[0001] Die Erfindung betrifft einen Bausatz aus einem Tiefseeventilaktuator und einem Werkzeug.
[0002] Ein Tiefseeventilaktuator (im Englischen: subsea valve actuator, kurz: SVA) ist ein
autarker Aktuator zum Öffnen und Schließen von Prozessventilen in der Tiefsee bis
3000 Meter und tiefer. Das System besteht aus einem elektrisch geregelten Antrieb
mit einem hydrostatischen Getriebe, das im Vergleich zu einer herkömmlichen elektromechanischen
Achse bis zu 75 Prozent der benötigten Energie einspart. Der Tiefseeventilaktuator
öffnet und schließt Prozessventile in Anwendungen für die Öl- und Gas-Produktion oder
CO2-Speichersysteme in der Tiefsee. Eine redundante Ausführung von z.B. Sicherheitsventilen
und bewährten Federn sorgt dafür, dass der Aktuator auch bei Stromausfall und ohne
externe Energiezufuhr das Prozessventil sicher schließt. Alle relevanten Bauteile
des Antriebsstrangs sind doppelt ausgeführt.
[0003] Das System ist für den Einsatz in der Tiefsee bis 3000 Meter und tiefer geeignet
und auf einen wartungsfreien Betrieb von 25 Jahren ausgelegt. Der Tiefseeventilaktuator
ist eine Schlüsselkomponente, um die Elektrifizierung der Produktionsanlagen in der
Tiefsee weiter voranzubringen.
[0004] In Anwendungen wie z.B. dem Einbau der Tiefseeventilaktuatoren in einem Ventilgestell
auf einem Bohrloch für Öl oder CO2 Speicherung sind die Tiefseeventilaktuator- Ventile
oder andere Bauteile so dicht zueinander verbaut, dass der Zugang bevorzugt nur von
hinten erfolgen kann. Eine Aufnahme zum Ausbau des Tiefseeventilaktuators durch ein
ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug (im Englischen: remotely operated underwater vehicle,
kurz: ROV) im Schwerpunkt der Achse ist größtenteils nicht möglich, da in der Regel
der Tiefseeventilaktuator horizontal verbaut ist und umliegende Bauteile keine Möglichkeit
zur Aufnahme im Schwerpunkt erlauben.
[0005] Nach dem Stand der Technik sind Ventilaktautoren in der Tiefsee nicht leicht austauschbar,
besitzen auch keine standardisierte Schnittstelle zum Aus- und Einbau des Ventilaktuators.
In der Regel sind unter Wasser verbaute Ventilaktuatoren nur durch Taucher oder komplettes
Heben der Ventileinheiten möglich. Ein Wechsel des Ventilaktuators durch Tauchroboter
in größeren Tiefen ist kaum möglich.
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die angesprochenen Nachteile zu beseitigen
oder zumindest (teilweise) zu lindern.
[0007] Dies wird bei einem vorliegenden Bausatz aus einem Tiefseeventilaktuator und einem
Werkzeug dadurch gelöst, dass das Werkzeug einen Werkzeughalter mit einer zumindest
in einer Richtung axial festen, aber drehbeweglich darauf gelagerten Koppelhülse,
besitzt, wobei der Tiefseeventilaktuator ein erstes Ende besitzt, das zum lösbaren
Koppeln an einem Tiefseeventil (Englisch: subsea valve) vorbereitet ist, wobei der
Tiefseeventilaktuator einen Linear- / Rotations- Aktuator besitzt, der von einer für
ihn drehbeweglichen Verbindungshülse zumindest teilweise / vollständig umgeben ist,
wobei die Verbindungshülse auf der Seite des ersten Endes wenigstens einen Axialbewegungsblockiervorsprung
besitzt, der zum Hintergreifen eines Vorsprungs eines beispielsweise nach ISO 13628-8:
2008-03 genormten Tiefseeventils vorbereitet ist und der Linear- / Rotations-Aktuator
einen Zapfen zum drehbewegungsverhindernden Anliegen an den Vorsprung des Ventils
besitzt, wobei der Tiefseeventilaktuator ein zweites Ende besitzt, das zum lösbaren
Koppeln an dem Werkzeug vorgesehen ist, wobei dafür die Verbindungshülse eine Ausnehmung
zum Aufnehmen eines Verriegelungshebels der Koppelhülse besitzt, über den eine Drehbewegung
der Verbindungshülse hervorrufbar ist, und der Aktuator einen Radialvorsprung besitzt,
der an einem Axialvorsprung des Werkzeughalters anliegt, wobei der Verriegelungshebel
vorbereitet ist, die Verbindungshülse bei dazu vom Axialvorsprung in seiner Ausgangslage
gehaltenen Aktuator in eine hintergriffgelöste Entriegel-/Entnahmeposition zu verbringen.
Vorteilhaft hierbei ist die Vereinfachung des Wechselvorgangs des Tiefseeventilaktuators
an einem Tiefseeventil. Insbesondere der Einsatz mittels eines Unterwassertauchroboters
wird damit ermöglicht.
[0008] Der Bausatz aus Tiefseeventilaktuator und Werkzeug kann verschiedene Zustände / Positionen
einnehmen. Es ist zwischen einem entkoppelten Zustand und gekoppelten Zustand von
dem Tiefseeventilaktuator mit dem Werkzeug zu unterscheiden. In dem entkoppelten Zustand
sind der Tiefseeventilaktuator und das Werkzeug voneinander getrennt. In einem gekoppelten
Zustand ist das Werkzeug mit dem Tiefseeventilaktuator verbunden und befindet sich
im Eingriff mit diesem.
[0009] In der Entriegel-/Entnahmeposition ist der Tiefseeventilaktuator von dem Tiefseeventil
gelöst, ergo findet kein Hintergreifen des Axialbewegungsblockiervorsprungs hinter
dem Vorsprung des Tiefseeventils statt.
[0010] In einer Verriegel-/Befestigungsposition ist der Tiefseeventilaktuator an dem Tiefseeventil
festgelegt. Dabei findet ein Hintergreifen des Axialbewegungsblockiervorsprungs hinter
dem Vorsprung des Tiefseeventils statt.
[0011] Für das Erreichen der Entriegel-/Entnahmeposition bzw. der Verriegel-/Befestigungsposition
ist der gekoppelter Zustand des Werkzeugs mit dem Tiefseeventilaktuator vorgesehen.
[0012] Für den gekoppelten bzw. entkoppelten Zustand und das Erreichen der Entriegel-/Entnahmeposition
bzw. der Verriegel-/Befestigungsposition sind voneinander verschiedene Drehbewegungen
gegeben. Eine erste Drehrichtung und eine zweite Drehrichtung, wobei die zweite Drehrichtung
in eine von der ersten Drehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung dreht. Die erste
Drehrichtung erfolgt in Umfangsrichtung gegen den Uhrzeigersinn, wobei die zweite
Drehrichtung in Umfangsrichtung entgegengesetzt, also mit dem Uhrzeigersinn, verläuft.
Für den gekoppelten Zustand ist eine Drehbewegung in die erste Drehrichtung getätigt,
für den entkoppelten Zustand ist eine Drehbewegung in die zweite Drehrichtung getätigt.
[0013] Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden
nachfolgend näher erläutert.
[0014] Außerdem kann die Verbindungshülse ein- oder mehrteilig ausgebildet ist. Ein mehrteiliger
Aufbau fördert eine Modularität, welche in weiteren Aspekten dieser Anmeldung näher
ausgeführt ist.
[0015] Des Weiteren kann die Verbindungshülse mittels einem ersten Ring / ringförmigen Element
am ersten Ende des Tiefseeventilaktuators und einem zweiten Ring / ringförmigen Element
am zweiten Ende des Tiefseeventilaktuators gebildet sein. Bevorzugt ist, dass der
erste Ring und der zweite Ring drehfest miteinander verbunden sind. Damit ist vorgesehen,
dass eine Übertragung der Drehbewegung vom zweiten Ende in Richtung ersten Endes stattfinden
kann. Besonders bevorzugt ist, wenn der erste Ring und der zweite Ring über einen
Steg miteinander drehfest verbunden sind. Beispielsweise sind der erste Ring und der
zweite Ring über den Steg, der sich in Axialrichtung entlang des Aktuators erstreckt,
verbunden. Der Steg ist dabei rippenförmig ausgebildet, um zum einen die Montage zu
vereinfachen, aber auch um nicht notwendiges Material einzusparen.
[0016] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das zweite Ende des Tiefseeventilaktuators
ein vom Aktuator separates Bauteil, wobei an dem separaten Bauteil der Radialvorsprung
ausgebildet ist. Damit ist eine modulare Bauweise gegeben. Das in der vorliegenden
Ausführungsform separate zweite Ende ist mit dem Aktuator drehfest verbunden, wodurch
sich das separate zweite Ende nicht um die eigene Achse drehen kann.
[0017] Von Vorteil ist, wenn die Anzahl von Verriegelungshebeln eins, zwei, drei oder eine
Vielzahl ist. Zumindest zwei Verriegelungshebel erleichtern ein Aufschieben des Werkezugs
und ein Verdrehen in Umfangsrichtung.
[0018] Bevorzugt sind die Verriegelungshebel in Umfangsrichtung zueinander gleichmäßig verteilt.
Je nach Anzahl an Verriegelungshebeln entstehen dabei Winkelabstände von 180°, 120°,
90° etc..
[0019] Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn die Anzahl an Ausnehmungen der Anzahl
an Verriegelungshebeln entspricht. Dabei kann die Anzahl an Ausnehmungen in der Verbindungshülse
ebenfalls eins, zwei, drei oder eine Vielzahl sein. Dies unterstützt somit auch das
Aufschieben des Werkzeugs und das Verdrehen in Umfangsrichtung.
[0020] In einer weiteren Ausführungsform weist die Ausnehmung der Verbindungshülse eine
rechteckig Forma auf. Besonders bevorzugt ist die Kontur der Ausnehmung U-förmig gestaltet.
Insbesondere ist die Geometrie /Form des Verriegelungshebels so ausgestaltet, dass
ein Formschluss mit der Ausnehmung gebildet ist. Alternativ kann der Formschluss zwischen
Verriegelungshebel und Ausnehmung auch andere geometrische Formen aufweisen, beispielsweise
eine halbkreisförmige Form, gebildet sein. Durch die formschlüssige Verbindung ist
die Übertragung eines Drehmoments von Koppelhülse auf Verbindungshülse möglich.
[0021] Von Vorteil ist, wenn der Verriegelungshebel einen Absatz aufweist, damit die Koppelhülse
in der Drehbewegung in Umfangsrichtung begrenzt ist. Damit kann sichergestellt werden,
dass ein Überdrehen erschwert wird.
[0022] Bevorzugt weist der Axialvorsprung einen in Umfangsrichtung zu dem Absatz des Verriegelungshebels
passenden Gegenabsatz auf. Besonders bevorzugt bilden der Verriegelungshebel und der
Axialvorsprung mittels des Absatzes und des Gegenabsatz eine Drehsicherung. Damit
ist sichergestellt, dass die Drehung in Umfangsrichtung in die erste Drehrichtung
begrenzt ist und ein Überdrehen verhindert ist.
[0023] Außerdem kann der Aktuator einen Verriegelungsindikator aufweisen, anhand dessen
der gekoppelte und entkoppelte Zustand unterscheidbar ist. Bevorzugt sind dazu in
dem Aktuator an einer vorderen Stirnseite, die zum Werkzeug orientiert ist, Markierungen
angebracht / eingebracht, die eine Identifikation beim Drehen der Verbindungshülse
zulassen. Vorteilhaft ist dabei, dass bei Anwendung des Werkzeugs durch einen Taucher
oder Unterwasserroboter/-fahrzeug (dann bevorzugt über eine Videokamera) erkennbar
ist, wann der gekoppelte bzw. entkoppelte Zustand erreicht ist und ein Überdrehen
in Umfangsrichtung minimiert / reduziert ist.
[0024] Vorzugsweise weist das zweite Ende des Tiefseeventilaktuators eine Aufnahme für eine
elektrische Steckverbindung auf, die in dem zweiten Ende integriert ist. Bevorzugt
ist die Aufnahme in einer Stirnseite des Tiefseeventilaktuators in Axialrichtung positioniert.
Durch diese Positionierung ist zum einen Bauraum eingespart, aber auch ist eine Beschädigung
des Anschlusses verhindert.
[0025] In einer weiteren Ausführungsform weist die Koppelhülse einen Betätigungshebel auf,
der vorzugsweise von einem Tiefseeunterwasserroboter (oder einem Taucher) betätigt
werden kann. Der Betätigungshebel erleichtert dabei das Verdrehen in Umfangsrichtung,
um die Verbindungshülse in die Verriegel-/Befestigungsposition bzw. Entriegel-/Entnahmeposition
zu überführen.
[0026] Vorzugsweise ist eine Palette in der Nähe der Tiefseeventilaktuatoren vorhanden,
die eine Lagerfunktion für defekte und intakte Tiefseeventilaktuatoren bereitstellt.
Damit ist sichergestellt, dass der Aus- und Einbau von neuen Tiefseeventilaktuatoren
weniger aufwändig durchgeführt werden kann.
[0027] Des Weiteren kann der Axialbewegungsblockiervorsprung der Verbindungshülse auf der
werkzeugabgewandten Seite des Vorsprungs des Ventils anliegen und/oder der Zapfen
des Linear/Rotations-Aktuators an einer Seite des Vorsprungs des Ventils anliegen.
[0028] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Koppeln eines Werkzeugs mit einem Tiefseeventilaktuator
eines Bausatzes, vorzugsweise gemäß der zuvor genannten Vorrichtung, wobei in einem
ersten Schritt das Werkzeug an ein zweites Ende des Tiefseeventilaktuators in Axialrichtung
aufgeschoben wird und dabei ein Verriegelungshebel einer Koppelhülse des Werkzeugs
in eine Ausnehmung einer Verbindungshülse des Tiefseeventilaktuators eingreift, wobei
ebenfalls ein Axialvorsprung des Werkzeugs an einem Radialvorsprung eines Aktuators
des Tiefseeventilaktuators anliegt und in einem zweiten Schritt mit einer Drehbewegung
der Koppelhülse in Umfangsrichtung in einer ersten Drehrichtung der Verriegelungshebel
durch die Drehbewegung die Verbindungshülse im Gleichschritt in Umfangsrichtung in
der ersten Drehrichtung mitdreht, wodurch eine Koppelung zwischen Werkzeug und Tiefseeventilaktuator
gebildet wird.
[0029] Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entkoppeln eines Werkzeugs mit einem
Tiefseeventilaktuator eines Bausatzes, vorzugsweise gemäß der zuvor genannten Vorrichtung,
wobei durch eine Drehbewegung in Umfangsrichtung in einer zweiten Drehrichtung die
Kopplung mittels der Koppelhülse zwischen dem Werkzeug und dem Tiefseeventilaktuator
gelöst wird und das Werkzeug von dem Tiefseeventilaktuator in Axialrichtung abnehmbar
ist.
[0030] In anderen Worten wird ein Tiefseeventilaktuator mittels eines Werkzeuges, was von
einem ferngesteuerten Unterwasserfahrzeug/-roboter (kurz: ROV) gehalten wird, über
eine Werkzeug Kopplung von hinten (entgegensetzt einer Ventilantriebsseite) auf den
Tiefseeventilaktuator geschoben.
[0031] Bevorzugt ist durch die Bedienung des Werkzeugs durch das Unterwasserfahrzeug im
ersten Schritt der Tiefseeventilaktuator mit dem Werkzeug verriegelt und im zweiten
Schritt die Schnittstelle an der Ventilantriebsseite des Tiefseeventilaktuators entkoppelt,
um den Tiefseeventilaktuator entfernen zu können. Hierbei ist es vorteilhaft, die
beiden Arbeitsschritte über eine Vorrichtung und in einem Vorgang erfolgen zu lassen.
[0032] Vorteilhaft ist die Bereitstellung einer Vorrichtung beispielsweise in Form einer
Palette auf dem Meeresboden, die den alten / ausgetauschten Tiefseeventilaktuator
aufnimmt und auch den Ersatztiefseeventilaktuator beinhaltet, wobei die Befestigungsaufnahmen
dem Verschluss am Ventil entspricht, wobei das Unterwasserfahrzeug den Tiefseeventilaktuator
hier einkuppelt, so wie das neue Ventil aufnehmen kann.
[0033] Bevorzugt erfolgt das Entkoppeln der Tiefseeventilaktuators vom Werkzeug durch entgegensetzte
Vorgehensweise wie das Koppeln, wobei erst der Tiefseeventilaktuator mit dem antriebsseitigen
Verschluss gekoppelt wird und dann erst vom Werkzeug entkoppelt wird, wobei beim Übergang
der beiden Schritte die Achse sicher im Werkzeug verbunden ist.
[0034] Aus Platzgründen ist der elektrische Steckanschluss des Tiefseeventilaktuators in
der hinteren Werkzeugkopplung integriert. Dieser ist so im Anschluss integriert, dass
eine Beschädigung beim Tiefseeventilaktuatorwechsel ausgeschlossen ist. Vorteilhaft
ist auch, dass bei eingestecktem Elektrostecker das Werkzeug nicht auf die Werkzeugkopplung
aufgesteckt werden kann, was die Montagereihenfolge zwangsweise vorgibt und dann nicht
zur Beschädigung der Anschlusskabel führt.
[0035] Verschiedene vorteilbehaftete Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend
anhand einer Zeichnung mit Figuren näher erläutert.
[0036] Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Zwischenposition zwischen einem Tiefseeventilaktuator und einem Werkzeug in einer
perspektivischen Ansicht,
- Fig. 2
- der Tiefseeventilaktuator in einer Entriegel-/Entnahmeposition mit gekoppeltem Werkzeug
in einer perspektivischen Ansicht,
- Fig. 3
- der Tiefseeventilaktuator in einer Verriegel-/Befestigungsposition und entkoppeltem
Werkzeug in einer perspektivischen Ansicht,
- Fig. 4
- den Tiefseeventilaktuator in der Verriegel-/Befestigungsposition mit elektrischer
Steckverbindung in einer perspektivischen Ansicht,
- Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht des Tiefseeventils nach ISO-Norm.
[0037] Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis
der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Merkmale
der einzelnen Ausführungsformen lassen sich untereinander austauschen und alternativ
/ kumulativ einsetzen.
[0038] Die Fign. 1 bis 3 zeigen einen Bausatz 1 aus einem Tiefseeventilaktuator 2 und einem
Werkzeug 3, wobei das Werkzeug 3 einen Werkzeughalter 4 mit einer zumindest in einer
Richtung axial festen, aber drehbeweglich darauf gelagerten Koppelhülse 5 besitzt,
wobei der Tiefseeventilaktuator 2 ein erstes Ende 6 besitzt, das zum lösbaren Koppeln
an einem Tiefseeventil 7 vorbereitet ist, wobei der Tiefseeventilaktuator 2 einen
Aktuator 8 besitzt, der von einer zu ihm drehbeweglichen Verbindungshülse 9 umgeben
ist, wobei die Verbindungshülse 9 auf der Seite des ersten Endes 6 wenigstens einen
Axialbewegungsblockiervorsprung 10 besitzt, der zum Hintergreifen eines Vorsprungs
11 eines Ventils vorbereitet ist und der Aktuator 8 einen Zapfen 12 zum drehbewegungsverhindernden
Anliegen an den Vorsprung 11 des Ventils besitzt, wobei der Tiefseeventilaktuator
2 ein zweites Ende 13 besitzt, das zum lösbaren Koppeln an dem Werkzeug 3 vorgesehen
ist, wobei dafür die Verbindungshülse 9 eine Ausnehmung 14 zum Aufnehmen eines Verriegelungshebels
15 der Koppelhülse 5 besitzt, über den eine Drehbewegung der Verbindungshülse 9 hervorrufbar
ist, und der Aktuator 8 einen Radialvorsprung 16 besitzt, der an einem Axialvorsprung
17 des Werkzeughalters 4 anliegt, wobei der Verriegelungshebel 15 vorbereitet ist,
die Verbindungshülse 9 bei dazu vom Axialvorsprung 17 in seiner Ausgangslage gehaltenen
Aktuator 8 in eine hintergriffgelöste Entriegel-/Entnahmeposition zu verbringen.
[0039] Zur Verdeutlichung der Darstellungen ist eine Axialrichtung 18 und eine Umfangsrichtung
19 dargestellt.
[0040] Die Fig.1 ist eine perspektivische Ansicht des Bausatzes 1, bei der das Werkzeug
3 an dem Tiefseeventilaktuator 2 gekoppelt ist. Ebenfalls ist der Tiefseeventilaktuator
2 an dem Tiefseeventil 7 gekoppelt. Der Bausatz 1 ist in der dargestellten Fig. 1
in einer Zwischenposition gezeigt. Der Axialbewegungsblockiervorsprung 10 ist dabei
nicht in einer vollständigen Hintergreifposition des Vorsprungs 11, sondern ist in
eine Zwischenposition in der Umfangsrichtung 19 gedreht. Zur besseren Verdeutlichung
ist ein Teil der Verbindungshülse 9 ausgeblendet, um die Verriegelgeometrie des Tiefseeventilaktuators
2 mit dem Tiefseeventil 7 zu verdeutlichen.
[0041] In der dargestellten Ausführungsform weist das Tiefseeventil 7 eine Vielzahl an Vorsprüngen
11 auf, die in Umfangsrichtung gleichmäßig / konstant zueinander beabstandet sind.
Hierbei ist auf die Fig. 5 verwiesen, die die genormte Anschlussgeometrie des Tiefseeventils
7 darstellt.
[0042] Der Aktuator 8 weist ebenfalls eine Vielzahl an Zapfen 12 auf, die entsprechend als
Gegenpart zu den Vorsprüngen 11 des Tiefseeventils 7 ausgebildet sind, so dass ein
Zapfen 12 zwischen zwei Vorsprüngen 11 eingesteckt ist. Die damit gegebene Steckverbindung
aus Zapfen 12 und Vorsprüngen 11 ist drehbewegungsverhindernd.
[0043] Der Aktuator 8 ist von einer Verbindungshülse 9 umgeben. In der dargestellten Ausführungsform
sind die Axialbewegungsblockiervorsprünge 10 auf der Seite des ersten Endes 6 ausgebildet.
Hierbei weist die Verbindungshülse 9 eine Vielzahl an Axialbewegungsblockiervorsprüngen
10 auf, die der Anzahl an Vorsprüngen 11 des Tiefseeventils 7 entspricht. Die Verbindungshülse
9 hat eine Abdeckung 20 und ist von dieser umgeben, die den Aktuator 8 schützt.
[0044] Die Verbindungshülse 9 weist am zweiten Ende 13 einen zweistufigen Absatz 21, 22
mit zwei voneinander unterschiedlichen Durchmessern auf. In dem Absatz mit dem größeren
Durchmesser, einem ersten Absatz 21, ist eine Öffnung 23 integriert, mit der eine
Indikation des Kopplungszustands von Tiefseeventilaktuator 2 mit dem Tiefseeventil
7 darstellbar ist. Durch in den Aktuator 8 aufgebrachte Indikatoren 24, 25 (siehe
Fign. 2 und 3) ist zwischen einer Entriegel-/Entnahmeposition und einer Verriegel-/Befestigungsposition
unterscheidbar. Darstellungsgemäß sind die die Buchstaben "U" und "L", für die englischen
Begriffe "Unlocked" und "Locked", beispielhaft genutzt.
[0045] In dem zweiten Absatz 22, dem mit dem kleineren Durchmesser, ist die Ausnehmung 14
gebildet. In der dargestellten Ausführungsform weist dieser Absatz 22 zwei Ausnehmungen
14 auf, die im 180° Abstand zueinander angeordnet sind. Die Kontur der Ausnehmung
14 ist in der dargestellten Ausführungsform in der Axialrichtung 18 U-förmig.
[0046] Das zweite Ende 13 des Tiefseeventilaktuators 2 weist den Radialvorsprung 16 auf,
der im entkoppelten Zustand (siehe Fig. 3) die gleiche Ausrichtung aufweist wie die
Ausnehmung 14, so dass das Werkzeug 3 in Axialrichtung aufschiebbar ist.
[0047] Das Werkzeug 3 weist den Werkzeughalter 4 und die Koppelhülse 5 auf. Der Werkzeughalter
4 weist zwei voneinander unterschiedliche Absätze 26, 27 auf, wobei der zweite Absatz
27 einen größeren Durchmesser aufweist als der erste Absatz 26. An dem zweiten Absatz
27 ist der Axialvorsprung 17 des Werkzeughalters 4 ausgebildet. Dieser Axialvorsprung
17 weist einen Gegenabsatz 28 auf. In der dargestellten Ausführungsform weist der
Werkzeughalter 4 zwei Axialvorsprünge 17 auf, die gemäß zu den Radialvorsprüngen 16
des Aktuators 8 orientiert sind.
[0048] Der Verriegelungshebel 15 der Koppelhülse 5 weist einen separaten Absatz 29 auf.
Dieser Absatz 29 greift an dem Gegenabsatz 28 des Axialvorsprungs 17 des Werkzeugs
3 an, damit ein Verdrehen in eine erste Drehrichtung 30 (hier mit dem Uhrzeigeersinn)
des Verriegelungshebels 15 begrenzt ist. Dies ist mittels eines Formschluss umgesetzt.
[0049] Die Koppelhülse 5 weist einen Betätigungshebel 31 auf. Mittels diesem Betätigungshebel
31 ist in der Umfangsrichtung 19 eine Drehbewegung in die erste Drehrichtung 30 und
in eine zweite Drehrichtung 32, der entgegengesetzten Drehrichtung zur ersten Drehrichtung
30, vollziehbar. Die Koppelhülse 5 weist zudem Öffnungen 33, 34 auf, die zur Indikation
des Kopplungszustands des Werkzeugs 3 dienen. Hierbei ist zwischen einem gekoppelten
und entkoppelten Zustand des Tiefseeventilaktuators 2 mit dem Werkzeug 3 unterscheidbar.
Darstellungsgemäß sind die die Buchstaben "U" und "L", für die englischen Begriffe
"Unlocked" und "Locked", beispielhaft genutzt.
[0050] In der dargestellten Zwischenposition ist die Koppelhülse 5 des Werkzeughalters 4
in der Umfangsrichtung 19 in die erste Drehrichtung 30 (gegen den Uhrzeigeersinn)
gedreht. Gemäß der Öffnung 23 im zweiten Absatz 22 der Verbindungshülse 9 ist kein
Indikator 24, 25 für den Kopplungszustand gezeigt. Dies ist ein Merkmal für die Zwischenposition.
Bei der Drehung der Koppelhülse 5 in der ersten Drehrichtung 30 wird durch den Formschluss
des Verriegelungshebels 15 mit der Ausnehmung 14 die Verbindungshülse 9 mitgedreht.
Damit drehen sich ebenfalls die Axialbewegungsblockiervorsprünge 10 auf der Seite
des ersten Endes 6 und es folgt die dargestellte Zwischenposition.
[0051] In Fig. 2 ist die Drehung der Koppelhülse 5 in der ersten Drehrichtung 30 abgeschlossen.
Dies ist daran zu erkennen, dass die Axialbewegungsblockiervorsprünge 10 bündig mit
den Zapfen 12 sind. Die Entriegel-/Entnahmeposition ist erreicht. Damit ist der Tiefseeventilaktuator
2 von dem Tiefseeventil 7 gelöst und in Axialrichtung 18 abnehmbar. Des Weiteren zeigt
der Indikator 24 des Aktuators 8 das Symbol "U", was auf die Entriegel-/Entnahmeposition
hinweist. Der Verriegelungshebel 15 ist dabei in der Endposition angelangt und lässt
sich vorzugsweise nicht weiterdrehen. Mittels des zweiten Indikators 36 in dem Werkzeughalter
kann der gekoppelte Zustand durch die Öffnung 34 entnommen werden.
[0052] In Fig. 3 ist der Tiefseeventilaktuator 2 in der Verriegel-/Befestigungsposition
am Tiefseeventil 7 dargestellt. Dies ist am Indikator 25 in der Öffnung 23 im zweiten
Absatz 22 der Verbindungshülse 9, dem indikator in der Form des "L", identifizierbar.
Ebenfalls ist das Werkzeug 2 dargestellt, welches sich ebenfalls in einem entkoppelten
Zustand befindet, was auch dem zugehörigen Indikator 35, dem "U" durch die Öffnung
33 entnehmbar ist. Der Verriegelungshebel 15 ist in Axialrichtung 18 bündig mit dem
Axialvorsprung 17 ausgerichtet. Dabei sind der Absatz 29 und der Gegenabsatz 28 formschlüssig
angeordnet. Am zweiten Ende 13 ist in einer Stirnwand 37 des Aktuators 8 ein Anschluss
38 für eine Steckverbindung ausgebildet, wobei gemäß Fig. 4 ein elektrischer Stecker
39 dort einsteckbar ist.
[0053] Mithilfe des ausgeblendeten Teils der Verbindungshülse 9 ist das komplette Hintergreifen
der Axialbewegungsblockvorsprünge 10 an den Vorsprüngen 11 erkennbar.
[0054] Gemäß Fig. 5 ist der Anschluss für das Tiefseeventil in einer perspektivischen Darstellung
gezeigt. Gemäß der dort dargestellten Ausführungsform weist das Tiefseeventil 7 vier
Vorsprünge auf. Die genaue Ausgestaltung kann der DIN EN ISO 13628-8:2008-03 entnommen
werden.
1. Bausatz (1) aus einem Tiefseeventilaktuator (2) und einem Werkzeug (3), wobei das
Werkzeug (3) einen Werkzeughalter (4) mit einer zumindest in eine Richtung axialfesten,
aber drehbeweglich darauf gelagerten Koppelhülse (5), besitzt, wobei der Tiefseeventilaktuator
(2) ein erstes Ende (6) besitzt, das zum lösbaren Koppeln an einem Tiefseeventil (7)
vorbereitet ist, wobei der Tiefseeventilaktuator (2) einen Aktuator (8) besitzt, der
von einer zu ihm drehbeweglichen Verbindungshülse (9) umgeben ist, wobei die Verbindungshülse
(9) auf der Seite des ersten Endes (6) wenigstens einen Axialbewegungsblockiervorsprung
(10) besitzt, der zum Hintergreifen eines Vorsprungs (11) eines Ventils vorbereitet
ist und der Aktuator (8) einen Zapfen (12) zum drehbewegungsverhindernden Anliegen
an den Vorsprung (11) des Ventils besitzt, wobei der Tiefseeventilaktuator (2) ein
zweites Ende (13) besitzt, das zum lösbaren Koppeln an dem Werkzeug (3) vorgesehen
ist, wobei dafür die Verbindungshülse (9) eine Ausnehmung (14) zum Aufnehmen eines
Verriegelungshebels (15) der Koppelhülse (5) besitzt, über den eine Drehbewegung der
Verbindungshülse (9) hervorrufbar ist, und der Aktuator (8) einen Radialvorsprung
(16) besitzt, der an einem Axialvorsprung (17) des Werkzeughalters (4) anliegt, wobei
der Verriegelungshebel (15) vorbereitet ist, die Verbindungshülse (9) bei dazu vom
Axialvorsprung (17) in seiner Ausgangslage gehaltenen Aktuator (8) in eine hintergriffgelöste
Entriegel-/Entnahmeposition zu verbringen.
2. Bausatz (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungshülse (9) ein- oder mehrteilig ausgebildet ist.
3. Bausatz (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungshülse (9) mittels einem ersten Ring am ersten Ende (6) des Tiefseeventilaktuators
(2) und einem zweiten Ring am zweiten Ende (13) des Tiefseeventilaktuators (2) gebildet
ist.
4. Bausatz (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ring und der zweite Ring drehfest miteinander verbunden sind.
5. Bausatz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (13) des Tiefseeventilaktuators (2) ein vom Aktuator (8) separates
Element ist.
6. Bausatz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Ende (13) des Tiefseeventilaktuators (2) eine Aufnahme für eine elektrische
Steckverbindung integriert ist.
7. Bausatz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Verriegelungshebeln eins, zwei, drei oder eine Vielzahl ist.
8. Bausatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Axialbewegungsblockiervorsprung
(10) der Verbindungshülse (9) auf der werkzeugabgewandten Seite des Vorsprungs (11)
des Ventils anliegt und/oder der Zapfen (12) des Aktuators (8) an einer Seite des
Vorsprungs (11) des Ventils anliegt.
9. Verfahren zum Koppeln eines Werkzeugs (3) mit einem Tiefseeventilaktuator (2) eines
Bausatzes (1), wobei in einem ersten Schritt das Werkzeug (3) an ein zweites Ende
(13) des Tiefseeventilaktuators (2) in Axialrichtung (18) aufgeschoben wird und dabei
ein Verriegelungshebel (15) einer Koppelhülse (5) des Werkzeugs (3) in eine Ausnehmung
(14) einer Verbindungshülse (9) des Tiefseeventilaktuators (2) eingreift, wobei ebenfalls
ein Axialvorsprung (17) des Werkzeugs (3) an einem Radialvorsprung (16) eines Aktuators
(8) des Tiefseeventilaktuators (2) anliegt und in einem zweiten Schritt mittels einer
Drehbewegung in Umfangsrichtung (19) der Koppelhülse (5) in einer ersten Drehrichtung
(30) der Verriegelungshebel (15) durch die Drehbewegung die Verbindungshülse (9) im
Gleichschritt und Umfangsrichtung (19) in erster Drehrichtung (30) mitdreht, wodurch
eine Kopplung zwischen Werkzeug (3) und Tiefseeventilaktuator (2) gebildet wird.
10. Verfahren zum Entkoppeln eines Werkzeugs (3) mit einem Tiefseeventilaktuator (2) eines
Bausatzes (1), wobei durch eine Drehbewegung in Umfangsrichtung (19) in einer zweiten
Drehrichtung (32) die Kopplung mittels der Koppelhülse (5) zwischen dem Werkzeug (3)
und dem Tiefseeventilaktuator (2) gelöst wird und das Werkzeug (3) von dem Tiefseeventilaktuator
(2) in Axialrichtung (18) abnehmbar ist.