BRPI0615984A2

BRPI0615984A2 - instrumento para operação de válvulas, mecanismo para operação de válvulas e válvula contendo instrumento e mecanismo para sua operação

Info

Publication number: BRPI0615984A2
Application number: BRPI0615984-2A
Authority: BR
Inventors: Wayne Arthur Leonard; Kim Hua Goh; Geoffrey Laurence Winton; Ramon Keith Horton
Original assignee: Alcoa Australia
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2011-05-31
Also published as: WO2007012135A1; CA2615662A1; RU2008105657A; CN101233353A

Abstract

INSTRUMENTO PARA OPERAçãO DE VáLVULAS, MECANISMO PARA OPERAçãO DE VáLVULAS E VáLVULA CONTENDO INSTRUMENTO E MECANISMO PARA SUA OPERAçãO, trata-se a presente invenção de um mecanismo de operação (10) para uma válvula (11). A válvula (11) possui um corpo da válvula (13) que define uma sede da válvula (19) e um elemento da válvula móvel (21), que se movimenta para dentro e para fora do acoplamento com a sede da válvula (19). O elemento da válvula móvel (21) compreende um disco da válvula (25) e uma haste da válvula (23). A válvula (11) também possui uma bucha (29) através da qual a haste da válvula (23) se estende acoplada por meio de rosca, sendo que a rotação relativa entre a bucha (29) e a haste da válvula (23) provoca o deslocamento axial da haste da válvula (23) em relação á bucha (29). O instrumento (10) compreende uma unidade de entrada de bloqueio de comando (109) e uma unidade de entrada de desbloqueio de comando (119), sendo que cada uma destas unidades é conectada á bucha (29) por meio de transmissão. As razões de transmissão entre as respectivas unidades de entrada (109 e 119) e a bucha (29) são diferentes umas das outras, de tal forma que um maior torque é aplicado à bucha (29) pela unidade de entrada de desbloqueio de comando (119) em comparação com o torque aplicado à bucha (29) pela unidade de entrada de bloqueio de comando (109), para o mesmo torque de acionamento.

Description

"INSTRUMENTO PARA OPERAÇÃO DE VÁLVULAS, MECANISMO PARAOPERAÇÃO DE VÁLVULAS E VÁLVULA CONTENDO INSTRUMENTO EMECANISMO PARA SUA OPERAÇÃO"

Campo da Invenção

Trata-se a presente invenção de operação de válvulas e,de forma mais específica, a presente invenção se refere a um mecanismo para aoperação de uma válvula e também a um instrumento para a operação de umaválvula, bem como a uma válvula que compreende tal mecanismo para a ditaoperação.

A presente invenção foi desenvolvida especialmente,embora não necessariamente de forma exclusiva, para a operação de válvulasutilizadas em instalações de processamento de alumina.

Fundamentos da Invenção

Em uma instalação de refinamento de alumina, existemdiversas tubulações ao longo das quais os licores à base de soda cáustica sãotransportados, cujo fluxo é isolado por válvulas incluídas nas tubulações. Em umainstalação de processamento de alumina típica, pode haver muitos milhares e atémesmo dezenas de milhares de tais válvulas.

Cada válvula, que é um tipo de válvula globo, comumenteconhecida como válvula angular, compreende, geralmente, um corpo da válvula,que possui uma unidade de entrada e uma unidade de saída entre as quais ofluido pode fluir. O corpo da válvula compreende uma sede da válvula entre aunidade de entrada e a unidade de saída, bem como um elemento móvel daválvula, que se movimenta para dentro e para fora do acoplamento por meio devedação, juntamente com a sede da válvula, para a abertura e o fechamento daválvula. O elemento móvel da válvula compreende um disco da válvulasustentado em uma extremidade da haste da válvula, que pode ser transversalpara movimentar o disco da válvula para dentro e para fora do acoplamento pormeio de vedação, juntamente com a sede da válvula.

A válvula é geralmente necessária para executar diversasfunções, como, por exemplo:

(1) abertura da válvula;(2) fechamento da válvula;

(3) bloqueio da válvula;

(4) desbloqueio da válvula;

(5) manter o elemento móvel da válvula em uma condiçãoaberta ou estrangulada, e;

(6) esmerilhamento da válvula (sem avanço do disco daválvula em relação à sede da válvula e com movimento progressivo do disco daválvula na direção da sede da válvula).

Ao longo do tempo, os licores transportados ao longo dastubulações e através das válvulas podem depositar resíduos nas superfíciesinternas das tubulações e também nas superfícies internas da válvula e, emparticular, no corpo da válvula, na sede da válvula e no disco da válvula. Oacúmulo de resíduos pode ser prejudicial para a operação da válvula e énecessário remover, periodicamente, os resíduos que se acumulam no corpo da válvula, na sede da válvula e no disco da válvula. A remoção de resíduos égeralmente feita por meio do exercício da válvula, o qual faz com que o disco daválvula percorra através do corpo da válvula e remova qualquer resíduoacumulado em seu caminho e também por meio de esmerilhamento dos resíduosdo disco da válvula e da sede da válvula. O esmerilhamento dos resíduos dodisco da válvula e da sede da válvula envolve a rotação do disco da válvulaenquanto o disco da válvula estiver acoplado de forma contígua com a sede daválvula.

Tipicamente, a haste da válvula é sustentada, de formagiratória, sobre uma bucha do balancim, com a qual a haste da válvula é acopladapor meio de rosca. O acoplamento por meio de rosca é promovido pela haste daválvula, que é rosqueada externamente, e pela bucha do balancim, que érosqueada internamente, por meio do qual a rotação da haste da válvula, emrelação à bucha do balancim, provoca o movimento axial da haste da válvula, emuma ou outra direção, de acordo com a direção da rotação da haste da válvula. Ahaste da válvula é girada ao virar a alavanca de comando instalada naextremidade externa da haste da válvula. A bucha do balancim é sustentada nobalancim de forma giratória e pode ser girada por meio de uma alavanca debloqueio. Ao girar a alavanca de bloqueio, a bucha do balancim gira em torno dahaste da válvula, com a qual está acoplada por meio de rosca. Isto faz com que ahaste da válvula se movimente axialmente, em relação à bucha do balancim. Aovirar a alavanca de comando, a haste da válvula gira em relação à bucha dobalancim, e, conseqüentemente, o disco da válvula se movimenta na direção dasede da válvula.

A etapa de bloqueio do disco da válvula no acoplamentopor meio de vedação com a sede da válvula e a etapa de desbloqueio do disco daválvula do acoplamento por meio de vedação com a sede da válvula sãorealizadas por meio do uso da alavanca de bloqueio. Na operação de fechamentoda válvula, a haste da válvula é girada ao virar a alavanca de comando, de modoa movimentar o disco da válvula, colocando-o em contato com a sede da válvula.No entanto, não é possível aplicar torque suficiente à haste da válvula, paradistribuir força de fechamento suficiente e movimentar o disco da válvula, paracolocá-lo em contato com a sede da válvula. Uma das razões para isso é aresistência resultante do atrito entre o disco da válvula giratório e a sede daválvula. Conseqüentemente, a força de fechamento necessária é imposta pormeio do uso da alavanca de bloqueio. Ao girar a alavanca de bloqueio (na direçãoapropriada) faz com que a bucha do balancim gire em relação à haste da válvula,fazendo com que a haste da válvula se movimente axialmente na direção da sededa válvula, carregando, portanto, o disco da válvula até o acoplamento por meiode vedação, com a sede da válvula. Do mesmo modo, a operação de desbloqueioda válvula é executada por meio do uso da alavanca de bloqueio. Depois que aválvula foi desbloqueada, isto é, o disco da válvula ficou distante da sede daválvula, a operação de abertura da válvula pode ser continuada com a rotação dahaste da válvula, girando a alavanca de comando.

Verificou-se que o torque necessário para girar a buchado balancim e abrir a válvula pode ser significativamente maior do que o torquenecessário para fechar a válvula, para obter o acoplamento por meio de vedação.Na verdade, o torque necessário para desbloquear a válvula pode ser de duas atrês vezes maior do que o torque necessário para bloquear a válvula. Existemdiversos fatores que podem contribuir para os diferentes requisitos de torque,como, por exemplo, a deposição de resíduos entre a sede da válvula e oelemento móvel da válvula, quando a válvula está na condição fechada, e outroexemplo seria as forças adicionais de compressão às quais o elemento móvel daválvula é submetido depois que a válvula foi fechada (devido às contraçõestérmicas dentro da válvula).

Para operar as alavancas da válvula, são necessáriasforças muito maiores do que aquelas que podem ser obtidas por um operador,sem intervenção mecânica. Conseqüentemente, é comum utilizar um dispositivode impacto (como, por exemplo, uma marreta, tipicamente de 4 libras ou 8 librasde peso nominal) para golpear as alavancas, para que elas girem.

A necessidade de girar manualmente a alavanca debloqueio e também a alavanca de comando por meio de golpes, através dedispositivos, como, por exemplo, marretas, pode ser cansativo e também perigosopara um operador. Um operador pode, por exemplo, desenvolver lesões devidoao fato de terem que golpear com uma pesada marreta durante períodosprolongados. Além disso, as lesões também podem ser mantidas nos casos emque um operador não golpeie corretamente a alavanca desejada, o que podefazer com que a marreta desvie da alavanca ou até mesmo erre totalmente aalavanca, podendo atingir o operador ou qualquer outro funcionário ouequipamento presente nas proximidades.

Isto pode ser agravado em uma operação deesmerilhamento da válvula, na qual, muitas vezes, é necessário golpear (por meiodo uso de marreta) a alavanca de comando e a alavanca de bloqueio, uma poruma, em direções opostas, de forma repetitiva, e, em alguns casos, durantemuitas horas de duração, para esmerilhar os depósitos de resíduos da sede daválvula e do disco da válvula, em uma extensão suficiente para proporcionar umestado aceitável de acoplamento por meio de vedação.

Em decorrência dos problemas associados à necessidadede operar manualmente a alavanca de bloqueio e também a alavanca decomando, forma apresentadas várias propostas de disposições que permitiriamque a válvula fosse operada de uma maneira que fosse menos intensamanualmente e não necessitassem que a alavanca de comando e a alavanca debloqueio fossem golpeadas manualmente, com uma marreta. Tais propostasgeralmente envolvem o uso de mecanismos com engrenagens para direcionar abucha do balancim e também direcionar a haste da válvula. Um exemplo típicodeste tipo de proposta é apresentado no Pedido de Patente Internacional WO01/36853.

Entretanto, tais propostas não abordaram a necessidadede uma maior exigência de torque para o desbloqueio da válvula, em comparaçãoao torque necessário para o bloqueio da válvula. Na verdade, as propostasutilizam um comando comum para efetuar a operação de bloqueio e desbloqueio.

Isso pode apresentar problemas, pois existe um verdadeiro risco de um operadoraplicar, inadvertidamente, um torque maior do que normalmente exigido paradesbloquear a válvula enquanto executa uma operação de bloqueio da válvula. Aaplicação de um torque excessivo durante a operação de bloqueio da válvulapode gerar problemas, como, por exemplo, dificuldade com a operação dedesbloqueio subseqüente ou até mesmo danos ao mecanismo da válvula.

Foi com base nestes fundamentos, bem como nosproblemas e nas dificuldades associados que a presente invenção foidesenvolvida.

A discussão anterior referente aos fundamentos dapresente invenção destina-se a facilitar a compreensão da presente invenção. Noentanto, deve-se observar que a discussão não é um reconhecimento ouadmissão de que qualquer um dos materiais referidos foi publicado, conhecido oufaça parte dos conhecimentos gerais comuns na Austrália, na data de prioridadedo pedido.

Descrição Detalhada da Invenção

De acordo com um primeiro aspecto da presenteinvenção, é apresentado um mecanismo para a operação de uma válvula quecompreende um corpo da válvula que define a sede da válvula e um elementomóvel da válvula que se movimenta para dentro e para fora do acoplamento coma sede da válvula; o elemento móvel da válvula compreende um disco da válvulae uma haste da válvula; uma bucha, através da qual a haste da válvula seestende no acoplamento rosqueado, por meio do qual a rotação relativa entre abucha e a haste da válvula provoca o deslocamento axial da haste da válvula emrelação à bucha; o mecanismo de operação, que compreende uma unidade deentrada de bloqueio de comando e uma unidade de entrada de desbloqueio decomando, sendo que cada uma destas unidades é conectada à bucha por meiode transmissão; a razão de transmissão entre as respectivas unidades de entradae a bucha é diferente uma da outra, de tal forma que um maior torque é aplicado àbucha pela unidade de entrada de desbloqueio de comando, em comparação aotorque aplicado à bucha pela unidade de entrada de bloqueio de comando, para omesmo torque de acionamento.

De preferência, a unidade de entrada de bloqueio decomando e a unidade de entrada de desbloqueio de comando são,individualmente, conectadas à bucha por meio de transmissão, através de umtrem de engrenagens, sendo que a razão de transmissão entre as respectivasunidades de entrada de comando e a bucha é diferente uma da outra, parafornecer diferentes razões de transmissão.

De preferência, o trem de engrenagens compreende umaengrenagem de comando da bucha adaptada para a conexão com a bucha, pormeio da qual a rotação da engrenagem de comando da bucha transmite omovimento circular para a bucha.

De preferência, o trem de engrenagens é sustentadosobre uma placa de base.

De preferência, o mecanismo de operação tambémcompreende um cubo adaptado para ser montado na bucha, para com isso, havera rotação, sendo que o dito cubo é configurado para definir a engrenagem decomando da bucha. Com esta disposição, a haste da válvula se estende atravésdo cubo.

De preferência, o trem de engrenagens compreende aengrenagem de comando da bucha acoplada por meio de encaixe com umprimeiro pinhão ao qual a unidade de entrada de bloqueio de comando éconectada por meio de transmissão, sendo que o dito pinhão é conectado a umaengrenagem intermediária, para com isso, haver a rotação, sendo que a ditaengrenagem intermediária é acoplada por meio de encaixe com um segundopinhão ao qual a unidade de entrada de desbloqueio de comando é conectada pormeio de transmissão.

É a presença do segundo pinhão e da engrenagemintermediária que estabelece as diferentes razões de transmissão entre asrespectivas unidades de entrada e a bucha, de tal forma que um maior torque éaplicado à bucha pela unidade de entrada de desbloqueio de comando emcomparação com o torque aplicado à bucha pela unidade de entrada de bloqueiode comando, para o mesmo torque de acionamento.

De preferência, a unidade de entrada de desbloqueio decomando é conectada ao segundo pinhão, através de uma catraca adaptada paratransmitir torque rotacional para o segundo pinhão sob a rotação da unidade deentrada de desbloqueio de comando em uma direção e adaptado à roda livre soba rotação da unidade de entrada de desbloqueio de comando na outra direção, demodo a não transmitir qualquer torque rotacional para o segundo pinhão.

De preferência, o cubo é fixado contra a rotação, emrelação à bucha, por uma chave e, conseqüentemente, pode girar juntamentecom a bucha.

De preferência, o cubo possui um flange periférico que éconfigurado como uma roda dentada, que forma a engrenagem da bucha.

De preferência, o cubo possui uma porção anular quedefine uma cavidade central para receber uma porca de retenção para acoplar abucha, por meio de rosca, e manter o cubo posicionado na bucha.

De preferência, o perímetro externo da porção anular éconfigurado como uma ranhura externa.

De preferência, o cubo possui uma face interna queconfronta com a placa de base sobre a qual o trem de engrenagens ficasustentado.

De preferência, o cubo fica acoplado por meio de atritocom a placa de base. O acoplamento por meio de atrito poderá ser obtido pormeio de pelo menos uma almofada de atrito sobre o cubo e em contato por meiode atrito com a placa de base. A interação entre a almofada de atrito sobre o cuboe a placa de base serve para resistir à rotação do cubo (e, conseqüentemente, dabucha à qual está conectado) até que a força rotacional suficiente seja aplicada.

O primeiro pinhão e a engrenagem intermediária poderãoser definidos por um primeiro elemento giratório. O primeiro elemento giratóriotambém pode definir uma manga de eixo, que é sustentada de forma giratóriadentro de uma primeira luva de sustentação, sobre a placa de base.

A extremidade do primeiro elemento giratório oposta àmanga de eixo pode compreender a unidade de entrada de bloqueio de comando.

O segundo pinhão pode ser definido por um segundoelemento giratório. O segundo elemento giratório também pode definir umamanga de eixo, que é sustentada de forma giratória dentro de uma segunda luvade sustentação sobre a placa de base. A extremidade do segundo elementogiratório oposta à manga de eixo é conectada à unidade de entrada dedesbloqueio de comando.

De preferência, o mecanismo de operação tambémcompreende uma tampa sobre o trem de engrenagens. A unidade de entrada debloqueio de comando e a unidade de entrada de desbloqueio de comando etambém a porção anular do cubo se estendem, individual e externamente, até aparte externa da tampa.

A unidade de entrada de bloqueio de comando e aunidade de entrada de desbloqueio de comando são, de preferência, configuradascomo chave soquete.

De acordo com um segundo aspecto da presenteinvenção, é apresentado um instrumento para operar uma válvula que possui umcorpo da válvula que define uma sede da válvula e um elemento móvel da válvula,que se movimenta para dentro e para fora do acoplamento, juntamente com asede da válvula, sendo que o dito elemento móvel da válvula compreende umdisco da válvula e uma haste da válvula, e uma bucha através da qual a haste daválvula se estende no acoplamento rosqueado, fazendo com que a rotaçãorelativa entre a bucha e a haste da válvula cause o deslocamento axial da hasteda válvula em relação à bucha. O instrumento compreende um mecanismo para aoperação, de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, e tambémcompreende meios de comando para a rotação da haste da válvula.Os meios de comando podem ter qualquer formaapropriada. Em uma disposição preferida, os meios de comando compreendemum adaptador para acoplar, por meio de transmissão, uma ferramenta decomando à haste da válvula. Em outra disposição, os meios de comando podemcompreender uma alça anexada à haste da válvula, para que a haste da válvulapossa ser girada.

O instrumento também pode compreender meios quefazem com que a válvula realize a operação de esmerilhamento, sendo que osditos meios compreendem meios de transmissão de comando para fornecerconexão por meio de transmissão à bucha e à haste da válvula, os ditos meios detransmissão de comando possuem um primeiro e um segundo modo de operação,sendo que no primeiro modo de operação, a haste da válvula é girada sem sofrermovimento axial e, no segundo modo de operação, a haste da válvula é girada esofre movimento axial, assim como meios para fazer com que os ditos meios detransmissão de comando operem, seletivamente, em qualquer um dos modos deoperação, isto é, no primeiro e no segundo modo de operação, durante a rotaçãoda haste da válvula.

Os ditos meios que fazem com que a válvula realize aoperação de esmerilhamento compreendem, de preferência, um acoplamentopara esmerilhamento configurado como um anexo ao instrumento para aoperação da válvula.

Os ditos meios que fazem com que a válvula realize aoperação de esmerilhamento também podem compreender um adaptadorconfigurado para acoplar, por meio de transmissão, com a haste da válvula e,conseqüentemente, o torque rotacional aplicado ao adaptador é transmitido àhaste da válvula. O adaptador é, de preferência, configurado para receber otorque de acionamento proveniente de uma ferramenta de comando.

O acoplamento para esmerilhamento pode compreenderum acoplamento para o cubo, que é configurado para acoplar o cubo domecanismo de operação.

Os meios de transmissão de comando também podemcompreender uma manga impulsora para o acoplamento por meio de transmissãocom o adaptador montado na haste da válvula, para a rotação dos mesmos.Nesse aspecto, a manga impulsora pode ter uma ranhura interna para obter oacoplamento casado com a ranhura externa do adaptador. A manga impulsorapode compreender uma secção configurada como um eixo e uma seçãoconfigurada como uma engrenagem helicoidal.

O acoplamento para esmerilhamento também podecompreender uma manga atuadora sustentada de forma giratória sobre a seçãodo eixo da manga impulsora, sendo que a dita manga atuadora possui um volantee também uma engrenagem, um pinhão acoplado por meio de encaixe com aengrenagem, sendo que o dito pinhão é montado em um eixo intermediárioconectado à porção de acoplamento do cubo, um parafuso tipo rosca-sem-fim deduas fases, que compreende um primeiro parafuso tipo rosca-sem-fim e umsegundo parafuso tipo rosca-sem-fim acoplado por meio de encaixe com seuseixos rotacionais em ângulos retos, sendo que o primeiro parafuso tipo rosca-sem-fim é montado no eixo intermediário para a rotação dos mesmos e o segundoparafuso tipo rosca-sem-fim é sustentado sobre um eixo sem fim dispostoperpendicularmente ao eixo de rotação da manga atuadora, além disso, osegundo parafuso tipo rosca-sem-fim também é acoplado por meio de encaixecom a engrenagem helicoidal na manga impulsora.

A porção de acoplamento do cubo pode compreenderuma parede e um colar anular de montagem que se projeta externamente a partirda parede, sendo que o colar anular de montagem fica centralizado em relação aoeixo de rotação da manga atuadora em torno da manga impulsora.

O colar anular de montagem pode ser provido de umaranhura interna para obter um acoplamento casado com a ranhura externa nocubo do mecanismo de operação e, conseqüentemente, interconectar, por meiode transmissão, a porção de acoplamento do cubo e o cubo.

O acoplamento para esmerilhamento também podecompreender um invólucro que compreende a dita parede e uma parede adicionalentre as quais o eixo intermediário é sustentado de forma giratória, sendo que adita parede é sustentada de forma giratória sobre a manga impulsora e a paredeadicional é sustentada sobre a manga impulsora.O instrumento, de acordo com o segundo aspecto dapresente invenção, de preferência, também compreende um braço de reaçãoadaptado para ser fixado à válvula, um vínculo de reação que possui umaextremidade adaptada para ser anexada ao braço de reação e a outraextremidade adaptada para ser anexada à ferramenta de comando, para forneceruma conexão falsa entre o braço de reação e a ferramenta de comando, atravésda qual a ferramenta de comando é móvel lateralmente, em relação ao braço dereação, para obter um acoplamento seletivo, por meio de transmissão, comqualquer uma das unidades de entrada de comando, enquanto o adaptadortambém é restringido contra qualquer movimento rotacional substancial.

De preferência, o braço de reação compreende umaseção do braço adaptada para ser disposta substancialmente paralela ao eixorotacional da haste da válvula.

De preferência, a conexão falsa compreende uma mangadisposta em uma extremidade do vínculo de reação, sendo que a dita manga éadaptada para acoplar, por meio de deslizamento com a seção do braço dereação e, além disso, a dita manga é alongada para permitir o movimento soltoentre o vínculo de reação e o braço de reação e, conseqüentemente, a ferramentade comando fica lateralmente móvel.

De preferência, a manga é alongada na direção que seestende entre a seção do braço de reação e a ferramenta de comando.

De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção,é apresentada uma válvula que compreende um corpo da válvula que define asede da válvula e o elemento móvel da válvula, que se movimenta para dentro epara fora do acoplamento com a sede da válvula, sendo que o dito elementomóvel da válvula compreende um disco da válvula e uma haste da válvula, umabucha através da qual a haste da válvula se estende no acoplamento rosqueado,conseqüentemente, a rotação relativa entre a bucha e a haste da válvula provocao deslocamento axial da haste da válvula em relação à bucha, uma unidade deentrada de bloqueio de comando e uma unidade de entrada de desbloqueio decomando, sendo que cada uma destas unidades é conectada à bucha por meiode transmissão; a razão de transmissão entre as respectivas unidades de entradae a bucha é diferente uma da outra, de tal forma que um maior torque é aplicado àbucha pela unidade de entrada de desbloqueio de comando, em comparação como torque aplicado à bucha pela unidade de entrada de bloqueio de comando, parao mesmo torque de acionamento.

De acordo com um quarto aspecto da presente invenção,é apresentado um instrumento para ser utilizado com uma válvula, que tem ocorpo da válvula, que define a sede da válvula, e o elemento móvel da válvula,que se movimenta para dentro e para fora do acoplamento com a sede da válvula,sendo que o dito elemento móvel da válvula compreende um disco da válvula euma haste da válvula, uma bucha através da qual a haste da válvula se estendeno acoplamento rosqueado, conseqüentemente, a rotação relativa entre a buchae a haste da válvula provoca o deslocamento axial da haste da válvula em relaçãoà bucha, sendo que o instrumento compreende um mecanismo de operaçãoconstituído por uma unidade de entrada de bloqueio de comando e uma unidadede entrada de desbloqueio de comando, sendo que cada uma destas unidades éconectada à bucha por meio de transmissão; a razão de transmissão entre asrespectivas unidades de entrada e a bucha é diferente uma da outra, de tal formaque um maior torque é aplicado à bucha pela unidade de entrada de desbloqueiode comando, em comparação com o torque aplicado à bucha pela unidade deentrada de bloqueio de comando para o mesmo torque de acionamento, e; sendoque o instrumento também compreende meios de transmissão de comando parafornecer conexão por comando à bucha e à haste da válvula, sendo que os ditosmeios de transmissão de comando possuem um primeiro e um segundo modo deoperação, sendo que, no primeiro modo de operação, os ditos meios detransmissão de comando fazem com que a bucha gire com a haste da válvula, detal maneira que a válvula gira sem sofrer movimento axial, e, sendo que, nosegundo modo de operação, os ditos meios de transmissão de comandoprovocam a rotação relativa entre a bucha e a haste da válvula, de tal maneiraque a haste da válvula sofre movimento axial enquanto gira, e; meios para fazercom que os ditos meios de transmissão de comando operem, seletivamente, emqualquer um dos modos de operação, isto é, no primeiro e no segundo modo deoperação, durante a rotação da haste da válvula.Breve Descrição dos Desenhos

A presente invenção será mais bem compreendida emreferência à descrição abaixo de uma determinada modalidade, conformemostrado nos desenhos em anexo, sendo que:

- A Figura 1 é uma vista lateral em corte esquemático deuma válvula angular convencional projetada para ser modificada pelo instrumento,de acordo com a modalidade da presente invenção;

- A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um conjuntode engrenagens, que é parte integrante do instrumento, de acordo com amodalidade da presente invenção, montado na válvula angular convencional;

- A Figura 3 é uma vista em corte do conjunto deengrenagens montado na válvula;

- A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um adaptadorda haste, a partir da extremidade da mesma;

-A Figura 5 é uma vista em perspectiva do adaptador dahaste, a partir da outra extremidade da mesma;

- A Figura 6 é uma vista em perspectiva da válvula a seroperada por meio do uso de um conjunto de engrenagens ao qual o torque éaplicado por uma ferramenta de comando;

- A Figura 7 é uma vista em perspectiva fragmentada, queilustra, em particular, o conjunto de engrenagens com o torque sendo aplicadopela ferramenta de comando, para desbloquear a válvula na condição fechada;

- A Figura 8 é uma vista semelhante à vista da Figura 7,exceto pelo fato de o torque estar sendo aplicado à haste da válvula, pelaferramenta de comando, seja para a abertura ou para o fechamento da válvula;

- A Figura 9 é uma vista semelhante à vista da Figura 8,exceto pelo fato de o conjunto de engrenagens ser mostrado de formaesquemática para mostrar duas placas de montagem e um braço de reaçãoanexados ao mesmo;

- A Figura 10 é uma vista semelhante à vista da Figura 7,exceto pelo fato de a ferramenta de comando ser mostrada em uma posição debloqueio da válvula, na condição fechada;- A Figura 11 é uma vista esquemática do conjunto deengrenagens, que mostra a posição da ferramenta de comando, para o comandoda haste da válvula, e também mostra em linhas pontilhadas as respectivasposições da ferramenta de comando para o bloqueio e para o desbloqueio daválvula;

- A Figura 12 é uma vista em perspectiva esquemática doconjunto de engrenagens, que mostra, em particular, um trem de engrenagensincluído no mesmo;

- A Figura 13 é uma vista que mostra o desbloqueio e aabertura inicial da válvula, com a extremidade livre da haste da válvula sendoretida por um mecanismo anti-rotação da haste;

- A Figura 14 é uma vista lateral em corte do mecanismoanti-rotação da haste ilustrado em uso na Figura 13;

- A Figura 15 é uma vista adicional, em elevação, domecanismo anti-rotação da haste;

- A Figura 16 é uma vista lateral em corte, que mostra, emparticular, o conjunto de engrenagens, com a ferramenta de comando conectadapara o bloqueio da válvula e também um adaptador da haste montado naextremidade da haste da válvula;

- A Figura 17 é uma vista em perspectiva esquemáticaque ilustra um acoplamento para esmerilhamento montado no conjunto deengrenagens, com a ferramenta de comando conectada ao adaptador da haste;

- A Figura 18 é uma vista em perspectiva de umacoplamento para esmerilhamento, a partir de uma extremidade do mesmo;

- A Figura 19 é uma vista em perspectiva de umacoplamento para esmerilhamento, a partir da outra extremidade do mesmo;

- A Figura 20 é uma vista em elevação, em corte, doacoplamento para esmerilhamento, que mostra, de forma esquemática, oadaptador da haste em uma extremidade do mesmo e uma parte do conjunto deengrenagens na outra extremidade do mesmo;

- A Figura 21 é uma vista em corte, em escala ampliada,de uma parte do acoplamento para esmerilhamento;- A Figura 22 é uma vista em elevação, em corte, doacoplamento para esmerilhamento montado no conjunto de engrenagens, com aferramenta de comando conectada ao adaptador da haste, e;

- A Figura 23 é uma vista bastante semelhante à vista daFigura 17, que ilustra o instrumento executando a operação de esmerilhamento eo volante sendo retardado pela mão de um operador.

Melhor Forma de Execução da Invenção

Esta modalidade da presente invenção é direcionada aoinstrumento (10) projetado para modificar uma válvula angular convencional dehaste curta (11) e convertê-la em uma válvula que tenha condições para executar,seletivamente, as seguintes funções:

(1) abertura da válvula;

(2) fechamento da válvula;

(3) bloqueio da válvula;

(4) desbloqueio da válvula;

Antes de descrever o instrumento (10), de acordo com amodalidade da presente invenção, é necessário considerar a válvula angularconvencional de haste curta (11), que será modificada por meio do instrumento(10). A descrição da válvula angular convencional de haste curta (11) será feitaem referência à Figura 1.

A válvula angular convencional de haste curta (11)compreende um corpo da válvula (13) que tem uma unidade de entrada (15), umaunidade de saída (17) e uma trajetória do fluxo (18) desde a unidade de entrada(15) até a unidade de saída (17). O corpo da válvula (13) compreende uma sededa válvula anular (19) adjacente à unidade de entrada (15). Um elemento móvelda válvula (21) movimenta-se para dentro e para fora do acoplamento por meio devedação com a sede da válvula anular (19), para fechar e abrir a trajetória dofluxo (18) que se estende entre a unidade de entrada (15) e a unidade de saída(17). O elemento móvel da válvula (21) compreende uma haste da válvula (23) eum disco da válvula (25) sustentados sobre uma extremidade da haste da válvula(23), sendo que o dito disco da válvula (25) é adaptado para o acoplamento pormeio de vedação com a sede da válvula anular (19). A haste da válvula (23) seestende através de uma abertura (26) no corpo da válvula (13) e é sustentada emum balancim (27) montado no corpo da válvula (13). O balancim (27) sustenta, deforma giratória, a bucha do balancim (29), através da qual passa a haste daválvula (23). A bucha do balancim (29) possui uma porção (30) que compreendeuma rosca interna, que é acoplada com uma rosca externa (31), na haste daválvula (23).

A extremidade externa da haste da válvula (23) éequipada com uma alavanca de operação (33). Uma alavanca de bloqueio (35) éconectada à bucha do balancim (29). A alavanca de bloqueio (35) possui uma porção central do cubo (36) que se encaixa em uma porção (32) da bucha dobalancim (29) e é fixada à mesma por uma chave (37). Uma contraporca (38)acopla a bucha do balancim (29) para manter alavanca de bloqueio (35) naposição. Uma arruela de aperto (não mostrada) trava a porca (38) na posição.

A modificação da válvula angular convencional de hastecurta (11) para se adaptar ao instrumento (10) envolve, primeiramente, a remoçãoda alavanca de operação (33), da contraporca (38), da chave (37) e da arruela deaperto (não mostrada). A alavanca de bloqueio (35) e a arruela de aperto sãoeliminadas e a contraporca (38) e a chave (37) são mantidas para posterior usocom a instalação do instrumento (10). Quando essas partes da válvula angular convencional de haste curta (11) forem removidas para fornecer uma versãodesnuda da válvula, várias partes do instrumento (10) serão montadas emseguida, conforme descrição abaixo. Com a alavanca de operação (33) removida,fica exposto um pino de comando (24) na extremidade livre da haste da válvula(23).

O instrumento (10), de acordo com a modalidade dapresente invenção, compreende: um conjunto de engrenagens (41); meios demontagem (43) que compreendem duas placas de montagem (45 e 47); um braçode reação (49) anexado à placa de montagem (45); um vínculo de reação (51);um adaptador da haste (53); um acoplamento para esmerilhamento (55), e; ummecanismo anti-rotação da haste (57).

O conjunto de engrenagens (41) é o primeiro componentemontado na válvula convencional desnuda (11).

O conjunto de engrenagens (41), que é mais bemmostrado na Figura 3, compreende um trem de engrenagens (61) sustentadosobre uma placa de base (63). O trem de engrenagens (61) compreende um cubo(65) adaptado para ser montado na bucha do balancim (29), sendo que a buchado balancim (29) fica retida na haste da válvula (23) da válvula convencionaldesnuda (11). O cubo (65) é fixado contra a rotação, em relação à bucha dobalancim (29), pela chave do balancim (37), que também foi retida da válvulaoriginal. O cubo (65) possui um flange periférico (69), que é configurado comouma roda dentada (71). O cubo (65) também possui uma porção anular (73), quedefine uma cavidade central (75) para receber a porca da bucha do balancim (35),que também foi mantida da válvula original. A porca da bucha do balancim (35)mantém o cubo (65) em posição na bucha do balancim (29). A porca da bucha dobalancim (35) é mantida em posição pela arruela de aperto (77).

O perímetro externo da porção anular (73) é configuradocomo uma ranhura externa (79), cuja finalidade será explicada posteriormente.

O cubo (65) possui uma face interna (81), que confrontacom a placa de base (63) e na qual há rebaixos (83) para acomodar almofadas deatrito (85), que se acopla, por meio de atrito, com a placa de base (63). Ainteração entre as almofadas de atrito (85) do cubo (65) e a placa de base (63)serve para resistir à rotação do cubo (65), e, conseqüentemente, a bucha dobalancim (29) à qual está conectado, até que seja aplicada força rotacionalsuficiente ao cubo (65).

O trem de engrenagens (61) também compreende umprimeiro pinhão (91) acoplado por meio de encaixe com a roda dentada (71). Oprimeiro pinhão (91) é configurado como uma parte de um primeiro elementogiratório (93). O primeiro elemento giratório (93) também é configurado parafornecer uma engrenagem intermediária (95) e uma manga de eixo (97), que ésustentada de forma giratória dentro de uma luva de sustentação (99) anexada aolado oposto da placa de base (63). Uma bucha (101), feita de material apropriadode baixo atrito, é disposta entre a manga de eixo (97) e a luva de sustentação(99).

A extremidade do elemento giratório (93) oposto à mangade eixo (97) possui uma protrusão (107), na qual há uma unidade de entrada debloqueio de comando configurada como uma chave soquete (109). Nestamodalidade da presente invenção, a chave soquete de bloqueio (109) éconfigurada como uma unidade de comando de 3/4 de polegada tipo fêmea.

A engrenagem intermediária (95) é acoplada por meio deencaixe com um segundo pinhão (111), que faz parte de um segundo elementogiratório (113). O segundo elemento giratório (113) é configurado para forneceruma manga de eixo (115), que é sustentada de forma giratória dentro de uma luvade sustentação (117) montada na placa de base (63). A extremidade do segundoelemento giratório (113) oposta à manga de eixo (115) é conectada a umaunidade de entrada de desbloqueio de comando, configurada como uma chavesoquete (119), através de um mecanismo de catraca (121), que fornece apenas odesbloqueio. Nesta modalidade da presente invenção, a chave soquete dedesbloqueio (119) é configurada como uma unidade de comando de 3/4 depolegada tipo fêmea. O mecanismo de catraca (121) é disposto de forma atransmitir torque rotacional para o segundo elemento giratório (113), e,conseqüentemente, para o segundo pinhão (111), sob rotação, em uma direção, eà roda livre sob rotação no outro sentido, de modo a não transmitir qualquertorque rotacional para o segundo elemento giratório (113).

O trem de engrenagens (61), conseqüentemente,conecta, por meio de transmissão, a chave soquete de bloqueio (109) e a chavesoquete de desbloqueio (119) à bucha do balancim (29). A chave soquete debloqueio (109) é utilizada para girar a bucha do balancim (29) em uma direção,para causar o bloqueio da válvula, isto é, para movimentar o disco da válvula (25)até o acoplamento por meio de vedação com a sede da válvula anular (19), semrotação da haste da válvula (23). Do mesmo modo, a chave soquete dedesbloqueio (119) é utilizada para desbloquear a válvula, isto é, para movimentaro elemento móvel da válvula (21) para a posição aberta ou estrangulada (na qualo disco da válvula (25) fica fora do acoplamento por meio de vedação com a sededa válvula (19)), sem rotação da haste da válvula (23).

As chaves soquetes individuais (109 e 119) são dispostaspara o bloqueio e o desbloqueio da válvula e diferentes torques são necessáriospara tais finalidades. A título de explicação, o torque necessário para girar abucha do balancim (29), para desbloquear a válvula da condição fechada, podeser significativamente maior do que o torque necessário para bloquear a válvulana condição fechada, para obter o acoplamento por meio de vedação. Naverdade, o torque necessário para desbloquear a válvula pode ser de duas a trêsvezes maior do que o torque necessário para bloquear a válvula. Existem diversosfatores que podem contribuir para os diferentes requisitos de torque, como, porexemplo, a deposição de resíduos entre a sede da válvula (19) e o elementomóvel da válvula (21), quando a válvula está na condição fechada, e outroexemplo seria as forças adicionais de compressão às quais o elemento móvel daválvula (21) é submetido depois que a válvula foi fechada (devido às contraçõestérmicas dentro da válvula). Para se adaptar às exigências de torques diferentes,as razões de transmissão entre a bucha do balancim (29) e as respectivas chavessoquetes individuais (109 e 119) são diferentes. De forma mais específica, apresença do segundo pinhão (111) e da engrenagem intermediária (95), que sãoacoplados por meio de encaixe, apresenta as exigências de torques diferentes. Omecanismo de catraca (121) é associado à chave soquete de desbloqueio (119)para assegurar que a chave soquete de desbloqueio (119) só pode ser utilizadapara desbloquear a válvula. Uma vez que o mecanismo de catraca (121) nãotransmite torque rotacional quando a chave soquete de desbloqueio (119) égirada na outra direção, a chave soquete de desbloqueio (119) não pode serutilizada para bloquear a válvula. Este é um recurso de segurança, pois o uso dachave soquete de desbloqueio (119) para bloquear a válvula poderia exercer talforça de compressão entre o elemento móvel da válvula (21) e a sede da válvula(19) que poderia ser necessário um torque excessivo para posteriormentedesbloquear a válvula (considerando o fato de que o torque necessário paradesbloquear uma válvula é significativamente maior do que o torque necessáriopara bloquear uma válvula).

O conjunto de engrenagens (41) também compreendeuma tampa (123), que oferece um envoltório protetor sobre o trem deengrenagens (61).

Como mencionado anteriormente, o conjunto deengrenagens (41) é o primeiro componente do instrumento (10) a ser montado naválvula desnuda (11). Quando o conjunto de engrenagens (41) é colocado emposição, as placas de montagem (45 e 47) são então posicionadas nos ladosopostos do balancim (27) e fixadas em posição, por meio de parafusos de fixação(131). Como o balancim (27) é uma peça fundida, pode ser necessário oesmerilhamento das faces opostas da peça fundida para garantir que elas fiquemsuficientemente planas, para receber as placas de montagem (45 e 47). Se issofor necessário, a operação de esmerilhamento é realizada antes da instalação doconjunto de engrenagens (41).

A instalação do braço de reação (49) é feita com ainstalação das placas de montagem (45 e 47), pois o braço de reação (49) éanexado à placa de montagem (45). O braço de reação (49) compreende duasseções, sendo uma seção interna (133) afixada à placa de montagem (45) e umaseção externa (135) sustentada de forma deslizante sobre uma manga demontagem (136) na seção interna (133). A seção externa (135) é móvel, de formadeslizante, em relação à seção interna (133), entre a condição de operação e acondição de retração. Um mecanismo de bloqueio (não mostrado) é disposto parabloquear, seletivamente, a seção externa (135), seja na condição de operação ouna condição de retração. Na condição de retração, a seção externa do braço dereação (135) é armazenada (conseqüentemente, fica menos susceptível de imporum impedimento ao movimento em torno da válvula).

As placas de montagem (45 e 47) compreendem flangesde montagem (141) aos quais a placa de base (63) do conjunto de engrenagens(41) pode ser conectada por meio de parafusos de montagem (143).

O adaptador da haste (53), que é mais bem visualizadonas Figuras 4 e 5, é formado por um corpo cilíndrico (151) com um soquete (153)em uma extremidade, para acoplar, por meio de transmissão, o pino de comando(24) à extremidade livre da haste da válvula (23). A outra extremidade do corpocilíndrico (151) compreende uma chave soquete (155), que nesta modalidade dapresente invenção, é configurada como uma unidade de comando de 3/4 depolegada tipo fêmea. O corpo cilíndrico (151) também compreende uma ranhuraexterna (157) em seu perímetro cilíndrico.

A chave soquete (155) no adaptador da haste (53) etambém a chave soquete de bloqueio (109) e a chave soquete de desbloqueio(119) no conjunto de engrenagens (41) são individualmente adaptadas parareceber uma ferramenta de comando (160). Desta forma, a ferramenta decomando (160) pode ser aplicada a qualquer uma das chaves soquetes (109, 119e 155), no momento em que for necessário aplicar o torque rotacional à mesma.

Nesta modalidade da presente invenção, a ferramenta decomando (160) compreende um pino de comando de 3/4 de polegada para oacoplamento casado com as chaves soquetes (109, 119 e 155), dentro dasdiferentes unidades de comando de 3/4 de polegada tipo fêmea. Apesar de aferramenta de comando (160) poder ter qualquer forma apropriada, éparticularmente conveniente que ela seja uma pistola de torque acionada a ar.

Na Figura 7, a ferramenta de comando (160) é mostradaconectada à chave soquete de desbloqueio (119) e, na Figura 10, a ferramenta decomando (160) é mostrada conectada por meio de transmissão à chave soquetede bloqueio (109). Nas Figuras 8 e 9, a ferramenta de comando (160) é mostradaconectada por meio de transmissão à chave soquete (155) do adaptador da haste(53).

É particularmente vantajoso que o instrumento (10) utilizeunidades de comando de 3/4 de polegada tipo fêmea, pois restringe o tipo deferramenta de comando (160) que pode ser utilizada. Por exemplo, a unidade decomando de 3/4 de polegada tipo fêmea estabelece um impedimento para o usode uma ferramenta de comando mais potente, que, normalmente, seria equipadacom um pino de comando diferente. Para poder utilizar uma ferramenta decomando mais potente, seria necessário substituir seu pino de comando comoutro compatível com a unidade de comando de 3/4 de polegada tipo fêmea. Anecessidade de se localizar e, em seguida, instalar o pino de comando desubstituição, em uma ferramenta de comando mais potente, é provável que, por sisó, isso constitua um impedimento para o uso de uma ferramenta de comandomais potente.

O torque de reação decorrente da operação daferramenta de comando (160) é transferido para o braço de reação (49) por meiodo mecanismo do vínculo de reação (51). Desta forma, um operador que opera aferramenta de comando (160) tem apenas que guiar a ferramenta durante suaoperação e não tem que neutralizar qualquer reação de torque.

O vínculo de reação (51) compreende um braço rígido(171) em uma extremidade na qual fica disposto um colar (173) com uma ranhurainterna acoplada em uma ranhura externa correspondente (não mostrada), nocorpo da ferramenta de comando (160). Desta forma, o braço rígido (171) podegirar de forma sincronizada com o corpo da ferramenta de comando (160). A outraextremidade do braço rígido (171) compreende uma manga (175), que é alongadano sentido longitudinal do braço rígido (171). A manga (175) é adaptada para serrecebida na seção externa (135) do braço de reação (49). Devido à configuraçãoalongada da manga (175), o braço rígido (171) pode movimentar-se axialmenteem relação à seção externa do braço de reação (135). Esta disposição permite àferramenta de comando (160) se movimentar lateralmente de forma limitada,conforme determinado pelo comprimento da manga alongada (175). Omecanismo de reação (51) também pode se movimentar ao longo da seçãoexterna do braço de reação (135). Desta forma, a ferramenta de comando (160)pode ser movida no acoplamento por meio de transmissão, com qualquer umadas chaves soquetes (109, 119 e 155), enquanto continua conectada ao braço dereação (49) através do mecanismo do vínculo de reação (51). Além disso, aferramenta de comando (160) pode ficar suspensa da seção externa do braço dereação (135) pelo mecanismo do vínculo de reação (51) quando não estiverconectada a nenhuma das chaves soquetes (109, 119 e 155). Em outraspalavras, o operador pode soltar a ferramenta de comando (160), mas, em vez decolocá-la de lado, pode simplesmente deixá-la suspensa no braço de reação (49),de tal modo que a ferramenta de comando (160) fica facilmente acessível quandonecessária novamente, para ser utilizada durante a operação de esmerilhamentoda válvula.

Com a válvula (10) modificada deste modo, váriasfunções relacionadas à operação da válvula podem ser realizadas por meio douso da ferramenta de comando (160) acoplada com as chaves soquetes (109 e119), e também com a chave soquete (155), quando o adaptador da haste (53) émontado na extremidade da haste da válvula (23). Por exemplo, quando a válvulaestá na condição bloqueada, o elemento móvel da válvula (21) pode ser afastadoda sede da válvula (19) para abrir parcialmente a válvula, por meio da aplicaçãode transmissão à chave soquete de desbloqueio (119). Como mencionadoanteriormente, o comando pode ser transmitido através da chave soquete dedesbloqueio (119) para a bucha do balancim (29) em uma direção que faz comque a haste da válvula (23) se movimente axialmente, distante da sede da válvulaanular (19) e, conseqüentemente, a válvula é parcialmente aberta. Durante esteprocesso, a bucha do balancim (29) gira em relação à haste da válvula (23); ahaste da válvula (23) não gira, mas apenas se movimenta axialmente. A válvulapode, então, ser aberta também por meio da instalação do adaptador da haste(53) na extremidade da haste da válvula (23) e, em seguida, acoplar a ferramentade comando (160) com a chave soquete (155) no adaptador da haste. Aferramenta de comando (160) então aciona a haste da válvula (23), fazendo comque a haste da válvula (23) gire em relação à bucha do balancim (29). Devido aoacoplamento por meio de rosca entre a haste da válvula (23) e a bucha dobalancim (29), tal rotação faz com que a haste da válvula (23) serpenteieexternamente, fazendo com que o disco da válvula (25) se afaste da sede daválvula (19) de maneira convencional. Quando a válvula é aberta à proporçãonecessária, a operação da ferramenta de comando (160) é finalizada edesvinculada da chave soquete (155). O adaptador da haste (53) pode, então, serremovido. Em algum estágio posterior, quando for desejado fechar a válvula, oadaptador da haste (53) é novamente posicionado na haste da válvula (23) e ocomando é aplicado à chave soquete (155) por meio da ferramenta de comando(160), em uma direção, para fazer com que a haste da válvula (23) serpenteieinternamente e carregue o disco da válvula (25) na direção da sede da válvulaanular (19). Durante este processo, a haste da válvula (23) gira em relação àbucha do balancim (29) e se movimenta axialmente internamente.

Quando a haste da válvula (23) está sendo girada pelaferramenta de comando (160) em relação à bucha do balancim (29), a bucha dobalancim (29) é impedida de girar com a haste da válvula (23), em conseqüênciados efeitos do atrito e da inércia dentro do trem de engrenagens (61), incluindo,principalmente, os efeitos do atrito entre as almofadas de atrito (85) transportadasno cubo (65) e na placa de base (63).

Depois que o disco da válvula (25) foi movido e colocadoem contato com a sede da válvula anular (19), o torque de bloqueio, que poderiaser aplicado à haste da válvula (23) pela ferramenta de comando (160), atravésdo adaptador da haste (53), não seria de magnitude suficiente para estabelecer oacoplamento por meio de vedação entre o elemento móvel da válvula (21) e asede da válvula anular (19). Uma das razões para isso é que os efeitos do atritoentre o disco da válvula (25) e a sede da válvula anular (19) resultantes darotação do disco da válvula em relação à sede da válvula anular (19) são de talforma que o torque de bloqueio necessário não pode ser aplicado através dahaste da válvula (23). A operação de bloqueio da válvula é, portanto, realizadaatravés da aplicação de transmissão, através da ferramenta de comando (160), àchave soquete de bloqueio (109). O torque aplicado através da chave soquete debloqueio (109) é transmitido pelo trem de engrenagens (61) para a bucha dobalancim (29), fazendo com que a bucha do balancim (29) gire. A rotação dabucha do balancim (29) em relação à haste da válvula (23) faz com que a hasteda válvula se movimente axialmente na direção da sede da válvula anular (19),carregando, conseqüentemente, o disco da válvula (25) para o acoplamento porbloqueio com a sede da válvula anular (19).

Em certas circunstâncias, pode ser necessário restringir ahaste da válvula (23) contra a rotação descontrolada, quando a válvula estásendo desbloqueada, isto é, quando a válvula está sendo parcialmente aberta emuma condição estrangulada. Isto ocorre porque o fluxo rápido do licor sob pressãoatravés da válvula parcialmente aberta pode causar a vibração do elemento móvelda válvula (21), e, em particular, da haste da válvula (23). Esta vibração da hasteda válvula (23) pode induzir a rotação do elemento móvel da válvula (21),possivelmente, fazendo com que a válvula abra rapidamente e também apresenteum potencial perigo ao operador. O mecanismo anti-rotação da haste da válvula(57) é fornecido para impedir a rotação do elemento móvel da válvula (21) emcircunstâncias em que isso possa ser necessário, conforme mostrado na Figura15. O mecanismo anti-rotação da haste da válvula (57) compreende um braço(181), cuja extremidade encaixa em um elemento soquete (183) adaptado paraacoplar o pino de comando (24) na extremidade da haste da válvula (23). A outraextremidade do braço (181) encaixa em uma manga (185) adaptada paralocalização na seção externa (135) do braço de reação (49). Desta forma, o braço(181) interconecta a haste da válvula (23) e o braço de reação (49), impedindo,assim, a rotação da haste da válvula (23).

O elemento soquete (183) compreende um mecanismo decatraca (187), que permite ao elemento soquete (183) ser girado seletivamentepara o alinhamento com o pino de comando (24), na extremidade da haste daválvula (23), para obter o acoplamento dos mesmos. O mecanismo de catraca(187) possui uma alavanca de bloqueio (189) móvel entre as posições deacoplamento e desaclopamento. Quando a alavanca de bloqueio (189) estádesacoplada, o mecanismo de catraca (187) permite a rotação do elementosoquete (183), de tal modo que a rotação é corretamente orientada para oposicionamento com o pino de comando (24), na extremidade da haste da válvula(23).

Depois que o elemento soquete 183 está posicionado naextremidade da haste da válvula (23), a alavanca de bloqueio (189) é acoplada, oque impede uma rotação adicional do elemento soquete (183) em relação aobraço (181).

Ao longo do tempo, o licor que passa através da válvulapode depositar resíduos sobre as superfícies internas da válvula, incluindo, emparticular, a sede da válvula anular (19) e o disco da válvula (25). O acúmulo deresíduos pode ser prejudicial para o desempenho operacional da válvula e énecessário remover, periodicamente, os resíduos acumulados por meio deesmerilhamento dos resíduos acumulados no disco da válvula e na sede daválvula. Para executar as operações necessárias de esmerilhamento, oacoplamento para esmerilhamento (55) é posicionado.

O acoplamento para esmerilhamento (55), que é maisbem visto nas Figuras 18, 19 e 20, compreende uma unidade central com umamanga impulsora (201) que possui uma passagem central (203) em cujaextremidade o adaptador da haste (53) pode ser recebido (conforme mostrado deforma esquemática na Figura 20). A manga impulsora (201) é provida de umaranhura interna (205) correspondente com a ranhura externa (157) do adaptadorda haste (53), para o acoplamento dos mesmos. A manga impulsora (201)compreende uma primeira seção configurada como um primeiro eixo (207)adjacente a uma extremidade, uma segunda seção configurada como umsegundo eixo (209) adjacente à outra extremidade e uma terceira parteintermediária à primeira seção e à segunda seção configurada como umaengrenagem helicoidal (211).

O acoplamento para esmerilhamento (55) tambémcompreende uma manga atuadora (213) sustentada de forma giratória no primeiroeixo (207) por meio de buchas (215). A manga atuadora (213) possui umaranhura externa (217) adjacente a uma de suas extremidades e um flange (219)adjacente à outra extremidade configurada como uma roda dentada (221).

A roda dentada (221) é acoplada por meio de encaixecom um pinhão (223) montado em um eixo (225). O eixo (225) é sustentadodentro de um invólucro (227). O invólucro (227) possui duas paredes opostas (228e 229), entre as quais o eixo (225) é sustentado de forma giratória, sendo que aparede (228) é sustentada de forma giratória sobre a manga atuadora (213)adjacente ao flange (219) pela bucha 226, e a parede (229) é sustentada deforma giratória sobre o segundo eixo (209) da manga impulsora (201) pela bucha(328).

Um parafuso tipo rosca-sem-fim de duas fases (230) éacomodado dentro do invólucro (227), sendo que o parafuso tipo rosca-sem-fimde duas fases (230) compreende um primeiro parafuso tipo rosca-sem-fim (231) eum segundo parafuso tipo rosca-sem-fim (232), com os dois parafusos tipo rosca-sem-fim acoplados de forma casada e seus eixos de rotação em ângulo reto. Oprimeiro parafuso tipo rosca-sem-fim (231) é montado no eixo (225) para arotação do mesmo. O segundo parafuso tipo rosca-sem-fim (232) é sustentadosobre um parafuso tipo rosca-sem-fim (233) disposto perpendicularmente ao eixode rotação do eixo (225) e, na realidade, tangencial ao eixo de rotação da mangaatuadora (213). Além de estar acoplado por meio de encaixe com o primeiroparafuso tipo rosca-sem-fim (231), o segundo parafuso tipo rosca-sem-fim (232) éacoplado por meio de encaixe com a engrenagem helicoidal (211), na mangaimpulsora (201).

Um colar anular de montagem (241) é projetadoexternamente a partir da parede (229) do invólucro (227). O colar anular demontagem (241) é centralizado em relação ao eixo de rotação da manga atuadora(213), em torno da manga impulsora (201). O colar anular de montagem (241) éprovido de uma ranhura interna (243) para acoplar de forma casada com aranhura externa (79) da porção anular (73) do cubo (65) do conjunto deengrenagens (41).

O acoplamento para esmerilhamento (55) tambémcompreende um volante (245) montado na manga atuadora (213). O volante (245)compreende uma ranhura interna (247) para acoplar de forma casada com aranhura externa (217) da manga atuadora (213). O volante (245) é mantido emposição na manga atuadora (213) por meio de arruelas (249).

Quando é preciso executar uma operação deesmerilhamento da válvula, o acoplamento para esmerilhamento (55) é instaladona posição. Isto envolve o acoplamento para esmerilhamento (55) sendoposicionado no conjunto de engrenagens (41), conforme mostrado na Figura 22,com a ranhura interna (243) do colar anular de montagem (241) acoplado com aranhura externa (79) do cubo (65) do conjunto de engrenagens. Além disso, oacoplamento para esmerilhamento (55) é instalado de tal forma que a ranhurainterna (205) da manga impulsora (201) acopla com a ranhura externa (157) doadaptador da haste (53) posicionado na extremidade livre da haste da válvula(23). Ao instalar desta forma o acoplamento para esmerilhamento (55), pode sernecessário girar um pouco o volante (245) para frente e para trás, para obter oposicionamento entre as respectivas ranhuras.

Depois que o acoplamento para esmerilhamento (55) foiposicionado conforme descrição acima, a operação de esmerilhamento pode serrealizada. A operação de esmerilhamento é executada por meio do acoplamentoda ferramenta de comando (160) com a chave soquete (155) na extremidadeexterna do adaptador da haste (53), conforme mostrado nas Figuras 22 e 23. Aferramenta de comando (160) é operada para fazer com que a haste da válvula(23) gire e, conseqüentemente, o disco da válvula (25) gira em relação à sede daválvula anular (19) para o esmerilhamento dos resíduos entre os mesmos. Àmedida que o adaptador da haste (53) gira, ele não só transmite movimentocircular à haste da válvula (23), mas também para a manga impulsora (201), coma qual está conectado por meio de transmissão, pelas ranhuras interconectadas(157 e 205). À medida que a manga impulsora (201) gira, o mesmo acontece coma engrenagem helicoidal (211), que faz parte da manga impulsora (201). Aengrenagem helicoidal (211) transmite comando ao segundo parafuso tipo rosca-sem-fim (232), com o qual está acoplado. No entanto, como o eixo de rotação dosegundo parafuso tipo rosca-sem-fim (232) é perpendicular ao eixo de rotação daengrenagem helicoidal (211), a segunda engrenagem helicoidal (232) não gira,mas funciona como um elemento fixo através do qual o comando é transmitido. Ocomando transmitido através da segunda engrenagem helicoidal (232) também étransmitido para a primeira engrenagem helicoidal (231). Mais uma vez, como oeixo de rotação da primeira engrenagem helicoidal (231) é perpendicular ao eixode rotação da segunda engrenagem helicoidal (232), a primeira engrenagemhelicoidal (231) também não gira, mas simplesmente atua como um elemento fixoatravés do qual o comando é transmitido ao eixo (225) sustentado entre asparedes (228 e 229) do invólucro. Novamente, há transmissão direta de comandopara o eixo (225), que, por sua vez, transfere o comando diretamente para oinvólucro (227). A partir do invólucro (227), o comando é transferido para o colarde montagem (241). Portanto, existe uma conexão direta por comando entre ocolar anular de montagem (241) e o adaptador da haste (53). Em outras palavras,o colar anular de montagem (241) gira com a mesma velocidade angular doadaptador da haste (53) e da haste da válvula (23) conectados ao mesmo. Amanga atuadora (213) e o volante (245) conectado à mesma também giram deforma sincronizada com a manga impulsora (201) devido ao acoplamento pormeio de encaixe entre o pinhão (223) e a roda dentada (221). Não há qualquerrotação relativa entre o pinhão (223) e a roda dentada (221) neste estágio e,conseqüentemente, há uma conexão por comando fixa entre os mesmos.

O comando proveniente do colar anular de montagem(241) é transferido diretamente para o cubo (65) do conjunto de engrenagens(41), por meio das ranhuras de acoplamento (243 e 79). A rotação do cubo (65) étransmitida para a bucha do balancim (29) à qual é vinculada. Com estadisposição, a bucha do balancim (29) gira com a mesma velocidade angular dahaste da válvula (23). Desta forma, não há qualquer rotação relativa entre a hasteda válvula (23) e a bucha do balancim (29). Portanto, não existe nenhummovimento axial da haste da válvula (23) e o processo de esmerilhamentoenvolve apenas a rotação do disco válvula (25) em relação à sede da válvulaanular (19) (não há avanço do elemento móvel da válvula na direção da sede daválvula).

Quando se deseja que o disco da válvula (25) avancemais, até o acoplamento com a sede da válvula anular (19), é necessário iniciaralgum movimento relativo entre a haste da válvula (23) e a bucha do balancim(29), em uma direção, para obter o movimento axial desejado da haste da válvula(23). Isto pode ser conseguido durante o processo de esmerilhamento da válvulapelo operador, apenas restringindo ou retardando a rotação do volante (245). Ooperador pode, por exemplo, agarrar o volante (245) com a mão (246), pararestringir sua rotação ou, alternativamente, aplicar simplesmente pressão aovolante para retardar sua rotação.

Com o volante (245) sendo restringido ou retardado, amanga impulsora (201) gira em relação à manga atuadora (213). O movimentorelativo entre a manga atuadora (213) e a manga impulsora (201) faz com que aengrenagem helicoidal (211) gire em relação ao segundo parafuso tipo rosca-sem-fim (232), com o qual está acoplado por meio de encaixe. Isso aplicaacionamento rotacional ao segundo parafuso tipo rosca-sem-fim (232), que, porsua vez, é transmitido para o primeiro parafuso tipo rosca-sem-fim (231), com oqual o segundo parafuso tipo rosca-sem-fim (232) está acoplado por meio deencaixe. A rotação da engrenagem helicoidal (211) e dos dois parafusos tiporosca-sem-fim (231 e 232) faz com que o eixo gire e, conseqüentemente, opinhão (223) também gira, produzindo rotação relativa entre o pinhão (223) e aroda dentada (221). Isto interrompe a relação de comando direto entre oadaptador da haste (53) e o colar de montagem (241). Esta interrupção da relaçãode comando direto provoca alguns retardos de rotação do colar anular demontagem (241) em relação ao adaptador da haste (53). Conseqüentemente, avelocidade angular do colar anular de montagem (241) é agora ligeiramenteinferior à velocidade angular da haste da válvula (23). Como o comandoproveniente do colar de montagem (241) é transmitido à bucha do balancim (29),a bucha do balancim (29) também gira a uma velocidade angular ligeiramentemais lenta do que a velocidade angular da haste da válvula (23). Esta diferençade velocidade angular da haste da válvula (23) e da bucha do balancim (29)resulta em um movimento relativo entre as mesmas, cuja conseqüência é que hámovimento axial da haste da válvula (23) em relação à bucha do balancim (29),conseqüentemente, avança o elemento móvel da válvula (21) e, de forma maisespecífica, o disco da válvula (25), na direção da sede da válvula anular (19).

O volante (245) é dimensionado de tal forma que, quandoo acoplamento para esmerilhamento (55) é posicionado, ele bloqueia o acesso àschaves soquetes (109 e 119). Desta forma, a ferramenta de comando (160) nãopode acoplar e aplicar comando às chaves soquetes (109 e 119) quando umaoperação de esmerilhamento está sendo realizada.

É uma característica específica da presente disposiçãoque o operador pode, seletivamente, fazer com que o disco da válvula (25)avance gradativamente na direção da sede da válvula anular (19) durante aoperação de esmerilhamento, simplesmente por meio da manipulação do volante(245). Além disso, se durante a operação de esmerilhamento, o disco da válvula(25) acoplar por meio de atrito com a sede da válvula anular (19), de tal modo quehaja uma possibilidade de sobrecarga ou paralisação, o operador podesimplesmente girar o volante (245) na direção inversa, fazendo com que o discoda válvula (25) retraia gradativamente da sede da válvula anular (19) paraeliminar a possibilidade de sobrecarga ou paralisação.

A operação de esmerilhamento continua, com a rotaçãoda haste da válvula (23) provocando a rotação do disco válvula (25) para oesmerilhamento, sem avanço progressivo. Quando a operação deesmerilhamento está em um estágio que é necessário avançar o disco da válvula(25) na direção da sede da válvula anular (19), é necessário apenas que ooperador restrinja ou retarde o volante (245), conforme descrição anterior, paraefetuar o avanço necessário.

Depois que a operação de esmerilhamento foi concluída,o acoplamento para esmerilhamento (55) e também o adaptador da haste (53)são removidos. A válvula pode, então, ser operada conforme descrição anterior,conforme a necessidade, por meio do uso da ferramenta de comando (160)acoplada com a chave soquete de bloqueio (109) e com a chave soquete dedesbloqueio (119), conforme a necessidade. Quando for necessário girar a hasteda válvula (23), será necessário instalar o adaptador da haste (53) para utilizar aferramenta de comando (160) para girar a haste da válvula (23).

A partir do exposto, torna-se evidente que a presentemodalidade da presente invenção apresenta uma simples, mas extremamenteeficaz disposição para executar as diversas funções da válvula descritasanteriormente, ou seja:

(1) abertura da válvula;

(2) fechamento da válvula;

(3) bloqueio da válvula;

(4) desbloqueio da válvula;

Além disso, uma operação de esmerilhamento pode serrealizada na válvula in situ, em condições que são menos árduas e um poucomais seguras para o operador. A operação de esmerilhamento pode ser realizadade forma mais rápida e mais conveniente, pois o movimento gradativo do disco daválvula na direção da base da válvula pode ser realizado conforme anecessidade, durante a operação de esmerilhamento, sem qualquer interrupçãodo processo de esmerilhamento.

Outra vantagem é que uma válvula angular convencionalpode ser convertida in situ, por meio do uso do instrumento (10), de acordo com amodalidade da presente invenção e sem a interrupção da operação da válvula. Oprocesso de conversão pode ser feito in situ, sem a necessidade deequipamentos especializados ou de processos de usinagem especializados. Porexemplo, a bucha do balancim (29) da válvula angular convencional (11) é retidae o cubo (65) é fixado à bucha do balancim (29) por meio do uso da chave (37)inserida na ranhura da chaveta, na bucha do balancim (29) anteriormente utilizadapara fixar a alavanca de bloqueio (35) na posição. Em outras palavras, muitas dasfuncionalidades existentes da válvula angular convencional (11) são utilizadas noprocesso de conversão, para facilitar a disposição, que é favorável para umaconversão in situ conveniente.

Deve ficar esclarecido que o âmbito da presente invençãonão fica limitado ao âmbito da modalidade descrita no presente relatório. Emboraesta modalidade da presente invenção tenha sido descrita em relação aoinstrumento para modificar uma válvula angular convencional de haste curta, deveficar esclarecido que a presente invenção pode ser aplicada em outras válvulas,incluindo válvulas de haste longa. Além disso, apesar de a modalidade ter sidodescrito com referência à alteração de válvulas existentes, a presente invençãotambém pode ser incluída na fabricação de um equipamento original, isto é, umaválvula poderia ser construída para ser incluída na presente invenção.

Modificações e alterações poderão ser feitas sem que sedesvie do âmbito da presente invenção. Durante todo o relatório descritivo, amenos que o contexto exija de outra forma, a palavra "compreender" ou suasvariações, como "compreende" ou "compreendem", implica a inclusão de umdeterminado número inteiro ou de um grupo de números inteiros, mas não aexclusão de qualquer outro número inteiro ou grupo de números inteiros.

Claims

1. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, caracterizado pelo fato de a dita válvula compreender um corpo daválvula que define a sede da válvula e um elemento móvel da válvula que semovimenta para dentro e para fora do acoplamento com a sede da válvula; oelemento móvel da válvula que compreende um disco da válvula e uma haste daválvula; uma bucha, através da qual a haste da válvula se estende noacoplamento rosqueado, por meio do qual a rotação relativa entre a bucha e ahaste da válvula provoca o deslocamento axial da haste da válvula em relação àbucha; o mecanismo de operação, que compreende uma unidade de entrada debloqueio de comando e uma unidade de entrada de desbloqueio de comando,sendo que cada uma destas unidades é conectada à bucha por meio detransmissão; a razão de transmissão entre as respectivas unidades de entrada ea bucha é diferente uma da outra, de tal forma que um maior torque é aplicado àbucha pela unidade de entrada de desbloqueio de comando, em comparação aotorque aplicado à bucha pela unidade de entrada de bloqueio de comando, para omesmo torque de acionamento.

2. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a unidadede entrada de bloqueio de comando e a unidade de entrada de desbloqueio decomando serem, individualmente, conectadas à bucha por meio de transmissão,através de um trem de engrenagens, sendo que a razão de transmissão entre asrespectivas unidades de entrada de comando e a bucha é diferente uma da outra,para fornecer diferentes razões de transmissão.

3. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o trem deengrenagens compreender uma engrenagem de comando da bucha adaptadapara a conexão com a bucha, por meio da qual a rotação da engrenagem decomando da bucha transmite o movimento circular para a bucha.

4. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de otrem de engrenagens ficar sustentado sobre uma placa de base.

5. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de compreender um cubo adaptado para ser montado nabucha, para com isso, haver a rotação, sendo que o dito cubo é configurado paradefinir a engrenagem de comando da bucha.

6. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de otrem de engrenagens compreender a engrenagem de comando da buchaacoplada por meio de encaixe com um primeiro pinhão ao qual a unidade deentrada de bloqueio de comando é conectada por meio de transmissão, sendoque o dito pinhão é conectado a uma engrenagem intermediária, para com isso,haver a rotação, sendo que a dita engrenagem intermediária é acoplada por meiode encaixe com um segundo pinhão ao qual a unidade de entrada de desbloqueiode comando é conectada por meio de transmissão.

7. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a unidadede entrada de desbloqueio de comando ser conectada, por meio de transmissão,ao segundo pinhão, através de uma catraca adaptada para transmitir torquerotacional para o segundo pinhão sob a rotação da unidade de entrada dedesbloqueio de comando em uma direção e adaptado à roda livre sob a rotaçãoda unidade de entrada de desbloqueio de comando na outra direção, de modo anão transmitir qualquer torque rotacional para o segundo pinhão.

8. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato de ocubo possuir um flange periférico configurado como uma roda dentada, que formaa engrenagem da bucha.

9. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 5 a 8,caracterizado pelo fato de o cubo possuir uma porção anular que define umacavidade central para receber uma porca de retenção para acoplar a bucha, pormeio de rosca, e manter o cubo posicionado sobre a bucha.

10. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de operímetro externo da porção anular ser configurado como uma ranhura externa.

11. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 5 a 10, quandodependentes da reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o cubo possuir umaface interna que confronta com a placa de base sobre a qual o trem deengrenagens fica sustentado.

12. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o cuboficar acoplado por meio de atrito com a placa de base.

13. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 12,caracterizado pelo fato de o primeiro pinhão e a engrenagem intermediária serem,individualmente, definidos por um primeiro elemento giratório.

14. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de oprimeiro elemento giratório também definir uma manga de eixo, que é sustentadade forma giratória dentro de uma primeira luva de sustentação, sobre a placa debase.

15. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de aextremidade do primeiro elemento giratório oposta à manga de eixo compreendera unidade de entrada de bloqueio de comando.

16. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 15,caracterizado pelo fato de o segundo pinhão ser definido por um segundoelemento giratório.

17. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de osegundo elemento giratório também definir uma manga de eixo, que é sustentadade forma giratória dentro de uma segunda luva de sustentação sobre a placa debase.

18. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de aextremidade do segundo elemento giratório oposta à manga de eixo serconectada à unidade de entrada de desbloqueio de comando.

19. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 18,caracterizado pelo fato de o mecanismo de operação também compreender umatampa sobre o trem de engrenagens e pelo fato de a unidade de entrada debloqueio de comando e a unidade de entrada de desbloqueio de comando etambém a porção anular do cubo se estenderem, individual e externamente, até aparte externa da tampa.

20. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULAque compreende um corpo da válvula que define a sede da válvula e umelemento móvel da válvula que se movimenta para dentro e para fora doacoplamento com a sede da válvula; o elemento móvel da válvula quecompreende um disco da válvula e uma haste da válvula; uma bucha, através daqual a haste da válvula se estende no acoplamento rosqueado, por meio do quala rotação relativa entre a bucha e a haste da válvula provoca o deslocamentoaxial da haste da válvula em relação à bucha, caracterizado pelo fato de oinstrumento compreender um mecanismo de operação, de acordo com qualqueruma das reivindicações precedentes e pelo fato de também compreender meiosde comando para a rotação da haste da válvula.

21. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de os meios de comandocompreenderem um adaptador para acoplar, por meio de transmissão, umaferramenta de comando à haste da válvula.

22. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de os meios de comandocompreenderem uma alça anexada à haste da válvula, para que a haste daválvula possa ser girada.

23. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 20, 21 ou 22, caracterizado pelo fato de tambémcompreender meios para fazer com que a válvula realize uma operação deesmerilhamento, sendo que os ditos meios compreendem meios de transmissãode comando para fornecer conexão por meio de transmissão à bucha e à hasteda válvula, os ditos meios de transmissão de comando possuem um primeiro eum segundo modo de operação, sendo que, no primeiro modo de operação, ahaste da válvula é girada sem sofrer movimento axial e, no segundo modo deoperação, a haste da válvula é girada e sofre movimento axial, assim como meiospara fazer com que os ditos meios de transmissão de comando operem,seletivamente, em qualquer um dos modos de operação, isto é, no primeiro e nosegundo modo de operação, durante a rotação da haste da válvula.

24. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 23, caracterizado pelo fatode os ditos meios que fazem com que válvula realize uma operação deesmerilhamento compreenderem um acoplamento para esmerilhamentoconfigurado como um anexo ao instrumento para a operação da válvula.

25. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 23 ou 24, caracterizado pelo fato de os ditos meiosque fazem com que a válvula realize uma operação de esmerilhamento tambémcompreenderem um adaptador configurado para o acoplamento, por meio detransmissão, com a haste da válvula, por meio do qual o torque rotacionalaplicado ao adaptador é transmitido à haste da válvula.

26. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de o adaptador serconfigurado para receber o torque de acionamento de uma ferramenta decomando.

27. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 24, 25 ou 26, caracterizado pelo fato de oacoplamento para esmerilhamento compreender um acoplamento para o cubo,que é configurado para acoplar o cubo do mecanismo de operação.

28. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com qualquer uma das reivindicações de 23 a 27, caracterizado pelo fatode os meios de transmissão de comando também compreenderem uma mangaimpulsora para o acoplamento por meio de transmissão com o adaptadormontado na haste da válvula, para a rotação dos mesmos.

29. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de a manga impulsora teruma ranhura interna para obter o acoplamento casado com a ranhura externa doadaptador.

30. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 28 ou 29, caracterizado pelo fato de a mangaimpulsora compreender uma secção configurada como um eixo e uma seçãoconfigurada como uma engrenagem helicoidal.

31. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de o acoplamento paraesmerilhamento também compreender uma manga impulsora sustentada deforma giratória sobre a seção do eixo da manga impulsora para a rotaçãosincronizada com a haste da válvula, sendo que a manga impulsora é conectadaa meios que retardam ou restringem, seletivamente, a rotação sincronizada com ahaste da válvula, a manga impulsora compreende uma engrenagem, um pinhãoacoplado por encaixe com a engrenagem, sendo que o pinhão é montado em umeixo intermediário conectado à porção de acoplamento do cubo, um parafuso tiporosca-sem-fim de duas fases, que compreende um primeiro parafuso tipo rosca-sem-fim e um segundo parafuso tipo rosca-sem-fim acoplado por meio de encaixecom seus eixos rotacionais em ângulos retos, sendo que o primeiro parafuso tiporosca-sem-fim é montado no eixo intermediário para a rotação dos mesmos e osegundo parafuso tipo rosca-sem-fim é sustentado sobre um eixo sem fimdisposto perpendicularmente ao eixo de rotação da manga atuadora, além disso,o segundo parafuso tipo rosca-sem-fim também é acoplado por meio de encaixecom a engrenagem helicoidal, na manga impulsora.

32. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de os meios detransmissão de comando serem adaptados para operar normalmente no primeiromodo e, seletivamente, para operar no segundo modo, sob a atuação dos ditosmeios, para retardar ou restringir, seletivamente, a rotação da manga impulsora.

33. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 31 ou 32, caracterizado pelo fato de os ditos meiospara retardar ou restringir, seletivamente, a rotação da manga impulsoracompreenderem um volante, por meio do qual um operador pode restringir ouretardar a rotação da manga impulsora.

34. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com qualquer uma das reivindicações de 27 a 33, caracterizado pelo fatode o acoplamento do cubo do acoplamento para esmerilhamento compreenderuma parede e um colar anular de montagem que se projeta externamente a partirda parede, sendo que o colar anular de montagem fica centralizado em relação aoeixo de rotação da manga atuadora em torno da manga impulsora.

35. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de o colar anular demontagem compreender uma ranhura interna para obter um acoplamento casadocom a ranhura externa no cubo do mecanismo de operação e,conseqüentemente, interconectar, por meio de transmissão, a porção deacoplamento do cubo e o cubo.

36. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 34 ou 35, caracterizado pelo fato de o acoplamentopara esmerilhamento também compreender um invólucro que compreende a ditaparede e uma parede adicional entre as quais o eixo intermediário é sustentadode forma giratória, sendo que a dita parede é sustentada de forma giratória sobrea manga impulsora e a parede adicional é sustentada sobre a manga impulsora.

37. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com qualquer uma das reivindicações de 20 a 36, caracterizado pelo fatode também compreender um braço de reação adaptado para ser fixado emrelação à válvula, um vínculo de reação, que tem uma extremidade anexada aobraço de reação e a outra extremidade adaptada para ser anexada à ferramentade comando, para fornecer uma conexão falsa entre o braço de reação e aferramenta de comando, através da qual a ferramenta de comando é móvellateralmente, em relação ao braço de reação, para obter um acoplamentoseletivo, por meio de transmissão, com qualquer uma das unidades de entrada decomando, enquanto o adaptador também é restringido contra qualquer movimentorotacional substancial.

38. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de o braço de reaçãocompreende uma seção do braço adaptada para ser disposta substancialmenteparalela ao eixo rotacional da haste da válvula.

39. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 37 ou 38, caracterizado pelo fato de a conexão falsacompreender uma manga disposta em uma extremidade do vínculo de reação,sendo que a dita manga é adaptada para acoplar, por meio de deslizamento coma seção do braço de reação e, além disso, a dita manga é alongada para permitiro movimento solto entre o vínculo de reação e o braço de reação e,conseqüentemente, a ferramenta de comando fica lateralmente móvel.

40. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA, deacordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de a manga ser alongadana direção que se estender entre a seção do braço de reação e a ferramenta decomando.

41. VÁLVULA, caracterizada pelo fato de compreenderum corpo da válvula que define a sede da válvula e um elemento móvel da válvulaque se movimenta para dentro e para fora do acoplamento com a sede da válvula;o elemento móvel da válvula que compreende um disco da válvula e uma hasteda válvula; uma bucha, através da qual a haste da válvula se estende noacoplamento rosqueado, por meio do qual a rotação relativa entre a bucha e ahaste da válvula provoca o deslocamento axial da haste da válvula em relação àbucha; uma unidade de entrada de bloqueio de comando e uma unidade deentrada de desbloqueio de comando, sendo que cada uma destas unidades éconectada à bucha por meio de transmissão; a razão de transmissão entre asrespectivas unidades de entrada e a bucha é diferente uma da outra, de tal formaque um maior torque é aplicado à bucha pela unidade de entrada de desbloqueiode comando, em comparação ao torque aplicado à bucha pela unidade deentrada de bloqueio de comando, para o mesmo torque de acionamento.

42. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 41caracterizada pelo fato de a unidade de entrada de bloqueio de comando e aunidade de entrada de desbloqueio de comando serem, individualmente,conectadas à bucha por meio de transmissão, através de um trem deengrenagens, sendo que a razão de transmissão entre as respectivas unidadesde entrada de comando e a bucha é diferente uma da outra, para fornecerdiferentes razões de transmissão.

43. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 42,caracterizada pelo fato de o trem de engrenagens compreender uma engrenagemde comando da bucha conectada com a bucha, por meio do qual a rotação daengrenagem de comando da bucha transmite o movimento circular para a bucha.

44. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 42 ou 43,caracterizada pelo fato de o trem de engrenagens ser sustentado sobre umaplaca de base.

45. VÁLVULA, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 41 a 44, caracterizada pelo fato de compreender um dadomontado na bucha, para com isso, haver a rotação, sendo que o dito cubo éconfigurado para definir a engrenagem de comando da bucha.

46. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 43, 44 ou-45, caracterizada pelo fato de o trem de engrenagens compreender umaengrenagem de comando da bucha acoplada por meio de encaixe com umprimeiro pinhão ao qual a unidade de entrada de bloqueio de comando éconectada por meio de transmissão, sendo que o dito pinhão é conectado a umaengrenagem intermediária, para com isso, haver a rotação, sendo que a ditaengrenagem intermediária é acoplada por meio de encaixe com um segundopinhão ao qual a unidade de entrada de desbloqueio de comando é conectada pormeio de transmissão.

47. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 46,caracterizada pelo fato de a unidade de entrada de desbloqueio de comando serconectada, por meio de transmissão, ao segundo pinhão, através de uma catracaadaptada para transmitir torque rotacional para o segundo pinhão sob a rotaçãoda unidade de entrada de desbloqueio de comando em uma direção e adaptado àroda livre sob a rotação da unidade de entrada de desbloqueio de comando naoutra direção, de modo a não transmitir qualquer torque rotacional para o segundopinhão.

48. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 45, 46 ou-47, caracterizada pelo fato de o cubo possuir um flange periférico configuradocomo uma roda dentada, que forma a engrenagem da bucha.

49. VÁLVULA, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 45 a 48, caracterizada pelo fato de o cubo possuir uma porçãoanular que define uma cavidade central para receber uma porca de retenção paraacoplar a bucha, por meio de rosca, e manter o cubo posicionado na bucha.

50. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 49,caracterizada pelo fato de o perímetro externo da porção anular ser configuradocomo uma ranhura externa.

51. VÁLVULA, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 45 a 50, quando dependentes da reivindicação 44,caracterizada pelo fato de o cubo possuir uma face interna que confronta com aplaca de base sobre a qual o trem de engrenagens fica sustentado.

52. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 51,caracterizada pelo fato de o cubo ficar acoplado por meio de atrito com a placa debase.

53. VÁLVULA, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 46 a 52, caracterizada pelo fato de o primeiro pinhão e aengrenagem intermediária serem, individualmente, definidos por um primeiroelemento giratório.

54. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 53,caracterizada pelo fato de o primeiro elemento giratório também definir umamanga de eixo, que é sustentada de forma giratória dentro de uma primeira luvade sustentação, sobre a placa de base.

55. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 54,caracterizada pelo fato de a extremidade do primeiro elemento giratório oposta àmanga de eixo compreender a unidade de entrada de bloqueio de comando.

56. VÁLVULA, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 46 a 55, caracterizada pelo fato de o segundo pinhão serdefinido por um segundo elemento giratório.

57. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 56,caracterizada pelo fato de o segundo elemento giratório também definir umamanga de eixo, que é sustentada de forma giratória dentro de uma segunda luvade sustentação sobre a placa de base.

58. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 57,caracterizada pelo fato de a extremidade do segundo elemento giratório oposta àmanga de eixo ser conectada à unidade de entrada de desbloqueio de comando.

59. VÁLVULA, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 49 a 58, caracterizada pelo fato de o mecanismo de operaçãotambém compreender uma tampa sobre o trem de engrenagens e pelo fato de aunidade de entrada de bloqueio de comando e a unidade de entrada dedesbloqueio de comando e também a porção anular do cubo se estenderem,individual e externamente, até a parte externa da tampa.

60. VÁLVULA, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 41 a 59, caracterizada pelo fato de compreender meios parafazer com que a válvula realize uma operação de esmerilhamento, sendo que osditos meios compreendem meios de transmissão de comando para fornecerconexão por meio de transmissão à bucha e à haste da válvula, os ditos meios detransmissão de comando possuem um primeiro e um segundo modo de operação,sendo que, no primeiro modo de operação, a haste da válvula é girada sem sofrermovimento axial e, no segundo modo de operação, a haste da válvula é girada esofre movimento axial, assim como meios para fazer com que os ditos meios detransmissão de comando operem, seletivamente, em qualquer um dos modos deoperação, isto é, no primeiro e no segundo modo de operação, durante a rotaçãoda haste da válvula.

61. INSTRUMENTO PARA SER UTILIZADO COM UMAVÁLVULA que compreende um corpo da válvula que define a sede da válvula eum elemento móvel da válvula que se movimenta para dentro e para fora doacoplamento com a sede da válvula; o elemento móvel da válvula, quecompreende um disco da válvula e uma haste da válvula; uma bucha, através daqual a haste da válvula se estende no acoplamento rosqueado, por meio do quala rotação relativa entre a bucha e a haste da válvula provoca o deslocamentoaxial da haste da válvula em relação à bucha, caracterizado pelo fato de oinstrumento compreender um mecanismo de operação que compreende umaunidade de entrada de bloqueio de comando e uma unidade de entrada dedesbloqueio de comando, sendo que cada uma destas unidades é conectada àbucha por meio de transmissão; a razão de transmissão entre as respectivasunidades de entrada e a bucha é diferente uma da outra, de tal forma que ummaior torque é aplicado à bucha pela unidade de entrada de desbloqueio decomando, em comparação ao torque aplicado à bucha pela unidade de entradade bloqueio de comando, para o mesmo torque de acionamento, e pelo fato de oinstrumento também compreender meios para fornecer uma conexão, por meio detransmissão, à bucha e à haste da válvula, sendo que os ditos meios detransmissão de comando possuem um primeiro e um segundo modo de operação,sendo que no primeiro modo de operação, os meios de transmissão de comandofazem com que a bucha gire com a haste da válvula, de tal forma que a válvulagira sem sofrer movimento axial e, no segundo modo de operação, os meios detransmissão de comando provocam a rotação relativa entre a bucha e a haste daválvula, de tal forma que a haste da válvula sofre movimento axial enquanto gira,assim como meios para fazer com que os ditos meios de transmissão decomando operem, seletivamente, em qualquer um dos modos de operação, isto é,no primeiro e no segundo modo de operação, durante a rotação da haste daválvula.

62. MECANISMO PARA OPERAÇÃO DE UMAVÁLVULA, caracterizado pelo fato de ser substancialmente conforme descriçãofeita no presente relatório, em referência aos desenhos em anexo.

63. INSTRUMENTO PARA OPERAR UMA VÁLVULA,caracterizado pelo fato de ser substancialmente conforme descrição feita nopresente relatório, em referência aos desenhos em anexo.

64. VÁLVULA, caracterizada pelo fato de sersubstancialmente conforme descrição feita no presente relatório, em referênciaaos desenhos em anexo.