NO762662L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrorer en manometrisk differensialtrykkaktuator. Slike anordninger finner særlig anvendelse ved fjernstyring av portventiler for vannledninger, idet deres hensikt er å hindre alvorlig beskadigelse som måtte skyldes rorbrudd.

Kjente aktuatorer arbeider ved hjelp av måling av det statiske og dynamiske trykk av vannet i roret ved hjelp av en Pitot-sonde. Forskjellen mellom det dynamiske og statiske trykk styrer en innretning som aktiveres så snart en på forhånd bestemt terskelverdi overskrides. I praksis blir denne terskelverdi overskredet som et resultat av okningen i dynamisk trykk på grunn av okningen av vannets hastighet, f .eks. som folge av en lekkasje ,i roret. Kjente anordninger lider av visse mangler slik som f.eks. at de er konstruktivt meget kompliserte, hvilket på grunn av at disse anordninger jo sjelden er i funksjon, kan fore til forstyrrelser eller at man får betydelige variasjoner i de kalibrerte terskel-verdier.

Hovedhensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en aktuator som eliminerer de foran nevnte ulemper ved kjente slike innretninger, og som frembyr meget hoy pålitelighet og presisjon i sin virkning. Foran nevnte hensikt oppnås ved en manometrisk differensialtrykkaktuator for aktivering av den virksomme innretning for portventiler som styrer vannledninger, hvilken innretning er av det slag som er angitt i kravene av hvilke det nye og karakteristiske vil fremgå.

Ytterligere karakteristiske trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den detaljerte beskrivelse i det efterfolgende av en utforelses-form vist som et eksempel på tegningene.

Fig. 1 er et sideriss av en aktuator ifolge oppfinnelsen.

Fig. 2 er et snitt efter linjen II-II i fig. 1; og.

Fig. 3 viser skjematisk tilkoblingen av aktuatoren ifolge fig.

1 og 2 til et vannror.

Aktuatoren ifolge det viste eksempel omfatter et sylindrisk hus

1 som er sammensatt av et topplokk 2 på en bunhplate 3.

De mot hverandre vendende flater av platene 2 og 3 har fordyp-ninger slik at når platene 2 og 3 er sammenbygget, fås det et hulrom som gir plass for en skive 4, til hvilken en ring 6 er festet ved hjelp av skruer 5. Ytter- og innerkantene av en membran 7 av elastisk materiale, f.eks. et vanlig kjent kommersielt materiale som neopren som er forsterket med tekstil, er fastklemt mellom platene 2 og 3 samt mellom skiven 4 og ringen 6.

Membranen 7 og skiven 4 danner et diafragma som deler hulrommet mellom platene 2 og 3 i to kamre 8 og 9.

Det dynamiske trykk i roret 14 bestemt av en Pitot-sonde 13 som er festet til roret, overfores til kammeret 8 gjennom en boring 10, et tilkoblingsstykke 11 og et ror 12.

Kammeret 9 er ved hjelp av boringer 15 i platen 3 forbundet med et sylindrisk rom 16 som avgrenses av en plate 17 og en hylse 18 som ved hjelp av tetningsringer 19 er sentrert i seter anordnet i de motstående flater av platen 17 og platen 3.

Platene 2, 3, 17 og hylsen 18 er sammenholdt ved hjelp av bolter 20.

En spindel 21 er glidbart fort koaksielt gjennom platene 3 og 17 og er i den ovre ende festet sentralt til skiven 4 ved hjelp av en mutter 22 fastskrudd på et gjenget parti av spindelen 21, som rager inn i kammeret 8. En 0-ring 23 hindrer lekkasje av væske langs boringen for spindelen 21 i skiven 4.

Spindelen 21 styres i platene 3 og 17 ved hjelp av bossinger 24, 25, og rommet 16 er avtettet utad langs spindelen 21 av en pak-ningsskive 26.

Den del av spindelen 21 som ligger i rommet 16, har mindre diame-ter slik at det dannes en skulder for. en ring 27 med en konveks sfærisk overflate, med hvilken ringen hviler mot en annen ring 28 som har konkav overflate svarende til den konvekse, overflate av ringen .27.

Ringen 28 ligger i bunnen av en sylindrisk skål 29 anbragt kon-sentrisk på spindelen 21.

Skålen 29 understottes av en elastisk ring 30 og en ringmutter

31 påskrudd det gjengede parti av spindelen 21 og fastholdt av én låsemutter 32.

Skålen 29 er av ferromagnetisk materiale og har en flens 29a som utsettes for virkningen av permanente magneter 33 anordnet kon-sentrisk om spindelen 21 i seter i en ring 34 som er festet under platen 3 koaksialt med spindelen 21.

På den del av spindelen 21 som ligger under platen 17 er der festet en skive 35, hvis omkretskant 36 danner en kam beregnet for å samvirke med organer som aktiverer kontrollmidler for vann-passasjen i roret 14, f.eks. en bryter 37 og en fjernstyrt for-deler 38.

Den beskrevne aktuator er montert på en brakett 39 festet til

en stender 40 sveiset vertikalt til en plate 41 festet til en basis. En bolt 42 er festet til stenderen 40 og er forsynt med en oyebolt, til hvilken en stang 43 er hengslet. Stangen 43 er beregnet på å virke mot den nedre ende av spindelen 21 for å gjenopprette opploftet aktiv stilling for aktuatoren efterat spindelen 21 er blitt bragt til sin nedre stilling, slik dette , vil bli forklart i det efterfolgende.

En kule eller en rull 45, mot hvilken stangen 43 virker, er hensiktsmessig dreibart lagret til den nedre ende av spindelen 21 ved hjelp av en stiv befestigelse 44.

Til senking av spindelen 21 kan virkningen av ballast 46 bidra, hvilken ballast består av et antall skiver, hvis antall kan vari-ere, montert på spindelen 21 og fastholdt av en mutter og låsemutter 47 mot skiven 35.

En beholder 49 er festet til stenderen 40 ved hjelp av en plate 48 og er forbundet oventil med rommet 16 ved hjelp av et ror 50, et koblingsstykke 51 og en boring.52 i platen 17, og nedentil tilkoblet den statiske trykkmålekanal for Pitot-sonden 13 ved hjelp av et ror 53 styrt av en trevéisventil 54. Beholderen 49 virker som en separator mellom vannet som går gjennom sonden og oljen som fyller rommet 16 og kammeret 9 ved hjelp av boringene 15.

Oljenivået i beholderen 49 kontrolleres.ved inspeksjonsvinduer 55 og en indikator 56 som angir når oljeladningen er forbrukt. Den beskrevne aktuator kompletteres av en treveisventi.l 57 anbragt i kanalen 12 som forbinder kammeret 8 med kanalen for måling av det dynamiske trykk for sonden 13. Den beskrevne aktuator virker på fSigende måte.

Efter å ha etablert hydraulisk forbindelse i overensstemmelse med skjemaet efter fig. 3, blir aktuatoren kalibrert slik at det dynamiske trykk av vannet bestemt av sonden 13 i roret 14 og over-fort til kammeret 8, utbalanseres av trykket i kammeret 9 som svarer til det statiske trykk i roret 14.

Under disse forhold vil tiltrekningskraften for magnetene 33 holde skålen 29 i opploftet stilling med flensen 29a hvilende mot magnetene 33. Spindelen 21 er da i sin overste grensestil-ling med ringen 27 hvilende mot ringen 28.

Når trykkfall forekommer i roret 14, f.eks. på grunn av en lekkasje, vil vannhastigheten oke. Dette vil bevirke en tilsvarende okning av det dynamiske trykk og således, en trykkforskjell som vil virke på diafragmaet og derved også på spindelen 21.

Når, som et resultat av den progressive okning i vannhastighet i roret, den kraft som skyldes denne trykkforskjell overskrider magnetenes tiltrekningskraft, vil skålen 29 losne fra magnetene, spindelen 21 bevege seg nedover og kammen 35 påvirke bryterne 37, 38 som igjen bevirker at portventilene stenger roret eller aktiverer annet indikeringsutstyr.

Så snart den unormale tilstand i roret 14 er blitt fjernet, fores aktuatoren tilbake til arbeidsstilling av armen 43, som lofter spindelen 21 for igjen å koble den til magnetene 33.

Ventiler 58, 59 er med fordel anordnet for å muliggjore at kam-rene 8 og 9 kan fylles med vann og olje.

Det vil sees at oppfinnelsen fullt ut oppfyller sine hensikter.

På grunn av de sfæriske koblingsflater er ringene 27 og 28 særlig egnet til perfekt sammenpasning av flensen 29a til magnetene 33, hvilket er en medvirkende faktor til konstant å opprettholde virksom kraft for aktuatoren. Denne kraft kan justeres til kalibrert verdi ved egnet dimensjonering av ballasten 46. De bevege-lige deler av aktuatoren er videre anordnet i et oljebad, og per-manent smoring av disse deler vil derved hindre mulig feilfunk-sjonering.

Den beskrevne aktuator kan tilpasses for en rekke modifikasjoner, hvilke imidlertid alle vil falle innenfor oppfinnelsens idé. Pitot-sonden ifolge fig. 3 er således koblet til roret 14 gjennom en manuelt betjent portventil 60 med én skrueanordning, hvilket muliggjor at sonden kan fjernes og efterses uten at roret 14 settes ut av drift.

Claims (6)

1. Manometrisk differensialtrykkaktuator for påvirkning av en virksom innretning for portventiler som styrer vannledninger, karakterisert ved at den omfatter et hus (1)

som inneslutter et hulrom oppdelt av et bevegelig diafragma (4, 7) i to kamre (8, 9) koblet til en Pitot-sonde (13) festet til et vannror (14) på en slik måte at i nevnte kamre (8, 9) er der tilstede det dynamiske resp. statiske trykk som bestemmes av sonden, idet nevnte diafragma er forbundet med en spindel (21) som virker på den portventilbetjenende anordning og er glid bart styrt i huset, samt at der aksialt justerbart er festet til nevnte spindel på et sted utenfor huset en flens (29a) av ferromagnetisk materiale som utsettes for virkningen av permanente magneter (33) festet til huset (.1) for å holde spindelen (21) i en stilling i hvilken den ikke virker på den portventilbetjenende anordning når forskjellen mellom det dynamiske og statiske trykk er mindre enn en kalibrert verdi for å tillate frigjoring til en stilling i hvilken den virker på nevnte anordning når trykkforskjellen overskrider den kalibrerte verdi.

2. Aktuator som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte flens (29a) er anordnet langs kanten av en sylindrisk skål (29) av ferromagnetisk materiale anbragt konsen-trisk på spindelen (21) og understottet av elastiske ringer (30) og en ringmutter (31) påskrudd et gjenget parti av spindelen, idet det indre av skålen gir plass for en ring (27) med en konkav overflate mot hvilken den konvekse overflate av en ring (28) som er stivt festet til spindelen (21) hviler når denne er i den ikke-virksomme stilling.

3. Aktuator som angitt i krav 2, karakterisert ved at skålen og magnetene (33) er anbragt i et sylindrisk rom (16) begrenset av en plate (17) og en hylse (18) sentrert ved tetningsringer (19) i seter anordnet i de motstående flater av platen for huset (1), idet nevnte rom (16) er forbundet med det kammer (49) i huset til hvilket det statiske trykk som bestemmes av Pitot-sonden, overfores.

4. Aktuator som angitt i krav 1,. karakterisert ved at nevnte diafragma består av en skive (4) festet til den ende av spindelen (21) som rager inn i husets (1) hulrom, og en membran (7) som med de indre kanter er fastklemt tettende mellom omkretsen av skiven (4) og en ring (6) festet til denne, og langs ytterkanten er fastklemt mellom to plater (2, 3) som danner huset (1).

5. Aktuator som angitt i krav 1, karakterisert ved at kammer (35) er festet aksialt på spindelen (21) for å påvirke anordningene som betjener portventilen.

6. Aktuator som angitt i krav 1, karakterisert ved at ballast (46) bestående av skiver med justerbar vekt og antall er festet til spindelen (21).