NO800621L

NO800621L - FLUID PRESSURE ACTIVABLE CONTROL DEVICE.

Info

Publication number: NO800621L
Application number: NO800621A
Authority: NO
Inventors: Neil H Akkerman; Bruce Duane Christensen
Original assignee: Baker Cac
Priority date: 1979-03-23
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1980-09-24
Also published as: FR2452017A1; GB2049110A; DE3010199A1

Abstract

En fluidaktivisert pilotinnretning gjør bruk at* et utkraget. fjsreleir.ent (40) som er montert for å utpve en kraft på et følestenoel (24) mot kraften som utøves av det fite fluid-trvkk. Mar trvkket av det føite fluid overskrider kraften fra det utkragede r jsreletaent, beveges følestc..pelet for å. utløse en styrefunksjon.A fluid-activated pilot device makes use of * a cantilever. spring relay (40) mounted to exert a force on a sensing tool (24) against the force exerted by the fluid fluid pressure. The pressure of the infused fluid exceeds the force of the cantilevered surface, moving the sensor to trigger a control function.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et styrende pilot ventil-apparat for bruk eksempelvis i ledninger som fører et følt fluid for å bevege en operasjonsventil fra en stilling til en annen stilling. The present invention relates to a controlling pilot valve device for use, for example, in lines that carry a felt fluid to move an operating valve from one position to another position.

Det- er mange pilotinnretninger tilgjengelig for bruk i sikker-hetssystemer for å overvåke trykket i en strømningsledning og sende et signal til eller fjerne ét signal fra en tilhørende anordning, så som en sikkerhetsventil eller en styrekonsol. There are many pilot devices available for use in safety systems to monitor the pressure in a flow line and send a signal to or remove a signal from an associated device, such as a safety valve or a control console.

Den vanligste benyttede pilotinnretning. er kjent som en spolepilot som benytter en spoleventil og et følestempel som mot-virkes av en justerbar skruefjær.. Når f.eks. trykket i det fluid som føles av stempelet overvinner kraften fra den tilhø-rende fjær, blir strømningen av styrefluid gjennom spoleventi-len endret for å regulere strømningen i en ledning. Det vil forstås at i et slikt system må skruefjærinnretningen vanligvis være styrt for å minimalisere friksjonen. Systemet er vanligvis bare 88 - 90 % nøyaktig med hensyn til repeterbarhet The most commonly used pilot device. is known as a spool pilot that uses a spool valve and a feeler piston which is counteracted by an adjustable coil spring.. When e.g. the pressure in the fluid felt by the piston overcomes the force from the associated spring, the flow of control fluid through the spool valve is changed to regulate the flow in a line. It will be understood that in such a system the coil spring device must usually be controlled to minimize friction. The system is typically only 88 - 90% accurate in terms of repeatability

for trippe punktet til de tilhørende ventilarrangementer. Nå krever offentlige bestemmelser at slike systemer skal være mye mer nøyaktige med hensyn til sine føleegenskaper, spesielt med hensyn til repeterbarhet. for the trip point of the associated valve arrangements. Now, government regulations require such systems to be much more accurate with respect to their sensing characteristics, especially with respect to repeatability.

Det foreligger spolepilot innretninger som er i stand til å møte de någjeldende høyere krav til nøyaktighet, men disse an-sees for å være meget dyre. There are coil pilot devices which are able to meet the current higher requirements for accuracy, but these are considered to be very expensive.

Bourdon rørinnretninger benyttes også for å føle og overvåke trykket i strømningsledninger. Imidlertid har disse innretninger begrenset ovértrykkskapasitet. Dersom en Bourdon rør-innretning benyttes til å føle et trykk av 100 bar, kan det maksimale begrensende trykket være 140 bar. Dette er ikke sær-lig tilfredsstillende når systemet benyttes i forbindelse med føling av en strømmende karbpnbrønn, som typisk opererer ved et trykk på 140 bar, og som når brønnen stenges, stiger til et trykk på 350 bar, d.v.s. betydelig over overvåkningssystemets . kapasitet.' Bourdon tube devices are also used to sense and monitor the pressure in flow lines. However, these devices have limited overpressure capacity. If a Bourdon tube device is used to sense a pressure of 100 bar, the maximum limiting pressure can be 140 bar. This is not particularly satisfactory when the system is used in connection with sensing a flowing hydrocarbon well, which typically operates at a pressure of 140 bar, and which, when the well is closed, rises to a pressure of 350 bar, i.e. significantly above that of the monitoring system. capacity.'

Det er et formål i foreliggende oppfinnelse å tilveiebringeIt is an object of the present invention to provide

et følesysten som er billig i fremstilling og som har et betydelig følsomhetsområde og høy ovértrykkskapasitet. a tactile system that is cheap to manufacture and has a significant sensitivity range and high overpressure capacity.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe, en pilotinnretning for fluidtrykk som har lav følefriksjonskarakteri-stikk. Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en fluidtrykkspilotinnretning som har høy bevegelsesforstørrelses-evne. Another object of the invention is to provide a pilot device for fluid pressure which has low sensing friction characteristics. Another object of the invention is to provide a fluid pressure pilot device which has a high movement magnification capability.

Et annet formål ved oppfinnelsen- er å tilveiebringe en pilot innretning for fluidtrykk hvor den primære fjær belastningskraft. er fjernet fra bevegelsesforstørrelsessystemet. Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en pilotinnretning for f luidtrykket som benytter et utkraget f jærelement'som er stabilt selvstyrende i seg selv og som kan styres i sin bevegelse med en minimal friksjonskontakt. Another object of the invention is to provide a pilot device for fluid pressure where the primary spring load force. has been removed from the motion magnification system. Another object of the invention is to provide a pilot device for the fluid pressure which uses a cantilevered spring element which is stable self-steering in itself and which can be controlled in its movement with a minimal frictional contact.

Oppfinnelsens formål oppnås ved hjelp av en fluidtrykkspilotinnretning som omfatter et følestempel) midler som gir. fluidtett tetning mellom en fluidtrykkskilde som skal føles og stem-plet og som er bevegelig mot og bort.fra stempelet ved en endring i trykket i det følte fluidj og en utkraget fjærinnretning som har et statisk og et dynamisk endeparti, hvor.det dynamiske endeparti av fjæren vanligvis motvirker bevegelse av stempelet, hvorved en styreinnretning aktiviseres av stempelets bevegelse når trykket i det følte fluid bringer stempelet til å bevege seg mot kraften av fjærinnretningen. The object of the invention is achieved by means of a fluid pressure pilot device comprising a feeler piston) means which provide. fluid-tight seal between a fluid pressure source to be felt and stamped and which is movable towards and away from the piston by a change in the pressure in the felt fluid and a cantilever spring device which has a static and a dynamic end part, where the dynamic end part of the spring usually opposes movement of the piston, whereby a control device is activated by the movement of the piston when the pressure in the sensed fluid causes the piston to move against the force of the spring device.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til de ut-førelseseksempler som er vist på vedføyede tegninger. Fig. 1 er et sidériss av en fluidtrykkspilotinnretning ifølge oppfinnelsen. The invention shall be described in more detail with reference to the design examples shown in the attached drawings. Fig. 1 is a side view of a fluid pressure pilot device according to the invention.

Fig. 2 er et grunnriss av innretningen vist på fig. 1.Fig. 2 is a plan of the device shown in fig. 1.

Fig. 3 er et enderiss av innretningen vist på fig. 1 som sett Fig. 3 is an end view of the device shown in fig. 1 as seen

fra høyre side.from the right side.

Fig. 4 er et enderiss av innretningen vist på fig. 1 som sett fra venstre side. Fig. 5 er et partielt snitt av et parti av innretningen vist på fig. 1 tatt langs linjen 5-5. Fig. 6 er et partielt perspektivisk riss av den innvendige kon-figurasjon av membranmonteringsplaten og den tilhørende mem-brandekkplate med de enkelte deler adskilte. Fig. 7 er et partielt snitt av en modifisert form av et føle-, stempel og tilhørende samvirkende massive elastomere membran- . element. Fig. 8 er et partielt snitt av en annen modifisert form for et følestempel og tilhørende tettningsmidler. Fig. 9 er et sideriss i likhet med fig. 1 og viser en modifisert form av en fluidtrykkpilotinnretning hvor bevegelsesfor-størrelsessystemet er eliminert. Fig. 4 is an end view of the device shown in fig. 1 as seen from the left side. Fig. 5 is a partial section of a part of the device shown in fig. 1 taken along the line 5-5. Fig. 6 is a partial perspective view of the internal configuration of the membrane mounting plate and the associated membrane fire deck plate with the individual parts separated. Fig. 7 is a partial section of a modified form of a sensor, piston and associated cooperating massive elastomeric membrane. element. Fig. 8 is a partial section of another modified form of a feeler piston and associated sealing means. Fig. 9 is a side view similar to fig. 1 and shows a modified form of a fluid pressure pilot device where the motion magnification system is eliminated.

På figurene 1 til 5 er det vist en fluidtrykkspilotinnretning som omfatter en bevegelsesforstørrende mekanisme. Nærmere bestemt er det anordnet en langstrakt stiv monteringsplate 10 som har en åpning 12 anbragt ved den ene ende. En membran monteringsplate 14 og en tilhørende membran dekkplate 16 er festet i forhold til undersiden av monteringsplaten 10 ved hjelp av flere gjengede festemidler 38 som er innrettet til å strekke seg gjennom innrettede åpninger utformet i monteringsplaten 14 og dekkplaten 16 og som opptas i gjenger i egnede plasserte, innvendige gjengede åpninger i monteringsplaten 10. Figures 1 to 5 show a fluid pressure pilot device which comprises a movement-enhancing mechanism. More specifically, an elongated rigid mounting plate 10 is provided which has an opening 12 placed at one end. A membrane mounting plate 14 and an associated membrane cover plate 16 are fixed relative to the underside of the mounting plate 10 by means of several threaded fastening means 38 which are arranged to extend through aligned openings formed in the mounting plate 14 and the cover plate 16 and which are received in threads in suitable located, internally threaded openings in the mounting plate 10.

Membranmonteringsplaten 14 er forsynt med et sentralt kammer 20 som er innrettet.til å oppta hovedlegemspartiet 22 av et stempel 24. Stempelet 24 har en oppadragende forlengelse 26 som er innrettet for opptagelse i åpningen 12 i monteringsplaten 10. Et membranelement 30 er plassert slik at det helt dekker den nedre åpne ende av kammeret 20 i monteringsplaten 14. Membranelementet 30 er av den ruglende type og omfatter typisk et tekstilmateriale med et elastomert belegg. Membrandekkplaten 16 har et indre følekammer 32 som stort sett er innrettet med membranen 30 og kammeret 20 i membranmonteringsplaten 14. Følekammeret 32 står i forbindelse med kilden for det fluidstrykket som føles, gjennom en gjenget åpning anordnet i en fitting 34. Det er også anordnet en alternativ gjenget åpning i veggen av. følekammeret 32, hvilken åpning har større diameter er vist lukket ved hjelp av en utvendig gjenget plugg 36. Med denne viste konstruksjon kan en separat ledning koples mellom fittingen 34 og fluidtrykkilden, så som en . strømningsledning for en gassbrønn, eller alternativt kunne man plugge fittingen 34, fjerne pluggen 36 og feste innretningen direkte til strømningsledningen på dette punkt. The diaphragm mounting plate 14 is provided with a central chamber 20 which is adapted to receive the main body portion 22 of a piston 24. The piston 24 has an upwardly extending extension 26 which is adapted to be received in the opening 12 in the mounting plate 10. A diaphragm element 30 is positioned so that completely covers the lower open end of the chamber 20 in the mounting plate 14. The membrane element 30 is of the rocking type and typically comprises a textile material with an elastomeric coating. The membrane cover plate 16 has an inner sensing chamber 32 which is largely aligned with the membrane 30 and the chamber 20 in the membrane mounting plate 14. The sensing chamber 32 is connected to the source of the fluid pressure that is felt, through a threaded opening arranged in a fitting 34. There is also arranged a alternative threaded opening in the wall of. the sensing chamber 32, which opening has a larger diameter is shown closed by means of an externally threaded plug 36. With this construction shown, a separate line can be connected between the fitting 34 and the fluid pressure source, such as a . flowline for a gas well, or alternatively one could plug the fitting 34, remove the plug 36 and attach the device directly to the flowline at this point.

Flere gjengede fe.stemidler 38 er benyttet for å kople membranmonteringsplaten 14 og membrandekkplaten 16 til undersiden av monteringsplaten 10. De gjengede festemidler 38 kan typisk være innrettet til å strekke seg gjennom egnet plassert og innrettede hull i membrandekkplaten 16 og membranmonteringsplaten 14 og opptas deretter i egnede innvendig gjengede hull i monteringsplaten 10. I sammensatt stilling tjener membranelementet 30 til å gi en fluidtett tetning mellom fluidtrykket som føles i følekammeret 32 av membrandekkplaten 16, og atmosfær-iske trykk i det øvrige av innretningen. Det vil forstås at trykket i følekammeret 3 2 virker på undersiden av membranelementet 30 som vender mot det indre av følekammeret 32. Kraften som bevirkes av det følte fluidtrykket overføres så gjennom membranelementet 30 til stempelet 24.. Når trykket i fluidet i følekammeret 32 øker, vil en proporsjonal økning skje Several threaded fasteners 38 are used to connect the membrane mounting plate 14 and the membrane cover plate 16 to the underside of the mounting plate 10. The threaded fasteners 38 can typically be arranged to extend through suitably located and aligned holes in the membrane cover plate 16 and the membrane mounting plate 14 and are then received in suitable internally threaded holes in the mounting plate 10. In the assembled position, the membrane element 30 serves to provide a fluid-tight seal between the fluid pressure felt in the sensing chamber 32 of the membrane cover plate 16, and atmospheric pressure in the rest of the device. It will be understood that the pressure in the sensing chamber 3 2 acts on the underside of the membrane element 30 which faces the interior of the sensing chamber 32. The force caused by the sensed fluid pressure is then transferred through the membrane element 30 to the piston 24. When the pressure in the fluid in the sensing chamber 32 increases, a proportional increase will occur

i kraften som utøves mot stempelet 24 av membranelementet 30. En av fordelene ved bruk av den viste type membran er at- det stort sett er ikke noe glidende friksjon involvert under dennes in the force exerted against the piston 24 by the membrane element 30. One of the advantages of using the type of membrane shown is that there is generally no sliding friction involved during its

funksjon.function.

Videre vil det forstås at diameteren av føleelementene. kan en-• dres uten å påvirke noe annet parti av innretningen ved kun Furthermore, it will be understood that the diameter of the sensing elements. can be addressed without affecting any other part of the device by only

å fjerne de gjengde festemidler 38 og membrandekkplaten 16, og deretter skifte ut membranmonteringsplaten 14 med en plate som har forskjellig diameter på membranelementet 30 og det' sentrale kammer 20 for det samvirkende følestempel 24. En slik modifikasjon vil resultere i en innretning som har forskjellig (høy-ere eller lavere) føleområde uten at det er nødvendig å endre fjærkraften. to remove the threaded fasteners 38 and the diaphragm cover plate 16, and then replace the diaphragm mounting plate 14 with a plate having a different diameter on the diaphragm element 30 and the central chamber 20 for the cooperating feeler piston 24. Such a modification would result in a device having a different ( high-er or lower) sensing range without the need to change the spring force.

Et par utkragede fjærstenger 40 er montert horisontalt med innbyrdes avstand i en pilotventilmonteringsplate 42. Monteringsplaten 42 er festet til den øvre flate på monteringsplaten 10 ved hjelp av gjengede festemidler 44 som er innrettet til å strekke seg gjennom en åpning dannet i monteringsplaten 10 og deretter inn i en innvendig gjenget åpning i basisen, av monteringsplaten 42. En ende av hver av fjærstengene 40 er inn-satt i og fastholdes trangt i adskilte åpninger som er boret i monteringsplaten 42. De motstående eller dynamiske ender av fjasr-stengene 40 fastholdes med innbyrdes avstand av en fjærklemme 46 som er forsynt med et par innbyrdes adskilte åpninger for opptagelse av endene av fjærstengene 40. Fjærklemmene 46 er sikkert festet til fjærstengene 40 ved hjelp av settskruer 48, som antydet med brutt linje på figurene 1 og 2, og er plasserte over forlengelsen 26 av følestempelet 24. Fjærklemmen 46 gir sideveis stabilitet for fjærstengene 40. Fjærklemmen 46 opptar en nivileringsblokk 47 som er anordnet ved den nedre ende av skrueinnretningene 78.. A pair of cantilevered spring rods 40 are mounted horizontally spaced apart in a pilot valve mounting plate 42. The mounting plate 42 is attached to the upper surface of the mounting plate 10 by means of threaded fasteners 44 which are arranged to extend through an opening formed in the mounting plate 10 and then into in an internally threaded opening in the base, of the mounting plate 42. One end of each of the spring rods 40 is inserted into and tightly held in separate openings drilled in the mounting plate 42. The opposite or dynamic ends of the spring rods 40 are held together with distance of a spring clip 46 which is provided with a pair of mutually spaced openings for receiving the ends of the spring rods 40. The spring clips 46 are securely attached to the spring rods 40 by means of set screws 48, as indicated by broken lines in Figures 1 and 2, and are placed over the extension 26 of the feeler piston 24. The spring clamp 46 provides lateral stability for the spring rods 40. The spring clamp 46 accommodates a level ing block 47 which is arranged at the lower end of the screw devices 78..

En justerbar fjærklemme 50»som har horisontalt forløpende og innbyrdes adskilte åpninger for opptagelse av fjærstengene 40 er betryggende festet til stengene ved hjelp av respektive An adjustable spring clamp 50" which has horizontally extending and mutually separated openings for receiving the spring bars 40 is reliably attached to the bars by means of respective

set skruer 52. Den justerbare fjærklemme 50 er justerbar festet til monteringsplaten'10 ved hjelp av en justerbar gjenget bolt 54 som strekker seg gjennom en åpning i monteringsplaten 10 og deretter inri i en innvendig gjenget åpning som strekker set screws 52. The adjustable spring clip 50 is adjustable attached to the mounting plate'10 by means of an adjustable threaded bolt 54 which extends through an opening in the mounting plate 10 and then into an internally threaded opening which extends

seg oppad gjennom klemmen 50 fra denne spasis til f jærsten^-genes 40 plassering. Når den gjengete bolt 54 strammes ved dreining av dets hodeparti i retning med urviserne bringes fjærstengene 40 under belastning. Jo strammere den gjengete bolt 54 justeres, desto mer forspenningskraft utøves på den tilhørende fjærklemme 46 ved reaksjonsendene av. fjærstengene 40 og på forlengelsen 26 av følestempelet 24. upwards through the clamp 50 from this space to the f jærsten^-genes 40 location. When the threaded bolt 54 is tightened by turning its head in a clockwise direction, the spring rods 40 are brought under load. The tighter the threaded bolt 54 is adjusted, the more biasing force is exerted on the associated spring clamp 46 at the reaction ends of. the spring bars 40 and on the extension 26 of the feeler piston 24.

Det vil således sees at stempelet 24 kan beveges av den kraft som overføres til dette fra det følte fluidtrykk gjennom bevegelse av membranelementet 30 kun etter at den utøvede kraft overvinner den motsatt rettede kraft fra fjærstengene 40 som virker via fjærklemmen 46. It will thus be seen that the piston 24 can be moved by the force transferred to it from the felt fluid pressure through movement of the membrane element 30 only after the exerted force overcomes the oppositely directed force from the spring rods 40 which act via the spring clamp 46.

Når det følte trykket blir høyere og høyere, vil fjærstengene 40 bøye seg og kreftene fra fjærstengene 40 øke tilsvarende. Størrelsen .av bøyningen som fjærstengene 40 Undergår, vil na-turligvis være meget liten. As the felt pressure becomes higher and higher, the spring rods 40 will bend and the forces from the spring rods 40 will increase accordingly. The magnitude of the bending which the spring bars 40 undergo will naturally be very small.

En pilotventilinnretning 60 er montert på sideveggen av pilotventilmonteringsplaten 42 ved hjelp av adskilte gjengede festemidler 62. Pilotventilinnretningen 60 kan typisk være en treveis, tpstillingstallerkenventil som ikke har hoe glidende, tetning. For å bevege ventilinnretningen 60 må det utøves en kraft. Kraften som er nødvendig for å bevege ventilen, er en funksjon av pilotventilens tilførselstrykk og ikke en frik-sjonskarakteristikk. Dette er en meget repeterbar kraft dersom tilførselstrykket reguleres omsorgsfullt. Pilotventilinnretningen 60 tjener til å styre et fluid som tillates å strøm-me derigjennom fra innløpsfittingen 64 til utløpsfittingen 66, og den ovennevnte kraft er den som vil være nødvendig for å bevege ventilinnretningen fra en åpen til en lukket stilling. Den slaglengde som er nødvendig for å aktivisere pilotventilen 60 er relativt liten. Når trykket øker, beveges følestempelet 24 mot kraften av fjærstengene 40 en distanse som er omtrent 10 % av pilotventilens 60 slaglengde for hver 1 % endring i følt trykk. Dette betyr at dersom pilotventilinnretningen 60 ble montert direkte på fjærklemmen 46 for fjærstengene 40 for , tripping og tilbakeføring, ville forskjellen mellom trippe-punkt og tilbakeføringspunkt, eller død-området, variere 10 % eller mere. For å redusere dette død- området og sannsynlig-heten for ikke repeterbare funksjoner, er det anordnet et be-vegelsesf orstørrelsessystem som illustrert på figurene 1,2,3 og 4. A pilot valve device 60 is mounted on the side wall of the pilot valve mounting plate 42 by means of separate threaded fasteners 62. The pilot valve device 60 can typically be a three-way, tpposition poppet valve that does not have a sliding seal. In order to move the valve device 60, a force must be exerted. The force required to move the valve is a function of the pilot valve supply pressure and not a frictional characteristic. This is a very repeatable force if the supply pressure is regulated carefully. The pilot valve device 60 serves to control a fluid which is allowed to flow through it from the inlet fitting 64 to the outlet fitting 66, and the above force is that which will be required to move the valve device from an open to a closed position. The stroke length required to activate the pilot valve 60 is relatively small. As the pressure increases, the sensing piston 24 is moved against the force of the spring rods 40 a distance that is approximately 10% of the stroke of the pilot valve 60 for every 1% change in sensed pressure. This means that if the pilot valve device 60 were mounted directly on the spring clamp 46 for the spring rods 40 for tripping and return, the difference between trip point and return point, or dead range, would vary by 10% or more. In order to reduce this dead area and the probability of non-repeatable functions, a motion magnification system is arranged as illustrated in figures 1,2,3 and 4.

Bevegelsesforstørrelsessyternet omfatter en overføringsstangThe motion magnification system includes a transfer rod

70 som ved sin ene ende er dreibart montert i en U-monterings-rakett 72 ved hjelp av gjenget festemidler 74. Mpnterings-blanketten 72 er festet til monteringsplaten 10 ved hjelp av egnet gjenget festemidler 76. En gjenget skrueinnretnirig 78 er montert på overføringsstangen 70 og omfatter et nedaddra-gende stammeparti 80 ved hvis ende det er anordnet en nivileringsblokk 47 som er innrettet til å kontakte fjærklemmen 46. 70 which is rotatably mounted at one end in a U-mounting rocket 72 by means of threaded fasteners 74. The mounting blank 72 is attached to the mounting plate 10 by means of suitable threaded fasteners 76. A threaded screw device 78 is mounted on the transmission rod 70 and comprises a downward-retracting stem portion 80 at the end of which a leveling block 47 is arranged which is arranged to contact the spring clamp 46.

Overføringsstangen 7 0 tvinges vanligvis om omdreiningspunktet for det gjengete festemiddel 74 av en skruefjær 82 slik at ni-vileringsblokken 47 på det nedad ragende stammeparti 80 forblir i kontakt med fjærklemmen 46 for således å sikre at det ikke er noe uønsket klaring eller misinnretning mellom elementene som er i kontakt med hverandre. The transfer rod 70 is usually forced about the pivot point of the threaded fastener 74 by a coil spring 82 so that the leveling block 47 on the downwardly projecting stem portion 80 remains in contact with the spring clip 46 so as to ensure that there is no unwanted clearance or misalignment between the elements which are in contact with each other.

En ende av skruefjæren 82 er festet til overføringsstangen 70 ved hjelp av et gjenget festemiddel 84, mens den motsatte ende er festet til monteringsplaten 10 ved hjelp av et gjenget festemiddel 86. One end of the coil spring 82 is attached to the transfer rod 70 by means of a threaded fastener 84, while the opposite end is attached to the mounting plate 10 by means of a threaded fastener 86.

Den motsatte ende av overføringsstangen 70 er forsynt med en justerbar skrueinnretning 88 som har nedragende stammeparti 90 som er innrettet til å kontakte det funksjonerende element av pilotventilinnretningen 60. The opposite end of the transfer rod 70 is provided with an adjustable screw device 88 having a descending stem portion 90 which is adapted to contact the operating element of the pilot valve device 60.

Overføringsstangen 70 styres under sin bevegelse av et utfre-set spor 9 2 i det øvre parti av pilotventilmonteringsplaten 42 og fastholdes i dette av en plate 94 som er festet til pla-ten 42 ved hjelp av to gjengede festemidler 96.. The transfer rod 70 is guided during its movement by a milled groove 9 2 in the upper part of the pilot valve mounting plate 42 and is held in this by a plate 94 which is attached to the plate 42 by means of two threaded fasteners 96..

Når anordningen er i funksjon og følestempelet 24 beveges oppad av trykket av fluidet som føles, mot den motsatte kraft av fjærstengene 40, vil fjærklemmen 46 tvinge overføringsstangen 70 oppad om omdreiningsaksen for det gjengete festemiddel • 74. Siden avstanden fra lengdeaksen av den justerbare skrueinnretning 78 til omdreiningsaksen for festemiddelet 74 er av stør-relsesorden en-åttendedel av avstanden fra aksen av skrueinn-retningen 78 til den tilsvarende akse av den justerbare skrueinnretning 88, vil,den oppadgående bevegelse av følestempelet i virkeligheten forstørres 8 ganger ved pilotventilinnretningen 60. Selv om forholdet er slik i den viste, utførelse av oppfinnelsen at oppadgående bevegelse av følestempelet 24 forår-saker oppadgående bevegelse av reaksjonsenden av overførings-stangen 70, kan arrangementet lett endres til å reversere ovennevnte virkning. , Dersom en slik endring er ønskelig, .monteres monteringsbraketten 72 på det sted på monteringsplaten 10 hvor de gjengede festemidler 86 vanligvis benyttes for å holde bunn-partiet av skruefjæren 82. Overføringsstangen 70 monteres da dreibart til monteringsbraketten 72 ved åpningen i stangen 70 som benyttes til å oppta det gjengede festemiddel 86. Skruefjæren-82 festes til den ende av overføringsstangen 70 hvor den tidligere var dreibart montert til.monteringsbraketten 72 som vist på tegningen. When the device is in operation and the sensing piston 24 is moved upwards by the pressure of the fluid being sensed, against the opposite force of the spring rods 40, the spring clamp 46 will force the transfer rod 70 upwards about the axis of rotation of the threaded fastener • 74. Since the distance from the longitudinal axis of the adjustable screw device 78 since the axis of rotation of the fastener 74 is of the order of one-eighth of the distance from the axis of the screw device 78 to the corresponding axis of the adjustable screw device 88, the upward movement of the sensing piston will actually be magnified 8 times at the pilot valve device 60. the relationship being such that in the embodiment of the invention shown, upward movement of the sensing piston 24 causes upward movement of the reaction end of the transfer rod 70, the arrangement can be easily changed to reverse the above effect. , If such a change is desired, the mounting bracket 72 is mounted at the place on the mounting plate 10 where the threaded fasteners 86 are usually used to hold the bottom part of the coil spring 82. The transfer rod 70 is then rotatably mounted to the mounting bracket 72 at the opening in the rod 70 that is used to accommodate the threaded fastener 86. The coil spring 82 is attached to the end of the transfer rod 70 where it was previously rotatably mounted to the mounting bracket 72 as shown in the drawing.

Fig. 7 viser en modifisert form av membranen og følestempel-arrangementet. Mens den rullende membrantype vist på fig. 5 og 6 kan lages til å motstå trykket over 140 bar, er det nor-male bruksområdet for en slik membran 30 i området under om- . trent.140 bar. Den modifikasjon som er illustrert på fig. 7, er konstruert for å gi høyere trykkområder og benytter et elastomert føleelement 100 i form av en flat skive. I denne ut-førelse passer det samvirkende følestempel 24 relativt trangt inn i dét samvirkende kammer 20. Denne utførelse er nyttig når systemet skal benyttes til å føle høytrykket, og det benytter meget små stempler. Fig. 7 shows a modified form of the diaphragm and the feeler piston arrangement. While the rolling membrane type shown in fig. 5 and 6 can be made to withstand the pressure above 140 bar, the normal area of use for such a membrane 30 is in the area below about . trained.140 bar. The modification illustrated in fig. 7, is designed to provide higher pressure ranges and uses an elastomeric sensing element 100 in the form of a flat disc. In this embodiment, the cooperating sensing piston 24 fits relatively tightly into the cooperating chamber 20. This embodiment is useful when the system is to be used to sense the high pressure, and it uses very small pistons.

Utførelseseksemplet vist på fig. 8 er en modifisert form for følearrangémentet og omfatter et stempel 102 i stedenfor mem branen, hvilket stempel benytter et tetningselement 104 for å opprettholde tetningen mellom følestempelet 24 og fluidtrykket som føles i følekammeret 32. The design example shown in fig. 8 is a modified form of the sensing arrangement and comprises a piston 102 in place of the membrane, which piston uses a sealing element 104 to maintain the seal between the sensing piston 24 and the fluid pressure sensed in the sensing chamber 32.

I alle tilfeller er de formål med mekanismen som utgjør anordningen å benytte bevegelige elementer som oppviser minimalt med friksjonskontakt. In all cases, the purpose of the mechanism that makes up the device is to use moving elements that exhibit minimal frictional contact.

Fig. 9 viser et annet utførelseseksempel på oppfinnelsen hvor pilotinnretningen i omtrent alle oppbyggningsmessige aspekter er lik innretningen vist på figurene 1, 2, 3, 4, 5 og-6, bort-sett fra at bevegelsesforstørrelsessytemet er eliminert og pilotventilinnretningen er omplassert. Nærmere bestemt er fjærstengene 40 montert i en monteringsbrakett. 42' som er festet til monteringsplaten 10 ved hjelp av gjengede festemidler 44 på samme måte som pilotventilmonteringsplaten 42 i det tidli-. gere beskrevne utførelseseksempel. Imidlertid er pilotventilinnretningen 60 montert ved den motsatte ende av monteringsplaten 10 for å samvirke direkte med følestempelet 24 for den tilhørende fjærklemme 46. Den nedre ende av monteringsbra-• ketten 106. er festet til monteringsplaten 10 ved hjelp av gjengede festemidler 108, mens den øvre ende understøtter pilotventilinnretningen 60. Det vil sees at i funksjon monteres en justerbar skrueinnretning 88' over fjærklemmen 46 og benyttes til å danne kontakt med og forskyve tallerkenventilmekanis-men for pilotventilinnretningen 60 ved bevegelse av følestem-pelet 24. Som nevnt ovenfor, vil dette arrangementet typisk ha en avstand mellom trippe-punktet og tilbakeføringspunktet, eller død-området, på 10 % eller mere. I visse anvendelser vil dette imidlertid være akseptabelt, og mekanismen kan således forenkles. Ved omsorgsfullt valg av størrelsen, eller fjær-konstantene, for fjærstengene 40 i forhold til størrelsen av følelementet og med hensyn til det nødvendige trykkføleområdet, vil denne utførelse kunne konstrueres til å gi mindre enn 10 % dødområde. Fig. 9 shows another embodiment of the invention where the pilot device is similar in almost all structural aspects to the device shown in Figures 1, 2, 3, 4, 5 and -6, except that the movement magnification system has been eliminated and the pilot valve device has been relocated. More specifically, the spring rods 40 are mounted in a mounting bracket. 42' which is attached to the mounting plate 10 by means of threaded fasteners 44 in the same way as the pilot valve mounting plate 42 in the past. gere described embodiment example. However, the pilot valve device 60 is mounted at the opposite end of the mounting plate 10 to cooperate directly with the feeler piston 24 of the associated spring clamp 46. The lower end of the mounting bracket 106 is attached to the mounting plate 10 by means of threaded fasteners 108, while the upper end supports the pilot valve device 60. It will be seen that in function an adjustable screw device 88' is mounted above the spring clamp 46 and is used to make contact with and displace the poppet valve mechanism for the pilot valve device 60 upon movement of the feeler piston 24. As mentioned above, this arrangement typically have a distance between the trip point and the return point, or dead zone, of 10% or more. In certain applications, however, this will be acceptable, and the mechanism can thus be simplified. By careful selection of the size, or spring constants, of the spring bars 40 in relation to the size of the sensing element and with respect to the required pressure sensing area, this design can be designed to give less than 10% dead space.

Selv om de viste utførelseseksempler viser at membrandekselpla-teinnretningen er koplet til en enkelt pilotventilinnretning, vil. det være klart at det ligger innenfor oppfinnelsens ramme å kople flere pilotventilinnretninger til membrandekselplaten.. Although the illustrated embodiments show that the membrane cover plate device is connected to a single pilot valve device, will. it should be clear that it is within the scope of the invention to connect several pilot valve devices to the diaphragm cover plate..

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet i detalj i forbindelse med forskjellige utførelseseksempler, vil dét forstås at dette er gjort kun av illustrasjonshénsyn og at oppfinnelsen ikke nødvendigvis er begrenset til disse fordi alternative ut-førelser og funksjonsmåter vil være innlysende for fagmannen i lyset av forgående beskrivelse. Således har man under over-veielse modifikasjoner som kan utføres uten å avvike fra oppfinnelsens ramme. Although the invention has been described in detail in connection with various exemplary embodiments, it will be understood that this has been done for illustration purposes only and that the invention is not necessarily limited to these because alternative embodiments and modes of operation will be obvious to the skilled person in the light of the preceding description . Thus, modifications are under consideration which can be carried out without deviating from the scope of the invention.

Claims

1. Fluid pressure activated pilot device, characterized in that it comprises a felt piston, means which provide a fluid-tight seal between a source of fluid pressure to be felt and the piston, which seal and which piston is movable by changes in the pressure in the felt fluid and a cantilever spring device having a static end portion and a dynamic end portion, the dynamic end portion of the spring device usually resisting movement of the piston in one direction, whereby a control device is affected by movement of the piston when the pressure in the fluid that is sensed causes the piston to move against the force of the spring device .

2. Device according to claim 1, characterized in that the means which provide a fluid-tight seal between a source of the fluid pressure and the piston comprise a membrane mounting plate which has a chamber cover plate which has an inner chamber. in connection with the membrane and gate devices that provide for bond between the inner chamber and the source of the sensed fluid pressure. .

3. Fluid pressure-activated pilot device, characterized in that it comprises a felt piston,' means which provide a fluid-tight seal between a source of fluid pressure to be felt and said piston, which seal and which piston are movable due to changes in the pressure in the felt fluid, which means comprising a removable member containing a cavity for said piston and means for mounting the seal) and a spring means which usually resists movement of the piston in a direction, whereby a control means is affected by movement of the piston when the pressure of the fluid sensed causes the piston to move against the force of the spring.

4. Fluid pressure activated pilot device, characterized in that it comprises a first mounting plate which has. an opening formed at one end thereofJ a pair of elongated spring rod bracket means for mounting one end of the spring rods to said first mounting plate', a clamping device fixed to the second of the rods in alignment with the opening formed in the first said mounting plate, ' a second mounting plate which is fixed to the first-mentioned mounting plate and having a piston-receiving cavity formed generally aligned with the opening in the first-mentioned mounting plate, a piston arranged in the cavity in the first-mentioned mounting plate and having a portion extending into the opening in the first-mentioned mounting plate, and a cover plate which is attached to the second mounting plate, which cover plate has a chamber which provides a connection between a source of the fluid pressure that is sensed and said piston, whereby the pressure in the fluid which is . is felt exceeds the force exerted by the spring rods, the piston will move and cause simultaneous movement of the clamping device .ning and the corresponding ends of the spring rods...

5. Fluid pressure activated pilot device, characterized in that it comprises a first mounting plate having an opening formed near one end thereof", at least one elongate spring rodj a bracket device for mounting one end of the spring rod to said first mounting surface', a clamping device attached to the other end of the spring rod in arrangement with an opening formed in said first mounting plate a second mounting plate attached to said first mounting plate and having a piston receiving cavity formed generally aligned with the opening in said first mounting plate; a piston disposed in the cavity of said second mounting plate and having a portion extending into the opening in the first mounting plate and a cover plate attached to the second mounting plate, which cover plate has a chamber which in communication between a source of fluid pressure ket that is felt and the piston, whereby when the pressure in the fluid that is felt exceeds the force exerted by the spring rod, the piston will move and cause simultaneous movement of the clamping device and the corresponding end of the spring rod.

6. Fluid pressure-activated pilot device, characterized in that it comprises a 'feeling piston', means sorri provides a fluid-tight seal between a source for the fluid pressure to be sensed and said piston and which is movable towards and away from the piston in response to changes in the pressure of the sensed fluid. a cantilever spring device having a static end portion and a dynamic end portion, which dynamic end portion of the spring device generally resists movement of the piston, and an arm arrangement rotatably mounted relative to the piston and having a portion arranged to be movable about its axis of rotation by the piston , whereby control means are activated by the movement of said arm device when the pressure in the fluid that is felt causes the piston to move against the force of the spring device.

7. Fluid pressure activated pilot device, characterized in that it comprises a sensing piston; means which provide a fluid tight seal between a source of fluid pressure. which shall be felt and said piston, which seal and which piston are movable by at least an increase or decrease of the pressure in the felt fluid; and a cantilever spring device . which has a static end portion and a dynamic end portion, which dynamic end portion of the spring device normally resists movement of the piston in one direction, whereby a control device is activated by the movement of the piston when the pressure in the fluid felt causes the piston to move against the force of the spring device.

8. Fluid pressure activated pilot device, characterized in that it comprises a sensing piston; means which provide a fluid-tight seal between a source of fluid pressure to be sensed and said piston, which seal and which, piston is movable by at least increasing or decreasing pressure in the sensed fluid, which means comprises a removable member containing a cavity for the piston and means for mounting the seal; and a spring means which generally resists movement of the piston in one direction, whereby a control means is actuated by the movement of the piston when the pressure of the sensed fluid causes the piston to move against the force of the spring.

9. Fluid pressure-activated pilot device, characterized in that it comprises a 'fluid piston', means which provide a fluid-tight seal between a source of fluid pressure to be felt and the piston and which is movable towards and away from the piston by at least increasing or decreasing. of pressure ket in the felt fluid; a cantilever spring device having a static and a dynamic end portion, the dynamic end portion of the spring device usually resisting movement of the piston; and an arm device rotatably mounted in relation to the piston and which has an end portion arranged to move a <y> the piston about its axis of rotation, whereby a control device is activated by the movement of the arm when the pressure in the fluid that is felt causes the piston to move against the force of the spring device.