NO802147L - Anordning for fjernstyring av neddykkede manoeverorganer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører apparatur for hydraulisk styring av undervannsutstyr og, nærmere bestemt, hydraulisk apparatur for styring av et relativt stort antall undervannsan-ordninger bare ved hjelp av et par hydrauliske trykkledninger som strekker seg mellom et overflatefartøy og sjøbunnen.

Utvinning av olje og gass fra offshore-brønner har utvik-let seg til en hovedgren av oljeindustrien. Brønnboring gjen-nomføres vanligvis til flere hundre meters og endog mer enn tusen meters dybde under havflaten, og således langt under dyb-der hvori dykkere kan arbeide effektivt. Dette medfører at boringen og driften av en undersjøisk brønn må styres fra et overflatefartøy eller fra en sjøplattform. Testing, utvinning og avstenging av undervannsbrønnen reguleres av en undervanns-ventilmontasje (subseaChristmas tree) som er montert på oversiden av det undersjøiske brønnhode. Ventilmontasjen omfatter et antall ventiler med regulatorer som tvinges i passiv stilling under innvirkning av returfjærer som på hensiktsmessig må-te kan bringes i funksjon ved hydraulisk væsketilførsel under direkte styring fra et overflatefartøy. Det blir i dette øye-med vanligvis nedført et antall hydrauliske ledninger fra over-flatefartøyet til brønnhodet, for å kunne åpne og lukke disse ventiler og betjene andre manøverorganer i brønnen og brønn-hodet under installering, testing og væskeutvinning gjennom den undersjøiske brønnmontasje, og under overhalingsarbeider på brønnen.

I noen av de hittil kjente systemer nedføres en separat, hydraulisk ledning fra overflatefartøyet og til hver av de hydraulisk styrte anordninger på sjøbunnen. I andre kjente utstyr benyttes en enkelt, hydraulisk styreledning for regulering av et antall fjerntliggende, hydraulisk styrte anordninger ved anvendelse av et antall styreventiler som hver for seg bringes i funksjon når trykket i den hydrauliske ledning antar motsvar-endé, spesielle verdier. Ved hjelp av en trykkindikator og en trykkregulator på overflåten, kan trykket under vannet regis-treres og den ønskede styreventil betjenes. Trykkforskjellen mellom sjøbunnen og overflaten og variasjoner i styreventilens funksjonskarakteristika som følge av ugunstige undervannsfor-hold kan resultere i mangelfull funksjon av de fjernstyrte, trykkfølsomme anordninger.

I andre systemer benyttes en roterende innretning som sekvensvis styrer et antall ventiler gjennom en rekke prosesstrinn mellom begynnelsen og slutten av sekvensen, og som deretter innstilles for gjentakelse av sekvensen. Innretninger som anvendes for å dreie et antall manøveranordninger mellom am rekke forskjellige driftsstillinger, er kjent fra US-patentskrift nr. 3 703 104 og 3 965 775.

Noen av ulempene ved de hittil kjente systemer er ifølge foreliggende oppfinnelse opphevet ved frembringelsen av en

flerstillings-omkoplingsventil og en ventildrivanordning med en utgangsaksel som er bevegelig mellom et antall atskilte driftsstillinger. Drivanordningen innbefatter midler for forflytting av utgangsakselen i en første retning, hvorved akselen under

sin bevegelse stoppes i rekkefølge i hver av de adskilte

driftsstillinger, midler for automatisk reversering av utgangs-akselens rotasjonsretning, og midler for dreiing av utgangsakselen i den motsatte retning, hvorved akselen under sin bevegelse atter stoppes, men i motsatt rekkefølge, i hver av de adskilte driftsstillinger. Gjennom en hydraulisk ledning mellom et kontrollsentrum på overflaten og drivanordningen overføres trykkvæske, idet drivanordningens utgangsaksel flyttes ett stillingstrinn for hver overføring av trykkvæske til drivanordningen. En innkoplet ventil mellom en undervanns-ventilregurlator og den hydrauliske væskeledning er bevegelig forbundet med ventildrivanordningens utgangsaksel for å styre driften av undervannsregulatoren. Et antall ventilseksjoner kan kombiner-es og drives under ett, og to hydrauliske ledninger er til-strekkelig til å styre funksjonen av et stort antall undervanns-regulatorer.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende i forbindelse med de medfølgende tegninger, hvori: Figur 1 viser et koplingsdiagrara for bryter- og ventil-kretsene i et undervanns-produksjonssystem med innbefatning av apparaturen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser et skjematisk sideriss, med visse partier utelatt, av en ventil og en ventildrivanordning ifølge oppfinnelsen. Figur 3 viser et midtre vertikalsnitt av en ventilseksjon ifølge oppfinnelsen, som illustrerer midlene for sammenkopling med en tilgrensende ventilseksjon og med en ventildrivanordning. Figur 4 viser et riss langs linjen 4-4 av ventilseksjonen i figur 3. Figur 5 viser et riss langs linjen 5-5 av ventilseksjonen i figur 3. Figur 6 viser et planriss av en rotor for anvendelse i ventilseksjonen i figur 3. Figur 7 viser et diagram av ventilseksjonen i figur 3 i tilknytning tei/1rotoren i figur 6. Figur 8A og 8B viser fysisk utforming, diagram og funksjonskarakteristika for et antall forskjellige typer av ventil-rotorer ifølge oppfinnelsen. Figur 9 viser et midtre vertikalsnitt av ventildrivanord-. ningen i figur 2.. Figur 10 viser et skjematisk, isometrisk riss, delvis i snitt og med visse partier utelatt, av en ventildrivanordning ifølge oppfinnelsen. Figur 11 viser et horisontalsnitt langs linjen 11-11 i figur 9. Figur 12 viser et horisontalsnitt langs linjen 12-12 i figur 9. Figur 13 viser en tabell som illustrerer prosesstrinnene for en undervanns-ventilmontasje med tilhørende gjennomløps-kontrollventiler. Figur 14 og 15 viser ytterligere versjoner av det hydrauliske kretssystem som er egnet for styring av undervannsventiler, samt

figur 16 viser en annen versjon av en ventilseksjon som kan anvendes i foreliggende oppfinnelse.

Figur 1 viser skjematisk en hydraulisk apparatur for styring av et antall ventiler eller andre undervanns-manøverorganer ved anvendelse av bare et par ledninger fra en hydraulisk trykkilde. Som det fremgår av figur 1>omfatter oppfinnelsen en styremodul 11 for anvendelse ved en undervanns-ventilmontasje 12 innbefattende et antall hydraulisk styrte ventiler med tilhørende regulatorer. Styremodulen 11 er forbundet med et kontrollsentrum på overflaten; som er utstyrt med de vanlige, ikke viste trykkpumper, manometre og brytere. Styremodulen 11 innbefatter en roterende drivanordning 17 som er forbundet med en roterende bryter med en antall' dreibare ventilseksjoner 18-24 som hver omfatter et trykkinntak Pa-Pg, et uttak Oa-Og og en luftekanal Va-Vg. Hver ventilseksjon kan bringes i et antall posisjoner a-f, og i hver av disse er enten trykkinntaket forbundet med uttaket eller uttaket forbundet med luftekanalen. Hvert av trykkinntakene Pa-Pg er forbundet med den hydrauliske tilførselsledning 28 som overfører trykkvæske fra kontrollsentret 13, og hver av luftekanalene Va-Vg er tilkoplet et utløp 29 som står i forbindelse med sjøen. En samletank 30, som er forbundet med den hydrauliske tilførselsledning 28, tjener for opprettholdelse av en stabil verdi av det hydrauliske trykk til ventilseksjonene 18-24 og for betjening av drivanordningen 17 ved hjelp av en styreventil 34. Den dreibare drivanordning 17 innbefatter en dreibar aksel 17a som er forbundet med et antall dreibare aksler 18a-24a i ventilseksjonene 18-24.

Når en hydraulisk styreledning 34 er trykkavlastet, vil styreventilen 34 befinne seg i en posisjon som vist i figur 1, hvori drivanordningens 17 Øvre kammer 17b er forbundet med lufteåpningen 29 gjennom ventilseksjonen a, idet drivakselen 17a og ventilseksjonene 18-24 forblir i en stasjonær stilling. Ved trykkoverføring til den hydrauliske styreledning 34 vil spolen i ventilen 34 omkoples, slik at væske fra den hydrauliske til-førselsledning 28 ledes gjennom styreventilens 34 seksjon b til det øvre kammer 17b, hvorved drivanordningen 17 dreier ventilseksjonene 18-24 til en annen av de atskilte posisjoner. Når ventilene 18-24 befinner seg i posisjonene ifølge figur 1, vil hydraulisk trykk fra den hydrauliske tilførselsledning 28 ledes gjennom partiet a i ventilen 19 og gjennom en hydraulisk ledning 25b til en produksjons-klaffventil 36 som derved åpnes. Under innvirkning av hydraulisk væske som ledes gjennom partiet a i ventilen 20 og partiet a i ventilen 23 gjennom hydrauliske ledninger 25c og 25f, åpnes dessuten en sikkerhetsventil 37 i brønnhullet og en crossoverventil 41. En øvre hovedventil 42 og en nedre hovedventil 43 er gjennom en hydraulisk ledning 25a og partiet a i ventilen 18 forbundet med lufteåpningen 29, og en ringhovedventil 47 og en ringklaffventil 48 er forbundet med lufteåpningen 29 ved ledninger 25d og 25e gjennom partiene a i ventilseksjonene, henholdsvis 21 og 22.

Den underste ventil 24 og et antall trykkavlastningsven-tiler 51-56 tjener for opprettelse av en forutvalgt, øvre verdi for trykket i styreledningen 35 i kontrollsentret, for angivelse av ventilens 24 stilling og likeledes for angivelse av posisjonen av den dreibare drivanordning 17 og de øvrige ventiler 18-23. Når eksempelvis samtlige ventiler befinner seg i sine a-posisjoner, er trykkaylastningsventilen 51, gjennom par-, tiet a i ventilen 24, forbundet med styreledningen 35 og begrenser derved maksimumstrykket i styreledningen til 70.0 kg/ cm 2 (1000 psi). Hvis samtlige ventiler befinner seg i sine b-posisjoner, vil trykkaviastningsventilen 52 begrense trykket i styreledningen 35 til 98.5 kg/cm 2 (1400 psi) og derved angi at ventilene og drivanordningen er brakt i nevnte b-posisjoner.

Figur 14 og 15 viser andre kretstyper for sammenkopling av drivanordningens styreventil 34, drivanordningen 17 og ventil-seks jonene. Ifølge figur 14 er posisjonssignalledningen 35 a forbundet med tilførselsledningen 28 gjennom partiet b i styreventilen 34, slik at trykket i ledningen 28 kan tjene for angivelse av ventilseksjonenes 18-24 dreiestilling i tidsrommet mens styreventilen trykkpåvirkes. Ved utkopling av styreventilen 34 forbindes signalledningen 35a med lufteåpningen 29. Den hydrauliske tilførselsledning 28 er til enhver tid forbundet med ventilseksjonen, slik som vist i figur 1.

Ved utkopling av styreventilen 34 forbindes den hydrauliske tilførselsledning 28 ifølge figur 15 med en fødeledning 28a. Ved trykktilførsel til styreledningen 35, ifølge figur 15, frigjøres tilførselsledningen 28 fra fødeledningen 28a, slik at ventilens dreiestilling kan angis ved trykket i ledningen 28, og ventilmontasjen frikoples, til styreventilen 34 trykkavlastes på ny.

Ventilseksjonene 18-24 består av individuelt demonterbare enheter som kan stables ende mot ende, som vist i figur 2, idet drivanordningens 17 aksel 17a derved er forbundet med akselen 18a i den øverste ventilseksjon 18, mens akselen i hver av de øvrige ventilseksjoner er forbundet med akselen i den umiddelbart overliggende ventilseksjon. Hver ventilseksjon omfatter et ventilhus 60 (figur 3) med et innvendig, stort sett sylinderformet kammer 61 som opptar en generelt skiveformet rotor 62, og et deksel 63 som er fastgjort til ventilhuset 60 ved et anfe tall settskruer 67. Rotoren 62 er dreibart opplagret i kammeret 61 ved hjelp av akselen 18a, som er inntvunget gjennom en utboring 69 i rotoren (figur 3 og 6). Rotoren er forbundet med akselen og fastholdes på denne i en av seks posisjoner (figur 6) ved hjelp av en kile 70 (figur 3) som opptas delvis i et spor 74 i akselen og delvis i hvilket som helst av seks spor 75 i rotoren 76. Den ene ende av akselen 18a innbefatter en for-senkning 76 (figur 5) mens den annen akselende er forsynt med en motsvarende knast 79 (figur 4). Ved stabling av ventilseksjonene vil knasten 79 på den øvre akselende innpasses i for-senkningen 76 i den nedre akselende i en tilgrensende ventilseksjon, hvorved seksjonene sammenkoples slik at akslene og rotorene kan dreies under ett.

Et antall kulelagre eller andre, egnede lagre 80, som er anordnet mellom rotoren 62, ventilhuset 60 og dekslet 63, opptar spenninger i overgangssonen mellom akselen og rotoren. Ventilseksjonen (figur 3) er utstyrt med en rettvinklet trykk-kanal 81 og en luftekanal 82, som er utboret i radialretning i ventilhuset, samt en rettvinklet utløpskanal 86 i dekslet 63. Et par bruddpakninger 87a og 87b, som er innmontert i et utvidet parti 81a og 86a av kanalene 81 og 86, tjener for væsketett avtetning mellom kanalene og rotoren.

Rotoren 62 (figur 3 og 6) er forsynt med et antall huller 88a-88f, som er utboret i et rettlinjemønster eller i et rett-vinkelmønster. Når et av hullene 88b, 88d og 88f i rettvin-kelmønstret dreies mot pakningene 87a og 87b, forbindes ut-løpskanalen 86 med luftekanalen 82, som vist i figur 3. Når et av hullene 88a, 88c og 88e i rettlihjemønstret dreies mot pakningene, forbindes trykk-kanalen 81 direkte med utløpskana-len 86. Boremønstret på rotoren i figur 6 er vist skjematisk i figur 7.

Et antall gjengede monteringskånaler 92 (figur 4 og 5) og et antall styretapphull 93 letter sammenkoplingen av ventilseksjonene med en manifold 94 (figur 2). En rekke pakninger 98, dannet avtetning rundt akselen 18a, og en rekke pakninger 99 danner væsketette tilknytninger mellom trykk-kanalen 81, luftekanalen 82, utløpskanalen 86 og tilkoplingene på manifolden 94. En pakning 101 danner en væsketett forbindelse mellom ventilhuset 60 og dekslet 63.

Hvis et antall undervannsventiler skal kunne styres i en ønsket rekkefølge, kan det være nødvendig å opprette et unikt mønster av rettlinjet og rettvinklet fordelte huller på rotoren i hver av ventilseksjonene. Med henblikk på styring eksempelvis av undervannsventilmontasjen 12, ifølge figur 1, kan den prosess-sekvens som er vist i tabellen i figur 13, komme til anvendelse. I den lukkede stilling, hvori tilførselsledningen 28 og styreledningen 35 er trykkavlastet, er crossoverventilen 41 (figur 1) åpen, som angitt ved bokstaven 0 (figur 13), mens samtlige øvrige ventiler er lukket, som angitt ved bokstaven C. I eksemplet, ifølge figur 13, er ventilene 42 og 43 lukket i trinnene 0, 1 og 3 og åpen i trinnene 2, samt 4-6. Dette be-tinger en rotor med et mønster av rettlinjet og rettvinklet fordelte huller som vist i type nr. 11 i figur 8B, og rotoren starter i F-posisjonen for å levere trykk til ventilene 42 og 43 i trinnene 2 og 4-6. For å gjennomføre dette kan rotoren 62 innstilles og låses på akselen 18a (figur 3 og 6) med rettvinkelhullet F i akselens posisjon nr. 1. Det kreves en ven-tilrotor av type 10 (figur 8B) med rettvinkelhullet E i aksel-posisjon nr. 1 for å styre ventilen 36. Nøyaktig innstilling av de tolv rotortyper ifølge figur 8A og 8B i forhold til driv-anordningsakselen vil lette sekstrinns-driften av ventilmontasjen 12 og likeledes samtlige mulige kombinasjoner av ventil-enes driftssekvenser. Ved anvendelse av de tolv grunnleggende rotortyper som er vist i figur 8A og 8B, vil andre kombinasjoner og/eller spesialanborede rotorer være unødvendig. I et system hvori det kreves et annet antall prosess-trinn, kan huller i et annet antall være fordelt rundt rotoren, og hvert prosesstrinn kan gjennomføres ved at rotorene dreies et annet antall grader.

Manifolden 94 (figur 2) som er montert på en sokkelplate 104, innbefatter et antall innvendige ledninger (ikke vist) som forbinder ventilseksjonenes 18-23 kanaler 81, 82 og 86 med de ulike, hydrauliske ledninger så som tilførselsledningen 28, styreledningen 35 og utgangsledningene 25a-25f, ifølge figur 1, og forbinder trykkavlastningsventilene 51-56 med ventilseksjonen 24. Ventilseksjonene 18-24 (figur 2) er fastgjort til manifolden 94 ved et antall settskruer 100, som er innskrudd i utboringer 92 (figur 4 og 5) i ventilhusene 60. Drivanordningen

17 er forankret til overenden av manifolden 94. Et ytterhus

103, som ved hjelp av en pakning 108 er avtettet mot sokkel-platen 104, danner en væsketett beskyttelse for drivanordningen 17 og ventilmontasjen.

Drivanordningen 17 (figur 9-12) omfatter en generelt sylindrisk, rørformet ytterhus 105, som gjennom et antall skru-bolter 111, er forbundet med to endeplater 106 og 107. Det er i den øvre endeplate 106 anordnet et aksialt forløpende væske-kammer 112 og en rettvinklet kanal 113 som strekker seg mellom den øvre ende (figur 9) av væskekammeret og en hydraulisk ledning 109. Den nedre endeplate 107 innbefatter en aksial flens 117 og en aksial kanal 118 gjennom endeplatens midtparti. En fjærbelastet låseknast 123 med et kuleformet parti 124 i inner-enden, hviler i en radial åpning 119.

Et nedre parti 17c av den sylinderformede drivanordnings-aksel 17a er montert i den aksiale kanal 118. Ved hjelp av et par rullelagre 125 og 126, som er anordnet i et par spor 130 og 131 i den nedre endeplate 107, er akselen dreibart forbundet med denne nedre endeplate. Den nedre del av drivakselen er innskrudd i en mutter 132. Akselen 17a omfatter et utvidet, øvre parti 17d med en aksial kanal 136.

En aksialt bevegelig plungeranordning 137 (figur 9 og 10) som er anbrakt i den øvre ende av ytterhuset 105, omfatter et stempel 138 som rager oppad og inn i væskekammeret 112 i den øvre endeplate 106, og en radial flens 137a som ligger an mot innerveggen i huset 105. Den nedre del av plungeranordningen 137 innbefatter en hylse 139 med et radialt utvidet parti 139a. En sylindrisk tapp 143 med to perifere spor, 144 og 145, er montert i en radial utboring 149 i det utvidede hylseparti 139a. En låsefjær 150 (figur 9 og 10) som er innført i en radial utboring 151 (figur 9), krysser tappen 143 og griper inn i et av sporene 144 eller 145. En kile 155 (figur 9 og 10) som er forbundet med plungeranordningen 137 og innført i en aksial sliss 156 i ytterhuset 105, hindrer dreiebevegelse av plungeranordningen 137, men tillater bevegelse av denne i vertikalret-ning i forhold til ytterhuset., Under innvirkning av en spiral-fjær 157 (figur 9) som er innkoplet mellom den nedre endeplate 107 og radialflensen 137a, tvinges plungeranordningen i oppadgående retning, slik at plungerflensen 137a, i fravær av hydraulisk trykk mot den øvre ende av stemplet 138, skyves oppad til

anlegg mot den øvre endeplate 106.

Et hult, sylinderformet, ytre kamelement 161 (figur 9 og 10), hvis øvre parti er utstyrt med seks adskilte skråslisser 162a-162e (bare fem slisser er vist), er dreibart opplagret om den øvre del 17c av drivakselen 17a, ved hjelp av et antall lagre 160. Det ytre kamelement omfatter videre en ytterligere skråsliss, som ikke er vist, for å unngå at tegningen blir be-lemret med for mange detaljer. En plate 163, med en aksial kanal 164, er montert i et ringformet spor 168 (figur 9) i akselen 17a og forankret til det ytre kamelement ved en rekke settskruer 169. Den nedre del av figur 10, er vist i utstrukket tilstand, for å tydeliggjøre andre detaljer, og sporet 168 ed derfor i figur 10, vist med meget større bredde enn på snittet i figur 9. Ved hjelp av en torsjonsfjær 170 (figur 9 og 10) som er montert mellom akselen 17a og det ytre kamelement 161, tvinges en radialt innadrettet kamflate 174 (figur 10 og 11) mot en radialt utadrettet kamflate 175. Kamflåtene 174 og 175 begrenser dreiningen av det ytre kamelement 161 om akselen 17a til en bue som understiger 360 grader.

Et sylinderformet, indre kamelement 176 (figur 9, 10 og 12) hvis øvre parti (figur 10) er forsynt med en rekke atskilte skråslisser 180a-180f, er dreibart opplagret i den aksiale utboring 136 i akselen 17a ved hjelp av et antall lagre 181. Slissene 180a-180f (figur 10), som strekker seg nedad fra over-kanten av det indre kamelement 176, skråner i urviserretningen, i motsetning til de nedadragende slisser 162a-162e på det ytre kamelement 161, som skråner mot urviserretningen. Ved hjelp av en torsjonsfjær 182, som er montert mellom akselen 17a og det indre kamelement 176, tvinges en radialt utadrettet kamflate 186 (figur 10 og 12) mot en radialt innadrettet akselknast 187.

Drivakselen 17a fastholdes normalt i en av seks dreiestillinger ved hjelp av en låseknast 123 (figur 9 og 10), som strekker seg inn i en av én rekke grunne utboringer 188 i den nedre del 17c av akselen 17a. Som tidligere nevnt kan antallet dreiestillinger for akselen og ventilseksjonene økes eller min-skes etter ønske. Når væskekammeret 112 (figur 9) er trykkavlastet, vil plungeranordningen 137 tvinges mot den øvre ende av ytterhuset 105 i en stilling hvori tappen 143 rager så vidt over den øvre ende 161a av det ytre kamelement 161, idet den ene ende av tappen 143 (figur 10) befinner seg radialt ovenfor den åpne ende av en av de ytre kamslisser 162a-162e, mens den annen ende av tappen 143 befinner seg radialt ovenfor den åpne ende av en av de indre kamslisser 180a-180f.

Når.tappen eller kamfølgeren 143 (figur 10) er rettet radialt utad med ytterenden 143a umiddelbart over den åpne ende av en av de ytre kamslisser 162a-162e, er låsefjæren 150 plas-sert i sporet 144 og fastholder derved tappen i den ytre kamsliss. Ved tilførsel av trykkvæske gjennom kanalen 113 tii væskekammeret 112, vil plungeranordningen 137 nedskyves i aksialretning og tvinge tappen 143 nedad i den tilgrensende sliss, hvorved tappen beveges langs den radialtforløpende linje A, idet rotasjon av plungeranordningen forhindres av kilen 155

i slissen 156 (figur 9). Ved for eksempel å nedføresii slissen 162e, vil tappen 143 fortsette nedad langs linjen A til den befinner seg i deri nedre ende 162e' av slissen, hvorved det ytre kamelement 161 påføres en dreining av 60 grader i urviserretningen (sett fra oversiden av drivanordningen). Under innvirkning av kamelementets 161 og kamflatens 174 dreiebevegelse i urviserretningen, dreies akselknasten 175 (figur 11) og akselen 17a 60 grader i urviserretningen, hvorved låseknasten 123 føres fra utboringen 188a (figur 10) og inn i den tilgrensende knastutboring 188b.

Når kammeret 112 trykkavlastes (figur 9), vil plungeranordningen 137 tvinges oppad av spiralfjæren 157, og derved skyve tappen 143 (figur 10) oppad langs linjen A, i slissen 162e, og dreie det ytre kamelement 60 grader mot urviserretningen. Låseknasten 123 i utboringen 188b, forhindrer dreining av akselen 17a* og kamflaten 174 (figur 11) dreies mot utviserretningen og bort fra akselknasten 175. Dreiningen av det ytreekamele-ment 161 mot urviserretningen medfører "opptrekking" av tor-sjonsf jæren 182 (figur 9 og 10) som derved tvinger den ytre kamflate 174 fastere mot akselknasten 175. Når tappen 143 skyves ut av den åpne ende av slissen 162e, vil kamelelementet 161, under påvirkning av fjæren 170, hurtig dreies 60 grader i urviserretningen, hvorved den øvre ende av kamslissen 162f stople per umiddelbart ved tappen 143, idet den ytre kamflate 174 bringes i anlegg mot akselknasten 175. Den samme sekvens gjentas hver gang plungeranordningen føres nedad og returnerer til den øvre posisjon, hvorved det ytre kamelement og akselén dreies 60 grader i urviserretningen, idet tappen 143 føres nedad til bunnen av en karasliss, og akselen stoppes og fastholdes i stilling av låseknasten 123, mens tappen føres nedad, dreier det ytre kamelement mot urviserretningen og spenner strekk-fjæren. Når tappen 143 føres over det ytre kamelement, vil dette kastes rundt i urviserretningen, slik at tappen plasseres umiddelbart ved den åpne ende av en annen sliss. Akselen vil således dreies trinnvis mellom seks adskilte stopp-stillinger.

Idet tappen 143 når den nedre ende av den siste kamsliss 162£, 162f, vil tappens radiale ytterende tvinges mot en skråflate 192 (figur 9 og 19) og derved skyves radialt innad med enden 143b av tappen i den nedre ende 180a' av kamslissen 180a i det indre kamelement 176. Låsefjæren 150 beveges i sporet 145 i tappen og fastholder tappen i slissen 180a under den oppadgående bevegelse av tappen 143 og plungeranordningen 137. Hver gang plungeranordningen beveges nedad, vil tappen 143 føres nedad i en av de indre kamslisser 180a-180f, og tappen som derved skyves langs en linje parallell med linjen A (figur 10), bibringer det indre kamelement 176 en dreining av 60 grader mot urviserretningen. Den radialt utadrettede kamflate 186 på det indre kamelement 176 presses mor den radialt innadrettede knast 187 på akselen 17a (figur 12), hvorved akselen dreies mot urviserretningen og låseknasten 123 (figur 10) føres inn i en tilgrensende utboring 188a-188f (hvorav bare en del er vist) på akselen 17a. Under innvirkning av en oppadgående bevegelse av plungeranordningen 137 og tappen 143 vil det indre kamelement 176 (figur 12) dreies i urviserretningen og føre kamflaten 186 bort fra knasten 187 og "spenne" torsjonsfjæren 170 (figur 10 og 12) som derved tvinger den indre kamflate 186 fastere mot akselknasten 187. Når tappen 143 føres oppad og ut av den åpne ende av en av slissene 180a-180f, vil torsjonsfjæren 182 hurtig dreie kamelementet 176 60 grader mot urviserretningen, hvorved den øvre ende av den neste kamsliss stopper umiddelbart ved tappen 143 når den indre kamflate 186 bringes i anlegg mot akselknasten 187. Ved gjentakelse av sekvensen vil akselen 17a dreies trinnvis mot urviserretningen mellom hver av seks adskilte stoppstillinger.

idet tappen 143 når den nedre ende av den siste kamsliss 180f (figur 9 og 10) blir den radiale innerende 143b av tappen

tvunget mot en skråflate 193, hvilket resulterer i at tappen 143 skyves radialt utad og inn i den nedre ende av kamslissen 162a, hvorved drivakselen atter påføres en dreiebevegelse i motsatt retning hver gang plungeranordningen 137 føres nedad. Akselen roterer gjennom seks posisjoner i den ene retning og rewerserer deretter rotasjonsretningen.automatisk, og dreies gjennom de samme seks posisjoner i motsatt rekkefølge. Denne prosess gjentas automatisk så lenge som plungeranordningen beveges nedad og tilbake oppad.

Drivanordningen 17 er forbundet med de stablede ventilseksjoner 18-24 gjennom en fjærbelastet koplingsmekanisme 194 (figur 2, 3 og 9) omfattende et generelt sylinderformet kop-lingselement 198 med en aksial kanal 199 som strekker seg nedad gjennom et parti av koplingselementet. Et radialt flensparti 200 er forsynt med et ringformet spor 201 (figur 3) som opptar den ene ende av en trykkfjær 205, mens den annen fjær-ende er forbundet med et ringformet spor 206 i mutteren 132 (figur 9), slik at koplingselementet 198 tvinges mot ventilseksjonen 18 (figur 2). Koplingselementet 198 er fastgjort til den nedre ende 17c av drivakselen 17a (figur 9) ved hjelp av en settskrue 207 som er innført i en radial, gjenget åpning 211 i koplingselementet og hvis radiale innerende strekker seg inn i en aksial sliss 212 i akselen 17a. Slissen 212 og settskruen 207 muliggjør bevegelse av koplingselementet 198 i aksialretning langs akselen 17a over en strekning som bestemmes av den ver-tikale lengde av siissen 212. Den nedre ende av koplingselementet innbefatter en aksel 213 (figur 3) med en radial sliss 213a for opptakelse av den rektangulære knast 79 på den øvre ende av ventilakselen 68 (figur 3 og 4) og for fastgjøring av akselen 18a i den øvre ventilseksjon 18 til akselene 213 og 17a. En sliss 217 i den øvre del av koplingselementet 198 og en sliss 218 i den nedre ende av drivakselen 17a (figur 9) opptar en kile 219 som overfører dreiebevegelse fra akselen 17a til koplingselementet 198-

Formålet ved koplingsmekanismen 194 er å forbinde drivakselen 17a med akselen 18a i ventilseksjonene 18-24 under vanlig drift av drivanordningen 17. Hvis drivanordningen svik-ter, vil koplingselementet 198 (figur 2), ved hjelp av et egnet verktøy, kunne lirkes opp fra ventilseksjonen 18, til akselen 213 (figur 3) i koplingselementet er frigjort fra akselen 18a i den øvre ventilseksjon. En mutter 223 (figur 2) som rager nedad fra underenden av ventilen 24 og er forbundet med ventilakselen 24a, kan dreies ved anvendelse av en passende skrunøk-kel, for å dreie akselen 24a og midlertidig betjene ventilene 18-24.

En annen versjon 218 av ventilseksjonene 18-24 (figur 2) hvor de fleste elementer fungerer på liknende måte som i ver-sjonen ifølge figur 3-6, er vist i figur 16. En rotor 262 og en aksel 268 er imidlertid fast forankret til hverandre, og rotoren kan ikke fjernes og plasseres i en annen dreiestilling på akselen, slik som i ventilseksjonen i figur 3. Rotoren 262 er opplagret på akselen 268, som roterer i en utboring 269 i ventilhuset 260 og i en utboring 270 i et deksel 263. Den øvre ende av akselen 262 er forsynt med et kvadratisk hull 270, mens den annen ende går over i en kvadratisk akseltapp 271. Flere ventilseksjoner 218 kan stables, idet den kvadratiske tapp 271 på den ene ventilaksel innpasses i det kvadratiske hull 270 i akselen i en tilgrensende ventilseksjon. Disse stablede ven-tilseks joner 218 kan forbindes med en enkelt drivanordning, som vist i fågur 2, men enkeltseksjoner vil ikke kunne fjernes eller utskiftes uten at de seksjoner som befinner seg under den seksjon som skal fjernes, demonteres.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en apparatur for fjernstyring av et relativt stort antall hydraulisk betjente, neddykkede manøverorganer ved anvendelse av bare to hydrauliske ledninger mellom et kontrollsentrum på overflaten og et undervannsutstyr innbefattende nevnte manøverorganer. En ventildrivanordning med en dreibar aksel eller et annet utgangselement som er bevegelig mellom et antall adskilte driftsstillinger, er forbundet med et antall ventiler som tjener for styring av undervanns-regulatorene. Ventildrivanordningen innbefatter midler for automatisk reversering av bevegelsesretningen, slik at ventilen kan beveges i en første retning gjennom en rekke innbyrdes påfølgende dreiestillinger, og deretter beveges i motsatt retning gjennom de samme, adskilte posisjoner.

Selv om de foretrukne versjoner av oppfinnelsen er vist og beskrevet, er det åpenbart at modifiseringer og endringer kan gjennomføres innenfor oppfinnelsens ramme som er definert i de etterfølgende patentkrav.

Claims (10)

1. Anordning for fjernstyring av et relativt stort antall hydraulisk betjente, neddykkede manøverorganer ved anvendelse av bare to hydrauliske ledninger mellom et kontrollsentrum på overflaten og et undervannsutstyr innbefattende nevnte manøver-organer, karakterisert veden ventildrivanordning med et utgangselement som er bevegelig mellom et antall adskilte driftsstillinger, midler for dreining av drivanordningens utgangselement i en første retning, hvorunder det stopper i minst to av de adskilte driftsstillinger, midler for dr dreiing av drivanordningens utgangselement i en andre retning, hvorunder det stopper i minst to av de adskilte driftsstillinger, midler for automatisk reversering av utgangselementets bevegelsesretning, midler som bevirker at drivanordningens ut-gångselement forflyttes ett stillingstrinn ved overføring av hydraulisk trykk til drivanordningen, et antall ventilseksjoner med hver sin inngangskanal og utgangskanal, midler for sammenkopling av hver ventilseksjon med drivanordningens utgangselement, samt en posisjonsindikator som angir stillingen av drivanordningens utgangselement.

2. Anordning i samsvar méd krav 1, karakterisert ved midler for sammenkopling av posisj <p> nsindikatoren med en av de hydrauliske ledninger, for overføring av et posisjonsan-givélsessignal fra posisjonsindikatoren til det førnevnte kon-trollséntrum.

3. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at posisjonsindikatoren er forbundet med drivanordningens utgangselement.

4. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at posisjonsindikatoren innbefatter et aritall trykkav-lastningsventiler som er forbundet med en av ventilseksjonene.

5. Anordning for fjernstyring av et relativt stort antall hydraulisk betjente, neddykkede manøverorganer ved anvendelse av bare to hydrauliske ledninger mellom et kontrollsentrum på overflaten og et undervannsutstyr innbefattende nevnte manøv-erorganer, katakterisert ved en dreibar ven tildrivanordning med en aksel som kan dreies mellom et antall adskilte vinkelstillinger, midler for sekvensvis dreiing av drivakselen mot urviserretningen, hvorunder akselen stopper i hver av de adskilte posisjoner, midler for sekvensvis dreiing av drivakselen i urviserretningen, hvorunder akselen stopper i hver av de adskilte posisjoner, midler for automatisk reversering av drivakselens rotasjonsretning, midler for sammenkopling av en av de hydrauliske ledninger med drivanordningen, midler som bevirker at drivakselen forflyttes ett stillingstrinn hver gang det overføres trykkvæske til drivanordningen, en dreibar ventil med en inngangskanal og en utgangskanal, midler for sammenkopling av den dréibare ventil med drivakselen, midler for sammenkopling av ventilens inngangskanal med den annen av de hydrauliske ledninger, samt midler for sammenkopling av ventilens utgangskanal med en av undervanns-regulatorene..

6. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert t ved at reverseringssystemet innbefatter midler for reversering av akselens rotasjonsretning hver gang drivakselen bringes i en forutvalgt vinkelstilling.

7. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert ved at den dréibare ventil innbefatter et antall ventilseksjoner med hver sin inngangskanal og utgangskanal, og midler for fjerning og utskifting av hver av ventilseksjonene uten de-montering av de øvrige seksjoner fra ventilen.

8. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert ved midler for angivelse av drivakselens dreiestilling ved overføring av ét posisjonsangivelsessignal fra den dreibare ventil til kontrollsentret på overflaten* gjennom en av de hydrauliske ledninger.

9. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert v e d at systemet for reversering av rotasjonsretningen innbefatter midler for reversering av rotasjonsretningen når drivakselen bringes i en forutvalgt vinkelstilling.

10. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert ved midler for reversering av drivakselens rotasjonsretning når akselen bringes i en forutvalgt vinkelstilling under sin dreining mot urviserretningen, og midler for reversering av akselens rotasjonsretning når akselen bringes i en annen, forutvalgt vinkelstilling under sin dreining i urviserretningen.