NO340845B1

NO340845B1 - Differensialskruesammenstilling for varierende vridningsmoment for ventil

Info

Publication number: NO340845B1
Application number: NO20120306A
Authority: NO
Inventors: Mahesha Udipi; Alfred Olvera; Raymond Krolczyk
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2017-06-26
Also published as: CN102734548B; AU2012201834A1; BR102012007146A2; GB2489596A; AU2012201834B2; US20120248360A1; NO20120306A1; MY153560A; SG184682A1; GB201205540D0; US8690121B2; GB2489596B; CN102734548A

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Området for oppfinnelsen

[0001]Denne oppfinnelse angår generelt en ventilaktuator. Mer nøyaktig angår denne oppfinnelse en ventilaktuator med et varierende påført vridningsmoment.

2. Beskrivelse av relatert teknikk

[0002]US 4483512 A omtaler en ventilstyring med et ventillegeme med en aktuatorspindel og et roterende håndtak forbundet til aktuatorspindelen ved differensial-drivmekanisme som, under jevn bevegelse av håndtaket i en retning, innledningsvis åpner ventilen ved en relativ lav hastighet og, deretter fullfører ventilbevegelsen ved en vesentlig hurtigere hastighet. En rekke av stoppringer er mottatt omkring legemet i friksjonstilstøtende forhold og serielt rotert ved håndtaket for å jevnt motstå håndtaksbevegelse uavhengig av omfanget av håndtak-bevegelse.

[0003]En mengde av utstyr eller verktøy benyttet innen oljefeltboring og produk-sjon har skrudde deler som roterer i forhold til hverandre under en belastning. For eksempel er sluseventiler ofte benyttet for olje og gass produksjonsstyringsutstyr. En sluseventil har et legeme med et hulrom. En strømningspassasje krysser hul-rommet. En sluse er flyttet mellom åpne og lukkede posisjoner i forhold til strøm-ningspassasjene. Sluseventilen må være i stand til å bevege seg fra en lukket posisjon til en åpen posisjon idet den er under trykk fra strømningsledningen, som kan være ganske høyt. Slusen er flyttet ved en spindel, som enten kan være en stigende spindel eller en ikke-stigende spindel. En stigerørspindel beveger seg aksialt ettersom mutteren roterer. Med en ikke-stigende type, forblir spindelen aksialt stasjonær idet den roteres. Spindelen er så skrudd (gjenget) i begge typer og opptar en gjenget mutter eller en drivbøssing (hylse). Strømningslednings-trykket tvinger slusen tett mot setet. Friksjonskrefter ved denne grenseflate må overvinnes for å flytte slusen fra den lukkede til den åpne posisjon og vise versa.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0004]Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en ventilaktuator, kjennetegnet ved at den omfatter: en ringformet aktuatormutter med gjenger på en ytre overflate og gjenger på en indre overflate som er orientert i en samme retning som gjengene på den ytre overflate og gjengene på den indre overflate har en større stigning; en sperrehylse som omskriver et parti av aktuatormutteren og selektivt bevegbar langs en akse av ventilaktuatoren; en forbindelse med en ende festet til aktuatormutteren og gjenger som opptar gjenger på en ytre overflate av sperrehylsen; et profil på en indre overflate av sperrehylsen med et koblet parti og et frakoblet parti;

en hendel glidbar innen profilet;

en mansjett skrudd til den ytre overflate av aktuatormutteren som er roterbar med hensyn til aktuatormutteren når hendelen er i det koblede parti av profilet og roterer med aktuatormutteren når hendelen er i det frakoblede parti til profilet; og en ventilspindel skrubart koblet til gjengene på den indre overflate av aktuatormutteren.

[0005]Foretrukne utførelsesformer av ventilaktuatoren er videre utdypet i kravene 2 til og med 9.

[0006]Omtalt heri er et apparat for aktuering av en ventil, hvor motstand mot aktuering av ventilen er konsentrert i et parti av ventilslaget. I en eksempel-utførelse innbefatter ventilaktuatoren en ringformet aktuatormutter som er skrudd på en ytre overflate. Mutteren innbefatter gjenger på en indre overflate som er orientert i den samme retning som gjengene på den ytre overflate. Dessuten har gjengene på den indre overflate en større stigning enn de på den ytre overflate. Et sperrehylsesystem er også innbefattet som omkranser et parti av aktuatormutteren og kan bevege seg langs en akse av ventilaktuatoren. Apparatet har også en forbindelse festet til aktuatormutteren og som innbefatter gjenger som opptar gjenger på en ytre overflate av sperrehylsen. Et profil er på en indre overflate av sperrehylsen, hvor et parti danner et koblet parti og et annet parti danner et frikoblet parti for hevearmen. En hevearm er innbefattet som er glidbar innen profilet. Apparatet har en mansjett gjenget til den ytre overflate av aktuatormutteren som er roterbar med hensyn til aktuatormutteren når hevearmen er i den koblede posisjon til profilet og roterer med aktuatormutteren når hevearmen er i den frikoblede posisjon av profilet. En ventilspindel er sammenstilt ved gjengene på den indre overflate av aktuatormutteren. I en alternativ utførelse har forbindelsen en ringformet løfte-mutter med gjenger på en indre overflate som opptar gjengene på den ytre overflate av sperrehylsen. Valgfritt er et rørformet hus teleskopisk montert over et parti av løftemutteren og endeveggen festet til aktuatormutteren. En nøkkel kan valgfritt være festet til en indre overflate av huset, hvori i et eksempel nøkkelen stikker frem inn i et aksialt spor på en ytre overflate av løftemutteren, slik at løftemutteren og huset er roterbart koblet og aksialt glidbare til hverandre. Ved å rotere aktuatormutteren er sperrehylsen og profilet aksialt flyttet over løftehendelen. Alternativt er en kant anordnet som stikker frem radialt utover fra en ytre overflate av mansjetten, lommer kan være formet i kanten for å oppta løftehendlene. En indre hylse kan være satt i et ringformet rom mellom aktuatormutteren og sperrehylsen. Enda ytterligere valg er en leppe som radialt stikker frem utover fra en ytre overflate av den indre hylse. En dreiebolt kan være innbefattet på leppen på hvilken heve-hendelen er koblet. I en alternativ utførelse, når hendelen er i det koblede parti av profilet generer en vridningsmomentinngang til aktuatormutteren en kraft på ventilspindelen ved en kraft i forhold til vridningsmomentforhold som er større enn en kraft i forhold til vridningsmomentforhold når hendelen er i det frikoblede parti av profilet. I en annen alternativ utførelse, når hendelen er i det frikoblede parti av profilet, beveger hver omdreining av aktuatormutteren ventilspindelen en inkremental distanse ved en omdreining i forhold til forskyvningsforhold som er større enn en omdreining i forhold til forskyvningsforhold når hevearmen er i det koblede parti av profilet. Valgfritt innbefattet er et overgangsparti i profilet mellom de koblede og frikoblede partier, slik at ettersom sperrehylsen aksial beveger seg med hensyn til mansjetten, bytter mansjetten selektivt mellom koblede og frikoblede konfigurasjoner.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0007]Figur 1 er et sidesnittriss av en utførelse av ventilaktuator og ventil i en lukket posisjon i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0008]Figur 2 er et snittriss av ventilaktuatoren i fig. 1 tatt langs linje 2-2.

[0009]Figur 3 er et sidesnittriss av ventilaktuatoren og ventilen i fig. 1 med ventilen i en delvis åpen/lukket posisjon.

[0010]Figur 4 er et sidesnittriss av ventilaktuatoren og ventilen i fig. 1 med ventilen i en åpen posisjon.

[0011]Figur 5 er et snittriss av ventilaktuatoren i fig. 4 tatt langs linje 5-5.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

[0012]Apparatet og fremgangsmåten til den foreliggende oppfinnelse vil nå beskrives mer fullstendig heretter med referanse til de vedføyde tegninger hvor utførel-ser er vist. Gjenstanden for den foreliggende oppfinnelse kan imidlertid legemlig-gjøres i mange forskjellige former og skal ikke betraktes som begrenset til de illu-strerte utførelser fremlagt heri; isteden er disse utførelser fremskaffet slik at denne beskrivelse vil være gjennomgående og fullstendig, og vil fullstendig overføre omfanget av oppfinnelsen til de som er faglært på området. Like numre refererer gjennomgående til like elementer. For enkelhets skyld ved referanse til de vedf-øyde figurer, er retningsbetegnelser kun benyttet for referanse og illustrasjon. For eksempel er retningsbetegnelser slik som "øvre", "nedre", "over", "under" og lign-ende benyttet for å illustrere en relasjonslokalisering.

[0013]Det skal forstås at gjenstanden for den foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til de eksakte konstruksjonsdetaljer, operasjon, eksakte materialer, eller utførelser vist og beskrevet, da modifikasjoner og ekvivalenter vil være åpenbare for de som er faglært på området. I tegningene og beskrivelsen er det omtalt illu-strative utførelser av søknadsgjenstanden og, selv om spesifikke betegnelser er anvendt, er de benyttet kun på en generisk og beskrivende måte og ikke for be-grensningsformål. Følgelig skal derfor søknadsgjenstanden kun begrenses av omfanget for de vedføyde krav.

[0014]En utførelse av en ventilaktuator-sammenstilling 20 koblet til en ventil 22 er vist i et sidesnittriss i fig. 1. Ventilaktuator-sammenstilling 20 er bygd opp av et sylindrisk hus 24 som er lukket på en øvre ende og åpen på en nedre ende. Vist anbrakt på den lukkede ende av huset 24A er et håndhjul 26 som innbefatter et rundt ytre håndtak og eiker som stikker radialt frem innover fra håndtaket. Eikene konvergerer til en ytre periferi av en aktuatormutter 28 vist generelt koaksial med en akse Ax til ventilaktuator-sammenstilling 20. Aktuatormutteren 28 er en rørdel med gjenger 30, 32 formet på sine ytre og indre overflater. Gjengene 30 på den ytre overflate løper i en retning motsatt gjengene 32 på den indre overflate. En ringformet mansjett 34 omskriver et parti av aktuatormutteren 28 og innbefatter en radial kant 35 vist stikkende frem utover fra den ytre overflate av mansjetten 34. Den indre omkrets av mansjetten 34 har gjenger 36 som opptar gjengene 30 på den ytre overflate av aktuatormutteren 28.

[0015]Skrubart innført innen aktuatormutteren 28 er en langstrakt sylindrisk øvre spindel 38 som i utførelsen i fig. 1 er vist med en øvre ende anbrakt nær den øvre ende av mansjetten 34. En åpning på den nedre ende av den øvre spindel 38 er vist å motta en øvre ende av en ventilspindel 39, som vil beskrives i mer detalj nedenfor, kobler med komponenter til ventilen 22. En nedre ende av den øvre spindel 38 og ventilspindelen 39 er vist omskrevet av en boring 42 som er koaksial med aksen Ax og formet gjennom en flensmontasje 44 på den nedre ende av ventilaktuator-sammenstillingen 20. Den ytre omkrets av flensmontasjen 44 øker ved sin nedre ende for å sørge for monteringsoverflate for innføringen av bolter (ikke vist) for å sammenstille flensmontasje 44 på dekselet.

[0016]En ringformet indre hylse 46 stikker frem oppover fra flensmontasjen 44 og inn i rommet mellom aktuatorhuset 24 og aktuatormutteren 28. Den øvre ende av den indre hylse 46 avslutter ved et sted like over den øvre ende av mansjetten 34. En radial leppe 48 stikker frem radialt utover fra den ytre overflate av den indre hylse 46 ved en elevasjon mellom det radiale bånd 35 og den nedre ende av mansjetten 34. Øvre og nedre lagersammenstillinger 50, 51 er vist i det ringformede rom mellom den indre hylse 46 og mansjetten 34 og på de respektive øvre og nedre overflater av det radiale bånd 35. Den nedre lagersammenstilling 51 er satt innen en fordypning formet på den indre overflate av den indre hylse 46. En låse-mutter 52 som er vist skrubart koblet på en ytre ende av mansjetten 34, er fremskaffet med en ytre radial flens på sin øvre ende for å holde lagersammenstillingen 50 mellom låsemutteren 52 og fordypningen i den indre omkrets av den indre hylse 46. Tilstedeværelsen av lagersammenstillingene 50, 51 tillater relativ rotasjon mellom mansjetten 34 og indre hylse 46.

[0017]Fremdeles med referanse til utførelsen i fig. 1 stikker en sylindrisk dreiebolt 54 ut aksialt fra en øvre overflate av den radiale leppe 48. Montert på bolten 54, orientert tverrgående til aksen Ax, er en hendel 56 som er roterbar omkring dreie-bolten 54 og som vil beskrives i mer detalj nedenfor, og selektivt låser mansjetten 34 slik at den forblir statisk med rotasjon av aktuatormutteren 28. En åpning 57 er anordnet gjennom en sidevegg av den indre hylse 46 gjennom hvilke hendelen 56 strekker seg og inn i selektiv kontakt med det radiale bånd 35. Enden av hendelen 56 motsatt der hvor den kontakter det radiale bånd 35 er vist satt innen et spor 58 i den indre omkrets av en sperrehylse 59. Sperrehylsen 59 i fig. 1 er en ringformet del som omkranser et øvre parti av den indre hylse 46 og et parti av aktuatormutteren 28. Spor 58 innbefatter et frikoblet parti 60 som bygger opp det øvre partiet av sporet 58, og et koblet parti 61 som bygger opp det nedre parti av sporet 58. En overgang 62 er innbefattet innen spor 58 som forbinder og frikobler og kobler partier 60, 61. Overgangen 62 innbefatter buede partier og er formet langs en bane som er skrå i forhold til aksen Ax. De frikoblede og koblede partier 60, 61 er hver vesentlig parallelle med akse Ax, men er forskjøvet fra hverandre ved en vinkel med hensyn til aksen Ax.

[0018]Også som vist i fig. 1 er gjenger 64 formet på en nedre ende og ytre overflate av sperrehylsen 59. Gjengene 64 strekker seg langs et parti opp til en overgang 66 hvor den ytre radius av sperrehylsen 59 avtar ved overgangen 66. Gjengene 64 kontakter gjenger 68 formet på en indre omkrets av en ringformet løftemut-ter 69. Løftemutteren 69 er fremskaffet i det ringformede rom mellom huset 24 og sperrehylsen 59. En nøkkel 70 er vist montert inn i den indre overflate av huset 24 som stikker frem radialt innover i et spor 71 som strekker seg aksialt på den ytre overflate av løftemutteren 69. Nøkkelen 70 og spor 71 kobler huset 24 og løfte-mutteren 69 slik at rotasjon av én av løftemutrene 69 eller huset 24 kan tilsvar-ende rotere den ytre del. Lagrene 72 er fremskaffet for å tillate rotasjon av løfte-mutteren 69 med hensyn til den indre hylse 46 og låser aksialt løftemutter 69 i én elevasjon. Ved den indre omkrets av sperrehylsen 59 og nær dens nedre ende, er en nøkkel 76 montert som stikker frem radialt innover til et spor 78 vist aksialt forløpende langs den ytre overflate av den indre hylse 46. Sperrehylsen 59 er således begrenset for aksial bevegelse med hensyn til den indre hylse 46, ettersom nøkkelen 76 og spor 78 forhindrer relativ rotasjon mellom sperrehylsen 59 og den indre hylse 46.

[0019]Fremdeles med referanse til fig. 1, innbefatter ventilen 22 en sluse 80 med en åpning 82 vist glidbart anbrakt innen et ventillegeme 84. En passasje 86 er i legemet 84 og orientert tverrgående til den langstrakte side av slusen 80. Som vist blokkerer det massive parti av slusen 80 passasjen 86 og derved setter ventilen i en lukket konfigurasjon. En balansert spindel 87 er festet på en side av slusen 80 motsatt ventilspindelen 39. I en eksempelutførelse er den balanserte spindel 87 den samme som den til ventilen som spindel 39. Den balanserte spindel 81 kan forskyve kraften utøvd av ventilspindelen 39, og kan på det laveste punktet av et ventillegemehulrom eller på en innsats (ikke vist) festet til et nedre parti av ventillegemet 84.

[0020]Nå med referanse til fig. 2 er det der vist et snittriss av ventilaktuator-sammenstillingen 20 tatt langs linje 2-2 som illustrerer inngrep mellom hendelen 56 og mansjetten 34. Videre fremskaffet i utførelsen i fig. 2 er lommer 88 som er formet innen det radiale bånd 35 til mansjetten 34. En ende av hver av hendlene 56 kontakter det radiale bånd 35 innen lommene 88. En motstående ende til hver hendel 56 kontakter sperrehylsen 59 innen rommet formet av det koblede parti 61 til sporet 58. Den samtidige kontakt av de motstående ender til hendlene 56 innen lommene 88 og koblede partier 61 kobler mansjetten 34 til den indre hylse 46. Så ved å rotere håndhjulet 26 omkring aksen Ax, roterer huset 24 og løftemutteren 69 med aktuatormutteren 28.

[0021]Som indikert ovenfor har gjenger 32, 40 samme retning som gjenger 30, 36. Rotasjonsretningen til håndhjulet 26 som presser den øvre spindel 40 nedover genererer således en reaksjonskraft som er rettet oppover mot aktuatormutteren 28 og nedover på mansjetten 34. Ved å innstille stigningen av gjengene 32, 40 større en gjengene 30, 36, beveger den øvre spindel 38 seg nedover innen boringen 42, men ved et inkrement pr. omdreining av håndhjulet 26 redusert med stigningen av gjengene 30, 36. Differensialgjengestigningen resulterer også i en større utgangskraft utøvd på den øvre spindel 38, med det samme inngangs-vridningsmoment fremskaffet ved håndhjulet 26, enn om mansjetten 34 ikke var inkludert. For omtaleformålet her, er dette referert til som en differensialskrue-konfigurasjon. Som angitt ovenfor, når ventilen 22 er i den lukkede posisjon i fig. 1, er aktueringskraften for åpning av ventilen større i det initielle trinn og reduseres ettersom ventilen blir åpnet.

[0022]Når med referanse til fig. 3, er en eksempelutførelse av ventilaktuator-sammenstilling 20 vist kombinert med ventilen 22 hvor den øvre spindel 38 har flyttet seg nedover innen boringen 42 med hensyn til sin posisjon fra fig. 1. Til-svarende er slusen 80 flyttet innen ventillegemet 84 slik at åpningen 82 med slusen 80 er delvis i innretning med passasjen 86. Kraften påkrevd for å reposi-sjonere slusen 80 fra sin posisjon i fig. 1 til den delvis åpnede posisjon i fig. 3 er større enn kraften for fullstendig å åpne ventilen 22. Således, for å oppnå en mekanisk fordel for dette aktiveringstrinn av ventilen 22, er aktuatorsammenstil-lingen 20 i en differensialskrue-konfigurasjon. Anordningen beskrevet her sørger for en fordel med sømløs konvertering fra differansialskrue-konfigurasjonen til en direkte drivkonfigurasjon. Ved bytting mellom konfigurasjoner er hendelen 56 innen overgangssporet 62 og starter å frigjøres fra mansjetten 34. Slik at ytterligere rotasjon av håndhjulet 26 ikke vil erfare differensialstigningskonfigurasjonen i fig. 1, men isteden frakobles mansjetten 34 fra sperrehylsen 59 og ikke lenger roterer med hensyn til aktuatormutteren 28, men isteden roterer med aktuatormutteren 28. Når den er i den direkte drivkonfigurasjon, er den øvre spindel 38 presset aksialt ved en inkremental distanse med hver rotasjon av håndhjulet 26 vesentlig lik med stigningen av gjengene 32, 40.

[0023]Som illustrert i sidesnittrisset i fig. 4, kan ytterligere rotasjon av håndhjulet 26 benyttes for å drive den øvre spindel 38 og nedre spindel 39 nedover inntil slusen 80 er flyttet innen ventillegemet 84 for å innrette åpningen 82 med passasjen 86.1 denne konfigurasjon er ventil 22 i en åpen posisjon slik at fluid kan strømme gjennom ventillegemet 84. I utførelsene i fig. 3 og 4 er huset 24 vist å ha beveget seg oppover i forhold til løftemutteren fra interaksjonen mellom aktuatormutteren 28 og mansjetten 34. Nøkkelen 70 og spor 71 som kobler mellom huset 24 og løftemutteren 69 tillater den relative vertikale bevegelse mellom disse to deler. Videre skal det påpekes at den gjengede forbindelse mellom sperrehylsen

59 og løftemutteren 69 resiproserer sperrehylsen 59 innen løftemutteren 69; i en

retning som avhenger av rotasjonsretningen til håndhjulet 26. Resiprosering (frem og tilbakegåing) av sperrehylsen 59 flytter igjen aksialt sporet 58 i forhold til hendelen 56. Når sporet 58 er beveget slik at hendelen 56 (hevearmen) opptar det frigjorte parti 60, dreier hendelen 56 fra sin kontakt med det radiale bånd 35 i lom-men 88 for å frakoble mansjetten 34 og sperrehylsen 59. Når mansjetten 34 og sperrehylsen 59 er frakoblet, er ventilaktuator-sammenstillingen 20 i den direkte drivtilstand. Rotering av håndhjulet 26 i en retning motsatt fra den å forandre ventilaktuator-sammenstilling 20 fra sin konfigurasjon i fig. 1 til sin konfigurasjon i fig. 4 kan så vende ventilen 20 til dens lukkede posisjon i fig. 1.

[0024]I en utførelse skaper strategisk posisjonering av komponentdelene til ventilaktuator-sammenstillingen 20 differensialskrue-konfigurasjonen, og således den mekaniske fordel, å oppstå når ventilen 22 er nær sin lukkede posisjon. En annen fordel med den omtalte anordning heri er at når ventilen 22 er i posisjoner som ikke krever en økt kraft for aktuering, konverterer ventilaktueringssammen-stilling 20 i den direkte drivkonfigurasjonen i fig. 4; Når den i direkte drift, erfares en større inkremental bevegelsesdistanse av den øvre spindel 38 med hver rotasjon av håndhjulet 26 over denne til differensialskrue-konfigurasjonen. Anordningen beskrevet heri øker således hastigheten av åpningene eller lukkingene av ventilen 22 over den til en sammenstilling som anvender en differensialstigning gjennom hele åpnings- og lukkingssekvensen og reduserer antallet av omdrei-ninger for å oppnå den samme bevegelsesdistanse.

[0025]Figur 5 er et sidesnittriss av utførelsen av ventilaktuatorsammenstillingen 20 i fig. 4 tatt langs linje 5-5. I denne utførelse er sperrehylsen 56 flyttet nedover med hensyn til hendelen 56 slik at hendelen 56 har blitt flyttet fra det koblede parti 61 til det frigjorte parti 60. Som tidligere angitt, er de frikoblede og koblede partier 60, 61 vinkelmessig forskjøvet fra hverandre og derved dreies hendelen 56 inn og ut av kontakt med lommene 88. Flytting av hendlene 56 ut av lommene 88 frakobler derved mansjetten 34 fra den indre hylse 46 og sørger for fri rotasjon av mansjetten 34 med aktuatormutteren 28.

[0026]Ett eksempel på bruk er ventilaktuator koblet med en ventil 22 hvor ventilen kan eksponeres innen en brønnstyringsanordning slik som et produksjonstre eller ett som styrer strømningen av fluider benyttet for frakturering innen en brønn-boring. Med referanse tilbake til fig. 1, når ventilen 22 er i den lukkede posisjon og åpningen 82 ikke er i innretning med passasje 86, eksisterer en trykkgradient over slusen 80 som induserer en kraft for å motstå bevegelse av slusen 80 innen ventillegemet 84. Motstandskreftene ved begynnelsen av slaget som åpner ventilen 22 overskrider de som er tilstede ved enden av åpningsslaget. Den strategiske posisjonering av komponentene til ventilaktuator-sammenstilling 20 danner en differensialskrue-konfigurasjon ved begynnelsen av åpningsslaget. Den forskjellige stigning av gjenger 32, 40 og gjenger 30, 36 begrenser den aksiale bevegelse av slusen 80 til differansen av disse stigningsverdier for hver rotasjon av håndhjulet 26. Det produserer imidlertid igjen en mekanisk fordel ved at håndhjulet 26 kan bevege slusen 80 med en påført kraft eller vridningsmoment mindre enn det som vil være nødvendig hvis differensialskrue-konfigurasjonen ikke var på plass. Fort-satt rotasjon av håndhjulet over tid beveger aksialt sperrehylsen 59 nedover for å innrette hendelen 56 og overgangspartiet 62 til sporet 58. Ytterligere bevegelse beveger hendelen 56 inn i det frikoblede parti 60 og derved frakobler mansjetten 34 og sperrehylsen 59 slik at den direkte driften mellom håndhjulet 26 og øvre spindel 38 er realisert. Selv om den mekaniske vridningsmomentfordel er fjernet ved dette punktet, er motstandskreftene innen ventilen 22 ikke tilstede slik at mindre vridningsmoment på håndhjulet 26 er påkrevd for å aktuere slusen 80 innen ventilen 22. Når den er er i den reduserte vridningsmomentfordelkonfigura-sjon, er bevegelseshastigheten av slusen 80 økt over den til differensialkonfigu-rasjonen i fig. 1. Sammenstillingen omtalt heri tilveiebringer således den doble fordel med økt vridningsmomentutgang når nødvendig, som automatisk bytter til en hurtigere direkte drivkonfigurasjon når mindre vridningsmoment er påkrevd.

[0027]Idet oppfinnelsen har blitt vist eller beskrevet i kun noen av sine former, vil det være åpenbart for de som er faglært på området at den ikke er således begrenset, men er mottakelig for forskjellige forandringer uten å avvike fra omfanget av oppfinnelsen som angitt i kravene. For eksempel kan en motor monteres på aktuatormutteren 28 for å drive ventilaktuator-sammenstillingen 20.

Claims

1. Ventilaktuator (20), karakterisert vedat den omfatter: en ringformet aktuatormutter (28) med gjenger (30) på en ytre overflate og gjenger (32) på en indre overflate som er orientert i en samme retning som gjengene (30) på den ytre overflate og gjengene (32) på den indre overflate har en større stigning; en sperrehylse (59) som omskriver et parti av aktuatormutteren (28) og selektivt bevegbar langs en akse av ventilaktuatoren (20); en forbindelse med en ende festet til aktuatormutteren (28) og gjenger som opptar gjenger på en ytre overflate av sperrehylsen (59); et profil på en indre overflate av sperrehylsen (59) med et koblet parti og et frakoblet parti; en hendel (56) glidbar innen profilet; en mansjett (34) skrudd til den ytre overflate av aktuatormutteren (28) som er roterbar med hensyn til aktuatormutteren (28) når hendelen (56) er i det koblede parti av profilet og roterer med aktuatormutteren (28) når hendelen (56) er i det frakoblede parti til profilet; og en ventilspindel (38) skrubart koblet til gjengene (32) på den indre overflate av aktuatormutteren (28).

2. Ventilaktuator (20) ifølge krav 1, karakterisert vedat forbindelsen omfatter en ringformet løftemutter (69) med gjenger (68) på en indre overflate som opptar gjengene (64) på den ytre overflate av sperrehylsen (59), et rørhus (24) teleskopisk montert over et parti av løftemutteren (69) og endevegg festet til aktuatormutteren (28).

3. Ventilaktuator (20) ifølge krav 2, karakterisert vedat den videre omfatter en nøkkel (70) festet til en indre overflate av huset (24) som stikker frem inn i et aksialt spor (58) på en ytre overflate av løftemutteren (28), slik at løftemutteren (28) og huset (24) er roterbart koblet og aksialt glidbare til hverandre.

4. Ventilaktuator (20) ifølge krav 1, karakterisert vedat rotering av aktuatormutteren (28) presser sperrehylsen (59) aksialt og derved aksialt beveger profilet over hendelen (56).

5. Ventilaktuator (20) ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter en kant (35) radialt stikkende frem utover fra en ytre overflate av mansjetten (34), og lommer (88) formet i kanten (35) for å koble hendlene (56).

6. Ventilaktuator (20) ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter en indre hylse (46) i et ringformet rom mellom aktuatormutteren (28) og sperrehylsen (59), en leppe (48) som stikker frem radialt utover fra en ytre overflate av den indre hylse (46), og en dreiebolt på leppen (48) på hvilken hendelen (56) er koblet.

7. Ventilaktuator (20) ifølge krav 1, karakterisert vedat når hendelen (56) er i det koblede parti av profilet genererer en vridningsmomentinngang for aktuatormutteren (28) en kraft på ventilspindelen (38) ved en kraft i forhold til vridningsmomentforhold som er større enn en kraft i forhold til vridningsmomentforhold når hendelen (56) er i det frikoblede parti av profilet.

8. Ventilaktuator (20) ifølge krav 1, karakterisert vedat når hendelen (56) er i det frikoblede parti av profilet, flytter hver omdreining av aktuatormutteren (28) ventilspindelen (38) en inkremental distanse ved en omdreining i forhold til forskyvningsforhold som er større enn en omdreining i forhold til forskyvningsforhold når hendelen (56) er i det koblede parti av profilet.

9. Ventilaktuator (20) ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter et overgangsparti (62) i profilet mellom de koblede og frakoblede partier, slik at ettersom sperrehylsen (59) aksialt beveger seg med hensyn til mansjetten (34), forandrer mansjetten (34) seg selektivt mellom koblede og frikoblede konfigurasjoner.