Key information

Title
Anordning ved ventilaktuator med fjærretur og framgangsmåte for betjening av en ventil
Application number
20111384
Case type
National
Status
08.07.2013 Patent meddelt (B1)
Filed
12.10.2011
Effective date
12.10.2011
Publicly available
15.04.2013
Next annual fee due
31.10.2027
Applicant
ELECTRICAL SUBSEA & DRILLING AS (NO)
Owner
ELECTRICAL SUBSEA & DRILLING AS (NO)
Inventor
Egil Eriksen (NO)
Agent
HÅMSØ PATENTBYRÅ AS (NO)
Granted
08.07.2013
Patent number
333570
Expiry date
12.10.2031

Abstract and drawing

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.
Det beskrives en anordning ved en ventilaktuator (3), hvor ventilaktuatoren (3) er forsynt med en spindelmutter (4F) som omslutter et parti av en aktuatorspindel (4A) og står i inngrep med et utvendig gjengeparti anordnet på aktuatorspindelen (4A), idet spindelmutteren (4F) er aksialt fiksert relativt aktuatorspindelen (4A), og aktuatorspindelen (4A) står i rotasjonshindrende inngrep med et endedeksel (3D), eller et aktuatorhus (3A) og spindelmutteren (4F) er via transmisjonsmidler (4H, 4K, 4N, 5A, 5C) forbundet med en første drivmotor (4M). Ventilaktuatoren (3) er forsynt med en tilkoplingsanordning (7B) for en andre, flyttbar drivmotor (7A), typisk et momentverktøy fra en undervannsfarkost. Momentverktøyet (7A) står i inngrep med spindelmutteren (4F) via transmisjonsmidler (41, 4L, 7D, 7E). Aktuatoren (3) er forsynt med en aktuatorfjær (4C) for automatisk stenging av ventilen ved tap av holdestrøm til henholdsvis en elektromagnetisk kopling (5) som kopler spindelmutteren (4F) til transmisjonsmidlene (4H, 4K, 4N) og en brems (6) som holder aktuatorfjæren (4C) oppspent. Aktuatoren (3) er forsynt med en koplingsanordning (2) for frigjøring eller tilkopling av aktuatoren (3). Det beskrives også en framgangsmåte for betjening av en ventil (1), hvor framgangsmåten omfatter trinnene; ved rotasjon, via en elektromagnetisk kopling (5), av en spindelmutter (4F) som omslutter et parti av en aktuatorspindel (4A), står i inngrep med et utvendig gjengeparti anordnet på aktuatorspindelen (4A) og er aksialt fiksert relativt aktuatorspindelen (4A), å tilveiebringe en aksiell forskyvning av aktuatorspindelen (4A), med kompresjon av en aktuatorfjær (4C) via fjærplaten (4E), idet rotasjonen tilveiebringes med hjelp av minst en drivmotor (4M, 7A). ved å forsyne en elektromagnetisk brems (6) med holdestrøm å holde en aktuatorfjær (4C) oppspent. ved fjærretur automatisk å stenge en ventil ved tap av holdestrøm til henholdsvis kopling (5) og brems (6).frigjøring av en aktuatorspindel (4A) fra en ventilspindel (11) og frigjøring av et aktuatorhus (3A) fra en ventil (1B, 1C).tilkopling av en aktuator (3) ved låsing av et aktuatorhus (3A) til en ventil (1B, 1C) og kopling av en aktuatorspindel (4A) til en ventilspindel (11).

Publications

B1A1
Checking availability of the latest published version...

Documents

 Expand Download files (18)
Date
 Date Doc. No. Process Case number In/Out Journal description To/from
 13.08.2013 10-01 Saksbehandling 20111384 UT Patent - Reminder of first annual fee (2013.08.13)
22.07.2013 09-01 Saksbehandling 20111384 UT PT Registreringsbrev Nasjonal Patent
10.05.2013 07-01 Saksbehandling 20111384 UT PT Meddelelse om patent Håmsø Patentbyrå AS
 16.11.2012 05-03 Saksbehandling 20111384 INN Krav Håmsø Patentbyrå AS
 16.11.2012 05-02 Saksbehandling 20111384 INN Beskrivelse Håmsø Patentbyrå AS
 16.11.2012 05-01 Saksbehandling 20111384 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) Håmsø Patentbyrå AS
 20.10.2012 04-01 Saksbehandling 20111384 UT Realitet patent Håmsø Patentbyrå AS
 18.10.2012 02-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2012/02741 UT GH Forespørsel Håmsø Patentbyrå AS
 11.10.2012 01-03 Overdragelse av søknad/rettighet 2012/02741 INN Overdragelsesdokument Håmsø Patentbyrå AS
 11.10.2012 01-02 Overdragelse av søknad/rettighet 2012/02741 INN Fullmakt Håmsø Patentbyrå AS
 11.10.2012 01-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2012/02741 INN Generell henvendelse Håmsø Patentbyrå AS
 10.10.2012 02-01 Endring av fullmektig 2012/02512 UT GH Forespørsel Håmsø Patentbyrå AS
 08.10.2012 03-02 Saksbehandling 20111384 INN Krav Håmsø Patentbyrå AS
 08.10.2012 03-01 Saksbehandling 20111384 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) Håmsø Patentbyrå AS
 08.10.2012 01-02 Endring av fullmektig 2012/02512 INN Fullmakt Håmsø Patentbyrå AS
 08.10.2012 01-01 Endring av fullmektig 2012/02512 INN Generell henvendelse Håmsø Patentbyrå AS
 02.05.2012 02-02 Saksbehandling 20111384 UT PT report 02:50:26
02.05.2012 02-01 Saksbehandling 20111384 UT Realitet patent Tool-Tech AS
12.10.2011 01-04 Saksbehandling 20111384 INN Overdragelsesdokument
12.10.2011 01-03 Saksbehandling 20111384 INN Tegninger
12.10.2011 01-02 Saksbehandling 20111384 INN Beskrivelse
12.10.2011 01-01 Saksbehandling 20111384 INN National Patent Application Form

Description, claims and drawings

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content. Description
ANORDNING VED VENTILAKTUATOR MED FJÆRRETUR OG FRAMGANGSMÅTE FOR BETJENING AV EN VENTIL.Oppfinnelsen vedrører en anordning ved en ventilaktuator, hvor ventilaktuatoren er forsynt med en fast opplagret spindelmutter som står i inngrep med et utvendig gjengeparti på en aktuatorspindel og bringer denne til å forskyves aksielt ved rotasjon av en drivmotor tilknyttet spindelmutteren via transmisjonsmidler. Aktuatoren er forsynt med en anordning som sørger for at ventilen går til lukket posisjon ved utløsing av fjærretur i tilfelle aktuatoren mister strømforsyningen. Det beskrives også en frem-gangsmåte for betjening av en ventil.I det etterfølgende er aktuatorens funksjon illustrert ved at aktuatoren er tilkoplet en undervanns sluseventil, der aktuatoren anvendes for omstilling av ventilen mellom lukket og åpen stilling. Aktuatoren er forsynt med en fjær som sikrer automatisk stenging av den tilhørende ventilen når en brems og kopling som er i inngrep med spindelmutteren, mister elektrisk holdestrøm. Aktuatoren er også aktuell for andre anvendelser der det er behov for omstilling av ventilen til mellomstillinger for å regule-re strømningen gjennom ventilen.Aktuatorer for undervanns sluseventiler er tradisjonelt operert via hydraulikk. En ny trend i undervannsbransjen er at man benytter elektrisk opererte aktuatorer som et alternativ til hydraulikk.US 2009/0211762 Al, (og korresponderende GB 2458012 A) beskriver en modulær, elektrisk aktuatorløsning for undervannsventiler hvor rotasjon av en gjenget spindel på enden av en elektromotoraksling aksielt forflytter en kulemutter med en forlenger-hylse som omslutter enden av spindelen når den er i indre posisjon.WO 2006/071124 Al beskriver en elektrisk aktuatorløsning som overfører dreiemomentet fra en drivmotor til en gjenget spindel som aksielt forflytter en rullemutter som er forbundet med en aktueringsmekanisme.US 2010/0127646 Al beskriver en elektrisk aktuatorløsning som overfører et dreie-moment fra drivmotorer til en spindel som roterer en fast opplagret mutter med en gjennomgående, gjenget spindel som er forbundet med en aktuenngsmekanisme.WO/2003/021077 beskriver en aktuator med en planetrulleskruemekanisme som for-flyttes aksielt ved hydraulisk aktuering og omsetter den aksielle bevegelsen til rotasjon av en senterskrue.Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste en av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.Det er tilveiebrakt en ventilaktuator hvor rotasjon av en spindelmutter resulterer i en aksiell bevegelse av en aktuatorspindel som via en ventilspindel er koplet til en ven-tilsleide, eksempelvis en ventilsluse, anordnet i et ventilhus. Aktuatoren er forsynt med en aktuatorfjær for retur av ventilslusen til stengt posisjon ved tap av holdestrøm til en kopling og en brems som står i rotasjonshindrende inngrep med spindelmutteren, idet fjæren blir oppspent via aktuatorspindelen ved åpning av ventilen.I et første aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt en anordning ved en elektromekanisk ventilaktuator, kjennetegnet ved atventilaktuatoren er forsynt med en spindelmutter som omslutter et parti av en aktuatorspindel og står i inngrep med et utvendig gjengeparti anordnet på aktuatorspindelen, idet spindelmutteren er aksielt fiksert relativt aktuatorspindelen;aktuatorspindelen står i rotasjonshindrende inngrep med et endedeksel eller et aktuatorhus;spindelmutteren via transmisjonsmidler er forbundet med en drivmotor;spindelmutteren er forsynt med en elektromagnetisk kopling som står i fast inngrep med transmisjonsmidlene til drivmotoren og i inngrep med spindelmutteren ved elektromagnetisk innkopling;spindelmutteren er forsynt med en elektromagnetisk brems som er montert på et aktuatorfeste og står i rotasjonshindrende inngrep med spindelmutteren ved elektromagnetisk innkopling;aktuatorspindelen er forbundet med en aktuatorfjær som er innrettet til å komprimeres ved aksial forskyvning av aktuatorspindelen, idet aktuatorspindelen på-føres en skyvkraft i motsatt retning til, via bremsen og koplingen, å frikople spindelmutteren for rotasjon; ogventilaktuatoren er forsynt med en koplingsanordning for frigjøring av aktuatorspindelen fra en ventilspindel som er festet til ventilsleiden, og en koplingsanordning for frigjøring av aktuatorhuset fra ventilen.Den minst ene drivmotoren kan være en elektromotor anordnet i et trykktett aktuatorhus.Ventilaktuatoren kan være forsynt med en tilkoplmgsanordning for en andre, flyttbar drivmotor, og tilkoplingsanordnmgen står i inngrep med spindelmutteren via transmisjonselementer.Til spindelmutteren eller transmisjonsmidlene kan det være tilknyttet minst én posisjonssensor innrettet til å kunne registrere spindelmutterens rotasjon. Posisjonssenso-ren kan være mekanisk eller elektrisk.I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt en framgangsmåte for betjening av en ventil ved hjelp av en ventilaktuator, kjennetegnet ved at framgangsmåten omfatter trinnene: ved rotasjon av en spindelmutter som omslutter et parti av en aktuatorspindel, står i inngrep med et utvendig gjengeparti anordnet på aktuatorspindelen og er aksielt fiksert relativt aktuatorspindelen, å tilveiebringe en aksiell forskyvning av aktuatorspindelen med kompresjon av en aktuatorfjær via aktuatorspindelen og en fjaerplate, idet rotasjonen tilveiebringes ved hjelp av minst en drivmotor;å holde spindelmutteren tilkoplet transmisjonsmidlene ved å forsyne en kopling med holdestrøm;å holde aktuatorfjæren oppspent ved å forsyne en brems med holdestrøm;å stenge ventilen automatisk ved fjærretur ved tap av holdestrøm til henholdsvis kopling og brems;å frigjøre ventilaktuatoren fra ventilen ved å frigjøre aktuatorspindelen fra en ventilspindel og å frigjøre et aktuatorhus fra et ventilhus; ogå tilkople ventilaktuatoren til ventilen ved å låse aktuatorhuset til ventilhuset og å kople aktuatorspindelen til ventilspmdelen.Den minst ene drivmotoren kan være en elektromotor anordnet i et trykktett aktuatorhus, og elektromotoren er tilknyttet et programmerbart styresystem.Den minst ene drivmotoren kan være et momentverktøy anordnet på en undervannsfarkost og midlertidig tilknyttet transmisjonselementene via en utvendig tilkoplingsan-ordnmg for undervanns momentverktøy.I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform anskueliggjort på medfølgende tegninger hvor;Fig. 1 viser et aksialsnitt gjennom en sluseventil med en ventilaktuator ifølgeoppfinnelsen;Fig. 2A viser et aksialsnitt gjennom ventilhuset og koplingsanordningene for fri-gjøring av aktuatoren fra ventilen; Fig. 2B viser et aksialsnitt gjennom ventilhuset og koplingsanordningene for fri-gjøring av aktuatoren fra ventilen, rotert 90° i forhold til fig. 2A; Fig. 3A viser et aksialsnitt gjennom ventilaktuatoren; Fig. 3B viser et aksialsnitt gjennom ventilaktuatoren, rotert 90° i forhold til fig. 3 A; Fig. 3C viser i større målestokk et utsnitt av et aksialsnitt av aktuatoren med aktuatorfeste, spindelmutter, støttelager, elektromagnetisk kopling, elektromagnetisk brems og drivende tannhjul for spindelmutteren; Fig. 3D viser et utsnitt av et aksialsnitt av aktuatoren med en posisjonssensor for måling av omdreining av det drivende tannhjulet for spindelmutteren; Fig. 3E viser et utsnitt av et aksialsnitt av aktuatoren med strømtilførsel via slepekontakter til den elektromagnetiske koplingen for spindelmutteren;Fig. 4B viser en perspektivskisse av sluseventilen og ventilaktuatoren hvor ventilhuset for oversiktens skyld er fjernet og ventilaktuatoren er rotert 180° i forhold til fig. 4A.I det etterfølgende er det tatt utgangspunkt i at en ventilaktuator er anvendt for å manøvrere en sluseventil. Dette innebærer ingen begrensning i oppfinnelsens virke-område, men tjener som et eksempel for å forklare de i oppfinnelsen inngående trekk som er anskueliggjort på de medfølgende tegningene.På tegningene betegner henvisningstallet 1 en sluseventil med et ventilhus IA og et deksel IB for ventilhuset IA. Dekselet IB er forsynt med en utsparing med et låsespor 1C tilpasset en koplingsanordning 2 for en ventilaktuator 3 med anordninger trykktett plassert i et aktuatorhus 3A som er avgrenset av en montasjeflens 3B, en aktuatorkappe 3C og et endedeksel 3D. I aktuatorhuset er det anbrakt aktueringsanordnmger 4, en elektromagnetisk kopling 5, en elektromagnetisk brems 6, en transmisjon 7 for operasjon fra eksternt momentverktøy 7A, en transmisjon for mekanisk posisjonssensor 8, elektronisk posisjonssensor 9, kabelgjennomføring 10 og trykkompensator 11.Figur 1 viser et lengdesnitt av sluseventilen 1 sammenstilt med koplingsanordnmgen 2 og ventilaktuatoren 3. Figur 2A og 2B viser lengdesnitt av ventilen 1 og koplingsanordningen 2 med tilhørende deler. Figur 2A er rotert 90° i forhold til figur 2B.Det henvises nå i det vesentlige til figurene 2A og 2B. Ventilhuset IA er forsynt med sveisestusser for flenstilkoplinger på ventilens innløp ID og utløp 1E. Dekselet IB er montert på ventilhuset IA med skruer 1F og er forsynt med pakninger 1G. Dekselet IB er forsynt med en pakkboks 1H for gjennomføring av en ventilspindel II. Når en ventilsluse 1J er trukket mot dekselet IB ved hjelp av ventilspindelen II, er ventilen 1 åpen for gjennomstrømning av væske fra innløpet ID gjennom et ventilsete IK, en port IL i ventilslusen 1J og ut gjennom et ventilsete IM til en utløpsport 1E. Når ventilslusen 1J står i nedre posisjon i ventilhuset IA, er ventilen 1 stengt ved at ventilse-tene IK, IM tetter mot overflaten av ventilslusen 1J som vist på figur 2A.Koplingsanordningen 2 er innrettet til å feste aktuatoren 3 til ventilen 1 og består av et koplingshus 2A og en låseanordnmg 2B som kan ha forskjellig utforming, eksempelvis med låsesegmenter eller en kulelås som vist på figurene 2A og 2B. Koplingsanordningen 2 er innrettet for hydraulisk eller mekanisk aktivering ved hjelp av en undervannsfarkost (ikke vist). Koplmgshuset 2A er fastgjort i en utsparing utvendig på ventildekselet IB med en stempelring 2C som er innrettet for å presse kulene 2D ut i et låsespor 1C ved trykksetting av hydrauliske sylindere 2E. Stempelringen 2C er forsynt med en sikringsanordning (ikke vist) som holder koplingsanordningen 2 låst til ventildekselet IB.En aktuatorspindel 4A er ført gjennom en senteråpning i koplmgshuset 2A. Ventilspindelen II er fastgjort til aktuatorspindelen 4A via en bajonettkopling IN på enden av ventilspindelen II. Koplingshuset 2A er utformet med et innvendig hulrom som er tilpasset den utvendige formen til bajonettkoplingen IN som forskyves aksialt i hulrom-met i koplingshuset 2A av aktuatorspindelen 4A. Koplingshuset 2A med låseanord- nmgen 2B blir forsynt med en injeksjonsport (ikke vist) for fylling med et kor-rosjonshindrende og smørende medium.Figurene 2A og 2B viser et utsnitt av aktuatoren 3 med en anordning for frikopling av aktuatorspindelen 4A fra ventilspindelen II før ventilaktuatoren 3 frigjøres fra ventilen 1 ved hjelp av koplingsanordningen 2. En sylindrisk endekapsel 2F er ført gjennom en senteråpning i endedekselet 3D der det er anordnet et utvendig fjærhus 2G. Fra endekapselen 2F er det ført en aksling 2H gjennom et senterhull i fjærhuset 2G med et utvendig håndtak 21 på enden av akslingen 2H. Den andre enden av endekapselen 2F er utformet med en senteråpning som korresponderer med en ikke-sirkulær profil på enden av aktuatorspindelen 4A som stikker inn i endekapselen 2F. Endekapselen 2F er normalt holdt i låst posisjon av en fjær 2J. En kant på endekapselen 2F på utsiden av endedekselet 3D er utformet med styrespor 2K for vridning av endekapselen 2F, som er i inngrep med aktuatorspindelen 4A, innenfor en vmkelsektor begrenset av styre-pinner 2L som stikker opp gjennom styresporene 2K fra endedekselet 3D som vist på figur 2B. Når endekapselen 2F trekkes ut slik at fjæren 2J trykkes sammen, blir endekapselen 2F frigjort fra et låsespor eller anordning (ikke vist) slik at den kan vris mellom endeposisjonene; dvs. mellom posisjonene helt tilkoplet og helt frakoplet. Endekapselen 2F kan vris for å frigjøre aktuatorspindelen 4A eller kople aktuatorspindelen 4A sammen med ventilspindelen II ved bajonettkoplingen IN på enden av ventilspindelen II. En mekanisk indikator 2M som rager ut av en sektoråpning mellom fjærhuset 2G og endedekselet 3D, slik det er vist på figurene 1 og 4A, er festet til endekapselen 2F.Som det fremgår av figur 4A, er det utvendig på aktuatorhuset 3A anbrakt et håndtak 2N for håndtering av aktuatoren med en undervannsfarkost (ikke vist) under fra- og tilkopling av aktuatoren 3 og annen håndtering.Figurene 3A og 3B viser et lengdesnitt gjennom ventilaktuatoren 3 med aktuatorhuset 3A og innvendige aktueringsanordninger 4. Figur 3B er rotert 90° i forhold til figur 3A.En dobbel montasjeflens 3B med et gjennomgående hull for aktuatorspindelen 4A er festet til enden av koplingshuset 2A med skruer 3E. En aktuatorkappe 3C omslutter aktueringsanordningene 4. Det er anordnet en første kappepaknmg 3F mellom den sylindriske aktuatorkappen 3C og ytterkanten av montasjeflensen 3B, og en andre kappepaknmg 3G mellom aktuatorkappen 3C og ytterkanten av endedekselet 3D. Den sylindriske aktuatorkappen 3C er festet med skruer 3H til henholdsvis ytterkanten av montasjeflensen 3B og ytterkanten av endedekselet 3D.Et aktuatorfjærhus 4B med minst en aktuatorfjær 4C er fastgjort på en ende av aktuatorfestet 4D. En fjærplate 4E ligger an mot aktuatorfestet 4D når aktuatorfjæren 4C ikke er komprimert. Aktuatorspindelen 4A er forsynt med en skulder som ligger an mot fjaerplaten 4E og bidrar til å skyve fjærplaten 4E aksialt i aktuatorfjærhuset 4B når aktuatorfjæren 4C blir komprimert ved at en spindelmutter 4F roteres og beveger aktuatorspindelen 4A aksialt under åpning av ventilen 1.Figur 3C viser et utsnitt av aktuatoren 3 med aktuatorfestet 4D som er utformet med en innvendig utsparing for en stasjonær spindelmutter 4F, et støttelager 4G, en kopling 5, en brems 6, utvendige tannhjul 4H, 41, samt et støttelager 4J. Flere mindre tannhjul 4K, 4L, 8A innvendig i aktuatorfestet 4D står i inngrep med tannhjulene 4H og 41. Tannhjulene 4K er vist på figur 3A og tannhjulene 4L og 8A er vist på figur 3B. Aktuatorfestet 4D er forsynt med en gjennomgående senterboring for aktuatorspindelen 4A. Aktuatorspindelen 4A er utformet med et utvendig gjengeparti som er i inngrep med spindelmutteren 4F. Spindelmutteren 4F kan for eksempel være en såkaltrullemutter eller kulemutter. Som det fremgår av figurene 2A og 2B har den frie enden av aktuatorspindelen 4A en ikke-sirkulær profil som korresponderer med en senteråpning i endekapselen 2F og hindrer aktuatorspindelen 4A i å rotere når spindelmutteren 4F settes i rotasjonsbevegelse for å forskyve aktuatorspindelen 4A aksialt.En i og for seg kjent elektromagnetisk kopling 5 omslutter en første ende av spindelmutteren 4F. En koplingsdel 5A med en elektromagnet 5B er fastgjort til spindelmutteren 4F og roterer med denne. En drivplate 5C er fastgjort til et utvendig tannhjul 4H. Når elektromagneten 5B er innkoplet med elektrisk holdestrøm (DC) via en kabelforbindelse 5D og slepekontakter 5E, slik det fremgår av figur 3E, roteres spindelmutteren 4F som vist på figur 3A av en første drivmotor 4M, typisk en elektrisk motor som er forsynt med et gir 4N, via tannhjulet 4K som er anordnet på en giraksling 40 og tannhjulet 4H. Girakslingene 40 er forsynt med hvert sitt støttelager 4P, nedfelt i montasjeflensen 3B. I en utførelse av koplingen 5 overføres dreiemomentet ved at elektromagneten 5B presser sammen en platestabel 5F med fortannede plater som vekselvis er i inngrep enten med koplingsdelen 5A som er fastgjort til spindelmutteren 4F, eller drivplaten 5C som er fastgjort til det utvendige tannhjulet 4H. Kraften fra elektromagneten 5B overføres typisk via trykkpinner 5G som er fastgjort til en trykk-plate 5H slik at friksjonen mellom de sammenpressede platene 5F holder koplingsdelen 5A låst til drivplaten 5C. Når elektromagneten 5B er strømløs, skyver fjærer 51 trykkplaten 5H tilbake, slik at platene i platestabelen 5F som via tenner på den enkelte platen er i inngrep med henholdsvis koplingsdelen 5A og drivplaten 5C, kan rotere fritt.En i og for seg kjent elektromagnetisk brems 6 omslutter en andre ende av spindelmutteren 4F og støttelageret 4G. En ankerplate 6A med en elektromagnet 6B er fastgjort i en innvendig utsparing i aktuatorfestet 4D. En friksjonsskive 6C er fastgjort til et koplingsstykke 6D via fjærende elementer (ikke vist), og kophngsstykket 6D er fastgjort til spindelmutteren 4F. Friksjonsskiven 6C er separert fra den stasjonære ankerplaten 6A med et mellomrom slik at spindelmutteren 4F med friksjonsskiven 6C og kophngsstykket 6D kan rotere fritt når bremsen er strømløs. Når elektromagneten 6B er mnkoplet med elektrisk holdestrøm (DC) via en kabelforbindelse 6E, hindrer bremsen 6 spindelmutteren 4F i å rotere ved at fjærkraften overvinnes og friksjonsskiven 6C trekkes mot den stasjonære ankerplaten 6A slik at det blir friksjon mellom platene 6A og 6C. En alternativ utførelse av bremsen 6 kan være med multiplater som friksjonselement.Som det fremgår av lengdesnittet på figur 3B, kan spindelmutteren 4F i en utførelse roteres ved hjelp av et momentverktøy 7A fra en undervannsfarkost. Momentverktøy-et 7A koples til en tilkoplingsanordning 7B som er montert utvendig på endedekselet 3D via en flens 7C. Fra tilkoplingsanordningen 7B er det anordnet en aksielt forskyv-bar momentaksling 7D som er fastgjort i den ene halvdelen av en kopling 7E. En fjær (ikke vist) holder kophngshalvdelene frakoplet under normal operasjon av aktuatoren 3. Når momentakslingen 7D gjennom aksial forskyvning med momentverktøyet 7A komprimerer fjæren slik at kophngshalvdelene i koplingen 7E er i inngrep, blir dreiemomentet fra momentverktøyet 7A overført gjennom koplingen til rotasjon av spindelmutteren 4F via tannhjulet 4L som er i inngrep med det utvendige tannhjulet 41 som er fastgjort til spindelmutteren 4F. Tannhjulets 4L aksling er opplagret i et støtte-lager 4P nedfelt i montasjeflensen 3B.Som det fremgår av figur 4B, er det på flensen 7C anbrakt en mekanisk sikringsanordning 7F for transmisjonselementene 7D og 7E for å unngå at spindelmutteren 4F kan rotere fritt når ventilen 1 er åpnet via momentverktøyet 7A. Siknngsanordningen 7F er innrettet for å holde momentakslingen 7D i innskjøvet posisjon samtidig som rotasjon av akslingen 7D hindres, idet aktuatorfjæren 4C er oppspent og den elektromagnetiske koplingen 5 og bremsen 6 er strømløs og dermed utkoplet. Låseanord-ningen 7F er forsynt med et håndtak 7G for inn- og utkopling av siknngsanordningen 7F ved hjelp av en undervannsfarkost (ikke vist).Som det fremgår av figur 3B, er aktuatoren 3 er forsynt med en mekanisk posisjonssensor for registrering av spindelmutterens 4F omdreininger. Et tannhjul 8A er i inngrep med det utvendige tannhjulet 41 som er fastgjort til spindelmutteren 4F. Tann hjulets 8A aksling 8B er opplagret i et støttelager 8C nedfelt i montasjeflensen 3B. Dreiemomentet fra tannhjulet 8A overføres via et første gir 8D til en momentaksel 8E som er forbundet med et andre gir 8F som er koplet til en indikator 8G på utsiden av aktuatorens 3 endedeksel 31.Som det fremgår av figur 3D, er en elektronisk posisjonssensor 9 for registrering av spindelmutterens 4F omdreininger anbrakt på aktuatorfestet 4D med en gjennomfø-ring til utsparingen i aktuatorfestet 4D for registrering av bevegelsen til tannhjulet 4H som er fastgjort til spindelmutteren 4F. Eksempelvis registrerer sensoren hull i tannhjulet 4H som indikert på figuren.Det er kjent teknikk at en elektronisk pulsgiver kan være integrert som standard i en elektrisk motor 4M og at utgangssignalet benyttes for posisjonskontroll.Fra utsiden av aktuatorens 3 endedeksel 3D går det en kabelforbindelse (ikke vist) gjennom kabelgjennomføringen 10 for signaloverføring og elektrisk strømforsyning. Eventuelt kan det være aktuelt med flere kabelgjennomføringer. På innsiden av aktuatorkappen 3C, mellom kabelgjennomføringen 10 og en elektronikkbeholder (ikke vist), går det flere kabelforbindelser (ikke vist). Aktuatorhuset 3A er fylt med et elektrisk isolerende medium, eksempelvis silikonolje, og er trykkompensert mot det omgivende sjøvannstrykket via en i og for seg kjent trykkompensator 11 (se figur 4B).
Claims
1. Anordning ved en elektromekanisk ventilaktuator (3), karakterisert ved atventilaktuatoren (3) er forsynt med en spindelmutter (4F) som omslutter et parti av en aktuatorspindel (4A) og står i inngrep med et utvendig gjengeparti anordnet på aktuatorspindelen (4A), idet spindelmutteren (4F) er aksielt fiksert relativt aktuatorspindelen (4A);aktuatorspindelen (4A) står i rotasjonshindrende inngrep med et endedeksel (3D) eller et aktuatorhus (3A);spindelmutteren (4F) er via transmisjonsmidler (4H, 4K, 4N, 5A, 5C) forbundet med en drivmotor (4M);spindelmutteren (4F) er forsynt med en elektromagnetisk kopling (5) som står i fast inngrep med transmisjonsmidlene (4H, 4K, 4N) til drivmotoren (4M) og i inngrep med spindelmutteren (4F) via elektromagnetisk innkopling;spindelmutteren (4F) er forsynt med en elektromagnetisk brems (6) som er montert på et aktuatorfeste (4D) og står i rotasjonshindrende inngrep med spindelmutteren (4F) via elektromagnetisk innkopling;aktuatorspindelen (4A) er forbundet med en aktuatorfjær (4C) som er innrettet til å komprimeres ved aksial forskyvning av aktuatorspindelen (4A), idet aktuatorspindelen (4A) påføres en skyvkraft i motsatt retning til, via bremsen (6) og koplingen (5), å frikople spindelmutteren (4F) for rotasjon; ogventilaktuatoren (3) er forsynt med en kophngsanordning (IN, 2F, 2G, 2H, 21, 2J, 2K, 2L) for frigjøring av aktuatorspindelen (4A) fra en ventilspindel (II) som er festet til ventilsleiden (1J) og en kophngsanordning (2A, 2B, 2C, 2D, 2E) for frigjøring av aktuatorhuset (3A) fra ventilen (1).2. Anordning ifølge krav 1, hvor minst den ene drivmotoren er en elektromotor (4M) anordnet i et trykktett aktuatorhus (3A).3. Anordning ifølge krav 1, hvor ventilaktuatoren (3) er forsynt med en tilkoplingsanordning (7B) for en andre, flyttbar drivmotor (7A), og tilkoplingsanordnmgen (7B) står i inngrep med spindelmutteren (4F) via transmisjonselementer (41, 4L, 7D, 7E).4. Anordning ifølge krav 3, hvor transmisjonselementene (41, 4L, 7D, 7E) omfatter en kopling med fjær (7E).5. Anordning ifølge krav 3, hvor den andre, flyttbare drivmotoren (7A) er et undervanns momentverktøy.6. Anordning ifølge krav 1, hvor det til spindelmutteren (4F) via transmisjonsmidler (41, 8A, 8B, 8D, 8E, 8F) er tilknyttet en mekanisk posisjonsindikator (8G) innrettet til å kunne registrere spindelmutterens (4F) rotasjon.7. Anordning ifølge krav 1, hvor det til spindelmutteren (4F) eller transmisjonsmidlene (4H, 4K, 4N, 5A, 5C) er tilknyttet en posisjonssensor (9) innrettet til å kunne registrere spindelmutterens (4F) rotasjon.8. Framgangsmåte for betjening av en ventil (1) ved hjelp av en ventilaktuator (3), karakterisert ved at framgangsmåten omfatter trinnene;ved rotasjon av en spindelmutter (4F) som omslutter et parti av en aktuatorspindel (4A), står i inngrep med et utvendig gjengeparti anordnet på aktuatorspindelen (4A) og er aksialt fiksert relativt aktuatorspindelen (4A), å tilveiebringe en aksiell forskyvning av aktuatorspindelen (4A) med kompresjon av en aktuatorfjær (4C) via aktuatorspindelen (4A) og en fjærplate (4E), idet rotasjonen tilveiebringes ved hjelp av minst en drivmotor (4M, 7A);å holde spindelmutteren (4F) tilkoplet transmisjonsmidlene (4H, 4K, 4N) ved å forsyne en kopling (5) med holdestrøm;å holde aktuatorfjæren (4C) oppspent ved å forsyne en brems (6) med holdestrøm;å stenge ventilen (1) automatisk ved fjærretur ved tap av holdestrøm til henholdsvis kopling (5) og brems (6);å frigjøre ventilaktuatoren (3) fra ventilen (1) ved å frigjøre aktuatorspindelen (4A) fra en ventilspindel (II) og å frigjøre et aktuatorhus (3A) fra et ventilhus (IA); ogå tilkople ventilaktuatoren (3) til ventilen (1) ved å låse aktuatorhuset (3A) til ventilhuset (IA) og å kople aktuatorspindelen (4A) til ventilspindelen (II).9. Framgangsmåte ifølge krav 8, hvor den minst ene drivmotoren er en elektromotor (4M) anordnet i et trykktett aktuatorhus (3A), og elektromotoren (4M) er tilknyttet et programmerbart styresystem.10. Framgangsmåte ifølge krav 8, hvor den minst ene drivmotoren er et moment-verktøy (7A) anordnet på en undervannsfarkost og midlertidig tilknyttet transmisjonselementer (41, 4L, 7D, 7E) via en utvendig tilkoplingsanordning (7B) for undervanns momentverktøy.
Drawings

Priority

No priority

Patent classes

IPC classesF16K 27/04F16K 31/04

Citations

NO 20090907 A (A)NO 323101 B1 (B1)

Applicants, owners and inventors

Owners
ELECTRICAL SUBSEA & DRILLING AS
Postboks 419 5343 STRAUME NO (ØYGARDEN Municipality, Vestland county)Org. number: 998049369Inventors
Egil Eriksen
Postboks 43 6847 VASSENDEN NO (SUNNFJORD Municipality, Vestland county)

Agent

HÅMSØ PATENTBYRÅ AS
HÅMSØ PATENTBYRÅ AS

Org. number: 918752900

Name and address are automatically synchronized with the Brønnøysund Register Centre.

Open in The Brønnøysund Register Centre
Postboks 9 4068 STAVANGER NO (STAVANGER Municipality, Rogaland county)
Org. number: 918752900
Reference: Ventilaktuator med fjærretur

Status history

Payment history

Oppositions and appeals

No oppositions or appeals

Administrative limitation

No administrative limitation

Liens and licences

No liens or licenses registered

Gazette entries

No Gazette entries foundOnly events from 2024.03.04 and onwards are shown.