anordningshus 4 hvori det i aksial retning 66 er forskyvbart opplagret et betjeningselement 7 mellom en utskyvningsstilling 70 og en inntrekningsstilling 71. Betjeningselementet 7 kan forskyves ut i fra den ende av betjeningsanordningen 1 som er vendt mot styreinnretningen 3, og er da i stand til å forskyve en ventilskyver 68. Denne er i tilbakestillingsretningen 74 påført kraft fra minst én tilbakestillingsfjær 67 på den side av betjeningsanordningen 1 som vender bort fra styreinnretningen 3.

Anordningshuset 4 er ved hjelp av festeinnretninger 64 på et festeflenshus 69 løsbart festet til styreinnretningen 3. Inne i flenstilkoplingshuset 69 er betjen-ingselementer 7 og ventilskyveren 68 forskyvbart anordnet i forskyvningsretning-ene 2.1 utskyvningsstillingen 70 for betjeningselementet 7 er ventilskyveren 68 forskjøvet så langt inn i styreinnretningen 3, at en utformet skyverutboring 73 i ventilskyveren 68 frilegger en ventilutboring 72. I inntrekkstillingen 71 lukker ventilskyveren 68 ventilboringen 72.

I den ende av anordningshuset 4 som vender bort fra styreinnretningen 3 er det tilsluttet en kabel 79 for styring av betjeningsanordningen så vel som for overføring av data.

I fig. 2 er det vist et lengdesnitt gjennom betjeningsanordningen 1.1 en øvre halvdel av fig. 2 er betjeningselementet 7 vist i sin inntrukne stilling 71, mens det i den nedre halvdel som er adskilt fra den øvre halvdel ved hjelp av den aksiale stiplede linje 66 er betjeningselementet 7 vist i sin utskyvningsstilling 70, se også fig. 1.

Anordningshuset 4 er utført i to deler ut i fra husdelene 62 og 63. Husdelen 62 danner en huskappe som ved hjelp av festeinnretningen 64 er løsbart forbundet med den andre husdel 62. En tilsvarende festeinnretning 64 er anordnet på den utløpsende 29 av anordningshuset 4 som vender bort fra huskappen 63.

I huskappen 63 er det som den av en motor/driv-enhet 19 anordnet en elektrisk motor 14.1 den ene ende er det montert en posisjonssensor 26 for å angi lengdeposisjonen for spindelen 5. Denne posisjonssensor 26 rager i den ende av anordningshuset 4 som vender bort fra utløpsenden 29 ut fra huskappen 63 og er anordnet i en sensorkappe 76 som er løsbart forbundet med huskappen 63.

Den elektriske motor 14 er forbundet med en drivinnretning 17 som utgjør en ytterligere del av motor/driv-enheten, og som f.eks. kan være et såkalt fleksspline-drev uten klassiske tannhjul. Motor/driv-enheten 19 er festet til en ringskive 18 som strekker seg på tvers i anordningshuset 4, slik at drivinnretningen 17 befinner seg i det minste delvis innsatt i en tilsvarende midtanordnet ringåpning i denne ringskive.

På den side 20 av ringskiven 18 som vender bort fra den elektriske motor 14 oppviser denne en ringforlengelse 21, hvori en forbindelseshylse 22 er dreibart opplagret. Denne forbindelseshylse 22 er dreibart forbundet med drivinnretningen 17 med sin ende 23. Til sin overforliggende ende 24 er det løsbart festet en kulemutter 16.1 kulemutteren 16 er da dreiespindelen forskyvbart opplagret som kuleomløpsspindel 15 for bevegelse i aksial retning 66 eller forskyvningsretningen 2. Denne forbindelseshylse 22 oppviser i retning av kulemutteren 16 forskjellige avsnitt med tiltagende tverrmål, slik at den ved sin ende 23 oppviser et avsnitt med det minste tverrmål, og som er festet til drivinnretningen 17. Kulemutter 16, dreiespindel 15 og motor/driv-enheten 19 danner en forskyvningsinnretning 6 for betjeningselementet 7.

I forbindelseshylsen 22 er dreiespindelen 5 anordnet, hvor da denne i fig. 2 angir en posisjon med maksimal innskyvning i forbindelseshylsen 22 i den øvre halvdel, og i den nedre halvdel viser en posisjon med maksimal tilbaketrekning ut av forbindelseshylsen 22.

Mellom forbindelseshylsen 22 og ringforlengelsen 21 er det på deres utside vist en bufferfjær 25. Denne muliggjør en dreining av forbindelseshylsen 22 i forskyvningsretningen 11, mens en dreining i den motsatte retning forhindres.

Mellom forbindelseshylse 22 og ringforlengelse 21 er det anordnet et dreielager 28, hvor da dette dreielager så vel som alle ytterligere dreielagre på vanlig måte er angitt ved et kvadrat eller et rektangel med inntegnede diagonaler.

Forbindelseshylsen 22 er omgitt av en mantelhylse 27, som ved én av sine ender dreiefast er løsbart festet til ringskiven 18. Ved sin motsatte ende oppviser mantelhylsen 27 et endeavsnitt 40, som danner en ringflens 9 som omgir kulemutteren 16. Til ringflensen 9 er det i retning av anordningshusets 4 utløpsende 29 tilsluttet en dreiehylse 8, som da på sin tilvendte ende mot ringflensen 9 oppviser et endeavsnitt 39. Endeavsnittet 39 og ringflensen 9 oppviser samme ytterdiameter henholdsvis 41 og 42. På endeavsnittet 39 så vel som på ringflensen 9 er en bufferfjær 10 påviklet, som da forbinder mantelhylsen 27 og dreiehylsen 8 innbyrdes ved dreining av kulemutteren 16 i forskyvningsretningen 11. Dreiehylsen 8 strekker seg frem til et husdeksel som er innsatt i en utløpsåpning 29 i anordningshuset 4. Dette husdeksel oppviser på sin innside en innstikkshylse 45 som omgir dreiehylsen og hvori dreiehylsen er dreibart opplagret over et dreielager 28. Over et ytterligere dreielager 28 ved den andre ende av dreiehylsen 8 er denne dreibart opplagret på ringflensen 9 for mantelhylsen 27. Husdekslet 23 oppviser på midten en føringsutboring 44, som betjeningselementet 7 er ført gjennom. På en ende 38 av betjeningselementet 7 som er tilordnet dreiespindelen 5 er dette forbundet med dreieholderen 37. Denne dreieholder 37 er på enden 34 av dreiespindelen 5 løsbart festet som en del av et spindelhode 35, på visse sider 36 som er vendt bort fra dreiespindelen den er opplagret. Fra dreieholderen 37 rager radialt utover to føringsfremspring 32, 33 som ligger rett overfor hverandre, griper inn i de tilsvarende føringsslisser 30, 31 i dreiehylsen 8 og føres i disse føringsslisser i aksial retning 66. Med inngrepet av føringsfremspringene i føringsslissene er dreieholderen 37 og dermed dreiespindelen 5 og dreiehylsen 8 dreiefast forbundet med hverandre.

På den ytterside av husdekslet som ligger rett overfor innstikkshylsen 45 oppviser denne en ytterhylse 55, som da omgir betjeningselementet 7.1 sin frie ende 56 er ytterhylsen 55 lukket av et endedeksel 57. Denne oppviser en utløpsboring 58 som betjeningselementet 7 kan skyves ut gjennom. I inntrekksstillingen 71 avsluttes den frie ende av betjeningselementet 7 hovedsakelig i nivå med utsiden av endedekslet 57. Inne i ytterhylsen 55 er det fylt et ikke angitt fluid. Dette tjener til demping av en bevegelse av betjeningselementet 7, hvorved det ut i fra dette rager ut en fortrengningsskive 60 som fortrengningselement 59.1 denne fortrengningsskive 60 er fluidgjennomgangsboringer 61 anordnet, og som spesielt demper bevegelsen av betjeningselement 7 i retning mot utskyvningsstillingen 70.

Bufferfjæren 10 befinner seg ved en av sine viklingsender 51 i kontakt med en medbringerinnretning 49, som er utformet på innsiden 50 av en spennhylse 13. Denne spennhylse 13 er over et dreielager 28 med sine ender dreibart opplagret på den ene side på utsiden 47 av innstikkhylsen 45 og på den andre side på utsiden 45 av mantelhylsen 27. Ved den av sine ender som er tilordnet mantelhylsen 27 oppviser spennhylsen 13 en radialt innoverrettet endeflens 77 med en indre fortanning. Denne befinner seg i inngrep med tannhjulet 76, som i sin tur dreies av en spennmotor 48. Denne spennmotor 48 er anordnet mellom mantelhylsen 27 og anordningshuset 4, og er anordnet for styrbar dreining av spennhylsen 13 atskilt fra den elektriske motor 4.

Ved sine ytterender står en tilbakestillingsfjær 52 utformet som torsjonsfjær i forbindelse med innstikkshylsen 45. Dens andre viklingsende 54 befinner seg i kontakt med en medbringerinnretning 53, som rager ut fra innsiden 50 av spennhylsen 13. Ved dreining av spennhylsen 13 ved hjelp av spennmotoren 48 blir tilbakestillingsfjæren 52 spent og avgir en tilbakestillingskraft for spennhylsen 13.

Spennmotoren 48, spennhylsen 13, viklingsfjæren 10 og tilbakestillingsfjæren 52 danner til sammen en nødutløsningsinnretning 12, som ved utfall av en elektrisk energitilførsel til betjeningselementet 1 bevirker en selvdrevet eller automatisk tilbakestilling av betjeningselementet 7 til inntrekksstillingen 71.

I fig. 3 er betjeningsanordningen 1 fra fig. 2 vist sett forfra i retning av huskappen 63 og sensorkappen 76. Fig. 2 tilsvarer et snitt langs linjen ll-ll i fig. 1. Konsentrisk om posisjonsføleren 26 er det i henhold til fig. 3 anordnet fire kompensatorer 76, som da er nærmere vist i fig. 4. Fig. 4 tilsvarer da et snitt langs linjen IV-IV i fig. 3.

Kompensatorene 75 er anordnet på hver sin side i huskappen 62 radialt på utsiden i forhold til den elektriske motor 14. Disse kompensatorer tjener til volum-og trykkutligning på grunn av den fullstendige oljefylling av betjeningsanordningen og dermed til kompensering av volumforandringer under betjeningen og temperaturvekslinger.

I fig. 5 er det vist et oppriss av samme art som fig. 3 og for et andre utførelseseksempel for en betjeningsanordning 1 i henhold til oppfinnelsen. Fire kompensatorer 75 er anordnet konsentrisk omkring posisjonssensor 26.

Fig. 6 viser et snitt langs linjen VI-VI i fig. 5. For beskrivelse av dette andre utførelseseksempel for betjeningsanordningen 1 skal det henvises til fig. 2, idet tilsvarende deler i de to figurer er angitt med samme henvisningstall og bare vil bli delvis omtalt.

Det andre utførelseseksempel for betjeningsanordningen 1 skiller seg i det vesentlige fra det første ved at innstikkshylsen 45 strekker seg mindre langt inn i anordningshuset 4. En ytterligere forskjell er at posisjonssensoren 26 er anordnet nedsenket i huskappen 63 og den åpning som tar opp posisjonsføleren kan lukkes ved hjelp av en tilsvarende sensorkappe 76 i forbindelse med utsiden av huskappen 63.

Videre er den elektriske motor 14 av mindre utførelse, da det andre utførelseseksempel for betjeningsanordningen i henhold til oppfinnelsen er beregnet for mindre ytelse.

I fig. 6 er betjeningselementet 7 bare vist i sin inntrekksstilling 71, er vist avsluttet hovedsakelig i flukt med yttersiden av endedekslet 57, se også fig. 2.

Ellers oppviser f.eks. anordningshuset 4 analogt med fig. 2 på sin ytterside 65 tilsvarende festeinnretninger 64 så vel for forbindelse av huskappen 63 og den ytterligere husdel 62 som også for forbindelse av husdelen 62 med f.eks. flenskoplingshuset 69, se også fig. 1.

I det følgende vil arbeidsfunksjonen for betjeningsanordningen 1 i henhold til oppfinnelsen blir kort forklart under henvisning til de vedføyde figurer.

For forskyvning av betjeningselementet 7 i innstillingsretningen 2 blir den elektriske motor 14 aktivert, og dreier derved over drivinnretningen 17, forbindelseshylsen 22 og den kulemutter 16 som er dreifast forbundet med denne. Ved dreining av kulemutteren blir dreiespindelen 5 henholdsvis kuleomløps-spindelen 15 beveget i aksial retning, slik at den over dreieholderen 37 ved sin ende 34 forflytter betjeningselementet 7 i retning av utskyvningsstillingen 70.

Samtidig med dette eller også litt på forhånd blir spennhylsen 13 dreiet ved hjelp av spennmotoren 48 over tannhjulet 78. Ved hjelp av de tilsvarende medbrin-gerinnretninger 49, 53 blir så vel skruefjæren 10 avspent og tilbakestillingsfjæren 52 spent. Dette innebærer at skruefjæren 10 ved egen spenning omslutter dreiehylsen 8 og mantelhylsen 27, hvorved disse blir dreiefast forbundet med hverandre. Tilbakestillingsfjæren 52 spennes ved dreining av spennhylsen 13.

Ved forbindelsen mellom dreiehylsen 8 og mantelhylsen 27 forhindrer en ti I— bakedreining av kulespindelen 5. Det tilsvarende tilbakedreiningsmoment overfø-res over mantelhylsen 27 til anordningshuset 4.

Hvis den spennmotor 48 som er utført som trinnmotor drives med tilsvarende holdestrøm, forblir denne i sin innstilte posisjon så vel som også spennhylsen 13.1 tilbakestillingsfjæren 52 er det lagret energi som forsøker å dreie spennhylsen 13 tilbake mot holdemomentet fra spennmotoren 48.

I utskyvningsstillingen 70 av betjeningselementet 7 er ventilboringen 72, se fig. 1, åpnet og gass/olje-tilførsel eller lignende kan finne sted.

Den tilsvarende langsgående bevegelse av dreiespindelen 5 avføles av posisjonssensoren 26.

Hvis ventilboringen 72 atter skal lukkes, blir holdemomentet fra spennmotoren 48 nedbygget ved tilsvarende styring. Derpå blir bufferfjæren 10 åpnet, slik at dreiehylsen 8 kan dreies i forhold til mantelhylsen 27 i motsatt retning ved hjelp av tilbakestillingskraften i tilbakestillingsfjæren 52. Ved hjelp av den dreiefaste forbindelse av dreiehylsen 8 med dreiespindelen 5, se føringsslissene 30, 31 og føringsfremspringene 32, 33, kan tilsvarende dreiespindelen dreies tilbake ved hjelp av kulemutteren 16 i retning mot den elektriske motor 14, hvorved betjeningselementet 7, som er forbundet med dreiespindelen, blir skjøvet tilbake til inntrekksstillingen 71. Herunder spiller den tilbakestillingskraft som utøves på betjeningselementet 7 fra tilbakestillingsfjæren 67 en stor rolle, se fig. 1, da hovedsakelig ut i fra denne kraft tilbakestillingen av så vel betjeningselementet 7 som også dreiespindelen 5 finner sted. Tilbakestillingsfjæren 52 tjener hovedsakelig bare til tilbakedreining av spennhylsen 13 og til en tilsvarende utløsning av bufferfjæren 10.

I tilfelle et strømbortfall, blir likeledes holdemomentet i spennmotoren 48 nedbygget, slik at en nødlukking av betjeningsanordningen 1 finner sted med hjelp av den nødutløsningsinnretning 12 som utgjøres av tilbakestillingsfjæren 52 og bufferfjæren 10 så vel som spennhylsen 13. Som allerede tidligere beskrevet, dreier tilbakestillingsfjæren 52, spennhylsen 13 tilbake, hvorved bufferfjæren 10 ut-løses fra sin omslutning, slik at deretter dreiehylsen 8 kan dreies i forhold til mantelhylsen 27. Den øvrige lukkefunksjon finner sted analogt med normal lukking av betjeningsanordningen 1.

Det er således mulig å føre en tilsvarende ventil til lukket stilling uten styring utenfra og uten tilførsel av elektrisk energi.

Den beskrevne betjeningsinnretning 1 er særlig innrettet for anvendelse i

olje-, gass-, raffinerings- eller kjemiindustrien i de tilfeller hvor det er ønskelig med fjernstyring av en betjening av en strupeinnretning, en ventil eller lignende som befinner seg på vanskelig tilgjengelige og/eller farefylte steder. Nødutløsningsinnret-ningen 12 i henhold til oppfinnelsen kan ikke bare anvendes med det angitte fleks-spline-drev uten klassiske tannhjul, men også i forbindelse med andre eksister-ende drivmidler med seriemotorer og standardkombinasjoner med brems og kopling.

Claims (30)

1. Betjeningsanordning (1) for innstilling av en styreinnretning (3) som er påført kraft i en retning motsatt innstillingsretningen (2), hvor denne betjeningsanordning (1) er forsynt med et betjeningselement anbrakt aksialt forskyvbart i innstillingsretningen (2) inne i et anordningshus (4) ved hjelp av en dreiespindel (5) i en forskyvningsinnretning (6) idet denne dreiespindel (5, 15) er glidbart forbundet med og dreiefast forbundet med en dreiehylse (8) som er dreibart opplagret i anordningshuset (4) og omgir dreiespindelen (5,15), hvor denne dreiehylse fastholdes i forhold til en ringflens (9) som er dreiefast forbundet med anordningshuset (4) ved hjelp av en bufferfjær (10) som virker motsatt en forskyvningsretning (11) for dreiespindelen, idet bufferfjæren (10) er tilordnet en nødutløsnings-innretning (12) for tilbakestilling av betjeningselementet (7) i retning motsatt innstillingsretningen (2), karakterisert vedat nødutløsningsinnretningen (12) omfatter en spennhylse (13) for bufferfjæren (10), idet spennhylsen (13) er dreibart anordnet mellom en spennstilling og en avspenningsstilling og kraftpådratt i retning av avspenningsstillingen , hvor bufferfjæren utløsbart holdes i spennhylsens spennstilling.

2. Betjeningsanordning som angitt i krav 1, karakterisert vedat forskyvningsinnretningen (6) er forsynt med en elektrisk motor (14) for dreining av dreiespindelen (5, 15).

3. Betjeningsanordning som angitt i krav 2, karakterisert vedat forskyvningsinnretningen (6), og spesielt den elektriske motor (14) med spindelen (5, 15), er tilordnet en posisjonssensor (26).

4. Betjeningsanordning som angitt i minst et av de forutgående krav,karakterisert vedat dreiehylsen (8) strekker seg fra hovedsakelig en kulemutter (16) frem til en utløpsende (29) fra anordningshuset (4) og som ligger rett overfor den elektriske motor (14), hvor i det minste to føringsslisser (30, 31) er utformet i dreiehylsen (8), og hvori radialt utragende føringsfremspring (32, 33) i forhold til dreiespindelen (5,15) kan forskyves i aksial retning (66).

5. Betjeningsanordning som angitt i krav 4, karakterisert vedat føringsfremspringene (32, 33) er anordnet på et spindelhode (35) som er løsbart festet på den ene ende (34) av dreiespindelen (5).

6. Betjeningsanordning som angitt i krav 5, karakterisert vedat spindelhodet (35) på den side (36) som er vendt bort fra dreiespindelen (5) er forsynt med en dreieholder (37) for den ene ende (38) av betjeningselementet (7).

7. Betjeningsanordning som angitt i krav 1, karakterisert vedat dreiespindelen (5,15) er utført som kuleomløps-spindel (15) og den elektriske motor (14) er drivbart forbundet med en kulemutter (16), hvori dreiespindelen er opplagret.

8. Betjeningsanordning som angitt i krav 7, karakterisert vedat det mellom den elektriske motor (14) og kulemutteren (16) er anordnet en drivinnretning (17).

9. Betjeningsanordning som angitt i krav 8, karakterisert vedat den elektriske motor (14) og drivinnretningen (17) danner en spesiell løsbart festet motor/driv-enhet (19) på en ringskive (18) som er anordnet på tvers av anordningshuset (4) og festet i dette.

10. Betjeningsanordning som angitt i krav 9, karakterisert vedat ringskiven (18) på den side (20) som er vendt mot kulemutteren (16) er forsynt med en ringforlengelse, hvori det er lagret en forbindelseshylse (22) samt med sin ene ende (23) er løsbart forbundet med motor/driv-enheten (19) og med sin andre ende (24) er løsbart forbundet med kulemutteren (16).

11. Betjeningsanordning som angitt i krav 10, karakterisert vedat en mantelhylse (27) omgir ringforlengelsen (21) og forbindelseshylsen (22) og er løsbart festet til ringskiven (18).

12. Betjeningsanordning som angitt i krav 11, karakterisert vedat dreiehylsen (8) er dreibart anordnet i forhold til mantelhylsen (27) og bufferfjæren (10) er anordnet mellom disse.

13. Betjeningsanordning som angitt i krav 11, karakterisert vedat dreiehylsen (8) og mantelhylsen (27) oppviser innbyrdes tilvendte endeavsnitt (39, 40) med hovedsakelig samme ytterdiameter (41, 42), hvorpå bufferfjæren (10) er påviklet.

14. Betjeningsanordning som angitt i krav 10, karakterisert vedat det mellom forbindelseshylsen (22) og ringforlengelsen (21) er anordnet en ytterligere skruefjær (25).

15. Betjeningsanordning som angitt i krav 1, karakterisert vedat et husdeksel (43) med en føringsutboring (44) for betjeningselementet (7) er anordnet på utløpsenden (29) av anordningshuset (4).

16. Betjeningsanordning som angitt i krav 15, karakterisert vedat husdekslet (43) er forsynt med minst én innstikkshylse (45) som rager inn i anordningshuset (4) og omgir dreiehylsen (8), og hvori føringshylsen er dreibart opplagret.

17. Betjeningsanordning som angitt i krav 16, karakterisert vedat en tilbakestillingsfjær (52) for kraftpådrag på spennhylsen (13) i retning mot avspenningsstillingen er anordnet mellom spennhylsen (13) og anordningshuset (4) eller en komponent som er dreiefast anordnet i forhold til anordningshuset.

18. Betjeningsanordning som angitt i krav 17, karakterisert vedat den dreiefaste komponent utgjøres av innstikkshylsen (45).

19. Betjeningsanordning som angitt i krav 17, karakterisert vedat en ytterligere medbringerinnretning (53) rager hovedsakelig radialt innover fra innsiden (50) av spennhylsen (13), samt befinner seg i kontakt med en viklingsende (54) av tilbakestillingsfjæren (52).

20. Betjeningsanordning som angitt i krav 16, karakterisert vedat husdekslet (43) oppviser en ytterhylse (55) som ligger rett overfor innstikkshylsen (45) og omgir betjeningselementet (7).

21. Betjeningsanordning som angitt i krav 20, karakterisert vedat ytterhylsen (55) på sin frie ende (56) oppviser et spesielt løsbart endedeksel (57) med utløpsboring (58) for det hovedsakelig stavformede betjeningselement (7).

22. Betjeningsanordning som angitt i krav 20, karakterisert vedat ytterhylsen (5) i det minste delvis er fylt med fluid og det fra betjeningselementet (7) rager inn minst ett fortregningselement (59) innover i ytterhylsen (55).

23. Betjeningsanordning som angitt i krav 22, karakterisert vedat fortrengningselementet (59) er utformet som en radialt utragende fortrengningsskive (60) fra betjeningselementet (7) og med minst én fluidgjennomløpningsboring (61).

24. Betjeningsanordning som angitt i krav 16, karakterisert vedat spennhylsen (13) er dreibart opplagret på utsiden (46, 47) av mantelhylsen (27) og innstikkshylsen (45).

25 . Betjeningsanordning som angitt i krav 15, karakterisert vedat en festeinnretning (64) på utsiden (65) av anordningshuset (4) er anordnet i området av husdekslet (43) for løsbart feste på vedkommende styreinnretning (3).

26. Betjeningsanordning som angitt i krav 1, karakterisert vedat spennhylsen (13) er anordnet for å dreies ved hjelp av en elektrisk spennmotor (18) omfattende en trinnmotor.

27. Betjeningsanordning som angitt i krav 26, karakterisert vedat en medbringerinnretning (49) er utformet på innsiden (50) av spennhylsen (13), og som befinner seg i kontakt med en viklingsende (51) av bufferfjæren (10).

28. Betjeningsanordning som angitt i krav 26, karakterisert vedat spennmotoren (48) er anordnet i anordningshuset (4) ved siden av mantelhylsen (27).

29. Betjeningsanordning som angitt i krav 1, karakterisert vedat anordningshuset (4) er sammensatt av minst to husdeler (62, 63) som er løsbart forbundet med hverandre.

30. Betjeningsanordning som angitt i krav 29, karakterisert vedat en husdel (63) hovedsakelig er utformet som hus-endedeksel, hvori motor/driv-enheten (19) inngår.