BRPI0715178A2 - aparelho para uso com um dispositivo de controle de processo, e, ferramenta e dispositivo para instalar uma pinÇa em ou remover uma pinÇa de uma alavanca - Google Patents

Abstract

APARELHO PARA USO COM UM DISPOSITIVO DE CONTROLE DE PROCESSO, E, FERRAMENTA E DISPOSITIVO PARA INSTALAR UMA PINÇA EM OU REMOVER UMA PINÇA DE UMA ALAVANCA. Alavancas de atuador, pinças e ferramentas de pinça para uso em dispositivos de controle de processo são expostos. Um aparelho de exemplo inclui uma alavanca de atuador (106), uma pinça (202) acoplada com a alavanca de atuador, e uma ferramenta de controle (402). No aparelho de exemplo, a ferramenta de pinça é removivelmente acoplada com pelo menos uma da alavanca ou da pinça, e a ferramenta de pinça aplica uma força em pelo menos um da alavanca de atuador, da pinça, de um eixo de válvula, ou uma estrutura intermediária para acoplar ou desacoplar a pinça com ou da alavanca.

Description

"APARELHO PARA USO COM UM DISPOSITIVO DE CONTROLE DE PROCESSO, E, FERRAMENTA E DISPOSITIVO PARA INSTALAR UMA PINÇA EM OU REMOVER UMA PINÇA DE UMA ALAVANCA" CAMPO DA DESCRIÇÃO

A presente descrição refere-se geralmente to dispositivos de controle de processo e, mais particularmente, a alavancas de atuador, pinças e removedores de pinça para uso com dispositivos de controle de processo. ANTECEDENTES

Sistemas de processo de fluido tipicamente usam válvulas tais como, por exemplo, válvulas rotativas para controlar temperatura, pressão, e outros parâmetros associados com um processo de controle de fluido. Válvulas rotativas tipicamente têm uma haste ou eixo de válvula que é mecanicamente acoplado com um atuador. Na operação, o atuador pode girar o eixo de válvula para fazer com que um elemento de controle (por exemplo, um disco) se mova entre uma posição aberta que permite uma passagem de fluido através da válvula e uma posição fechada que substancialmente previne uma passagem de fluido através da válvula. Válvulas rotativas são tipicamente instaladas em linha com um tubo, de maneira que, quando o elemento de controle (por exemplo, um disco) se move (isto é, se abre/fecha), o fluxo de fluido através da válvula e, assim, através do tubo pode ser variado (por exemplo, em uma operação de controle de estrangulamento ou uma operação de ligar/desligar).

Como é conhecido, os atuadores são tipicamente acoplados com um eixo da válvula para operar a válvula entre uma posição aberta e uma posição fechada e podem ser implementados usando dispositivo(s) elétrico(s), pneumático(s), e/ou hidráulico(s). Para facilitar a compatibilidade de válvulas de controle de processo com uma variedade de atuadores, muitas válvulas de controle de processo disponíveis têm eixos que estão em concordância com normas bem conhecidas. Por exemplo, a Organização Internacional de Normalização (ISO) desenvolveu uma norma para eixos quadrados que especifica tamanho de eixo, dimensões de eixo, e extensão de eixo. A aderência à norma da ISO assegura que os atuadores e válvulas eitos por múltiplos fabricantes possam ser intercambiavelmente acoplados uns com os outros sem requerer modificação dos atuadores ou válvulas. Em particular, a especificação ou norma da ISO para eixo de válvula é particularmente vantajosa quando da aquisição de atuadores fora-de-linha.

Muitos atuadores fora-de-linha provêem receptáculos de eixo que têm um orifício quadrado que estão em concordância com a norma da ISO. O orifício quadrado é tipicamente fabricado usando uma técnica de brocagem na qual uma espessa ferramenta de corte similar a serra tendo uma pluralidade de dentes é acionada através de um eixo ou receptáculo sólido. Nesta maneira, material é removido em uma maneira precisa para formar um orifício dimensionado para receber um eixo de válvula quadrado. Todavia, brocagem é uma técnica indesejável devido à precisão ou tolerâncias requeridas para prover orifícios apropriadamente dimensionados (isto é, orifícios que não são demasiadamente grandes ou demasiadamente pequenos). Em muitos casos, para assegurar que as dimensões do receptáculo de eixo estejam de acordo com a norma da ISO, as dimensões internas do receptáculo de eixo são feitas substancialmente maiores que as dimensões externas do eixo de válvula.

Para a maioria das aplicações de ligar/desligar, as dimensões internas do receptáculo de eixo podem ser significantemente maiores que as dimensões externas do eixo de válvula sem comprometer a operação. Todavia, para operações de estrangulamento, nas quais a posição de um elemento de controle (por exemplo, um disco) é variada (por exemplo, modulada em torno de um ponto de controle) entre uma posição totalmente fechada e uma posição totalmente aberta, receptáculos de eixo sobredimensionados não são apropriados. Um receptáculo de eixo sobredimensionado tipicamente resulta em um acoplamento mecânico frouxo e, assim, movimento frouxo entre o receptáculo de eixo e o eixo do dispositivo de controle de processo.

Movimento perdido pode ser geralmente definido como a diferença em rotação angular entre um receptáculo de eixo e um eixo e é tipicamente um resultado de um acoplamento frouxo entre o receptáculo de eixo e o eixo. Por exemplo, se um acoplamento frouxo é feito entre um receptáculo de eixo e um eixo substancialmente quadrado, a rotação angular do receptáculo de eixo pode ser diferente do deslocamento rotacional do eixo.

Em geral, movimento perdido pode conduzir a posicionamento impreciso de um disco de válvula e deficiente controle sobre o fluido que flui através da válvula. Movimento perdido pode ser reduzido por meio da colocação de uma pinça em uma alavanca em um atuador de conjunto de válvula. A pinça acopla o eixo de válvula com a alavanca, que é girada por meio do atuador para abrir e fechar a válvula. Pinças provêem um acoplamento substancialmente apertado entre a alavanca e o eixo de válvula sem requerer o uso de cunhas, chavetas de eixo, ou similares.

Quando um conjunto de válvula é desmontado, por exemplo durante uma indisponibilidade ou para manutenção de rotina, o eixo de válvula tem que ser removido do atuador. A remoção do eixo de válvula a partir do atuador pode ser efetuada por meio de desacoplamento da pinça a partir da alavanca. Tipicamente, pinças são removidas com o uso de uma força plana, tal como, por exemplo, por meio do choque sobre o atuador com um martelo até que a pinça seja desalojada ou solta da alavanca. Isto é indesejável, pois requer uma quantidade de esforço (especialmente para eixos de grande tamanho), e a martelagem sobre a extremidade da pinça ou eixo de válvula tem o potencial de causar dano interno no conjunto de válvula. SUMÁRIO

Aparelhos de exemplo que incluem alavancas de atuador, pinças e ferramentas de pinça expostos aqui podem ser usados com um dispositivo de controle de processo. Em um aparelho de processo, uma alavanca de atuador é acoplada com a pinça. O aparelho de exemplo também inclui uma ferramenta de controle que é removivelmente acoplada com pelo menos um da alavanca de atuador ou da pinça. Além disto, a ferramenta de pinça aplica uma força em pelo menos um da alavanca de atuador, da pinça, de um eixo de válvula, ou uma estrutura intermediária que pode ser posicionada na alavanca. A força aplicada por meio da ferramenta de pinça desacopla a pinça a partir da alavanca de atuador.

De acordo com outro exemplo, uma ferramenta para instalar uma pinça em ou remover uma pinça de uma alavanca de atuador inclui pelo menos uma de uma pluralidade de roscas de diâmetro interno, uma pluralidade de roscas de diâmetro externo, ou uma placa para acoplar removivelmente a ferramenta com pelo menos uma de uma alavanca de atuador ou uma pinça. A ferramenta é configurada para aplicar uma força em pelo menos um da alavanca de atuador, da pinça, de um eixo de válvula, ou uma estrutura intermediária para instalar a pinça na, ou remover a pinça da alavanca de atuador.

De acordo com ainda outro exemplo, um dispositivo para instalar uma pinça na, ou remover uma pinça a partir da, alavanca em um dispositivo de controle de processo inclui dispositivos para acoplar removivelmente uma ferramenta de controle com pelo menos uma da alavanca ou a pinça. Os dispositivos para instalar a pinça na, ou remover a pinça da alavanca também inclui dispositivos para aplicar uma força através da ferramenta de pinça to pelo menos um da alavanca, da pinça, de um eixo de válvula ou de uma estrutura intermediária para instalar a pinça na, ou remover a pinça da alavanca. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 representa um conjunto de válvula de exemplo. As figuras 2A e 2B são vistas isométricas do atuador da figura 1.

As figuras 3 A e 3 B são vistas isométricas da alavanca e da pinça de exemplo das figuras 2A e 2B.

A figura 4 é uma vista de seção transversal de uma alavanca de atuador de exemplo com uma pinça de exemplo e uma ferramenta de controle de exemplo.

A figura 5 é uma vista de seção transversal usam alavanca de atuador, pinça e ferramenta de controle, alternativos, de exemplo.

A figura 6 é uma vista de seção transversal de outra alavanca de atuador alternativa, de exemplo, alavanca de atuador, removedor de haste de válvula de pinça.

A figura 7 é uma vista parcial de seção transversal de ainda outra alavanca de atuador e pinça, de exemplo, alternativas, com um acoplamento ajustável de exemplo.

A figura 8 é uma vista parcial de seção transversal de ainda outra alavanca de atuador e pinça, de exemplo, com um acoplamento ajustável de exemplo, alternativo.

A figura 9 mostra a alavanca de atuador e pinça da figura 8 com uma ferramenta de controle de exemplo, posicionada para montagem.

A figura 10 é uma vista de seção transversal da ferramenta de controle de exemplo da figura 9.

A figura 11 mostra a alavanca de atuador, pinça e ferramenta de controle da figura 9, com a ferramenta de pinça girada por 180° e posicionada para desmontagem. DESCRIÇÃO DETALHADA

A figura 1 representa um conjunto de válvula de exemplo 100. O conjunto de válvula de exemplo 100 pode ser usado em um sistema de controle de processo para controlar, por exemplo, temperatura, pressão, ou taxa de fluxo. O conjunto de válvula de exemplo 100 pode ser usado para abrir um percurso de fluido, fechar um percurso de fluido, e/ou variar o tamanho de (isto é, estrangular) de uma abertura em um percurso de fluido. Por exemplo, quando o fluido flui através de um percurso de fluido que inclui o conjunto de válvula de exemplo 100, a variação do tamanho de uma abertura no conjunto de válvula de exemplo 100 faz com que a taxa de fluxo do fluido no percurso de fluido seja reduzido ou aumentado com base no grau em que um conjunto de válvula 100 é aberto ou fechado.

Como mostrado na figura 1, o conjunto de válvula de exemplo 100 inclui uma válvula 102, um atuador 104, e uma alavanca 106. A alavanca 106 é acoplada mecanicamente com o atuador 104 como descrito abaixo em conexão com as figuras 2B até 3B. O atuador 104 é configurado para atuar (isto é, rodar, girar, etc.) a alavanca 106 em torno de seu eixo geométrico para abrir/fechar a válvula 102. A válvula 102 inclui um corpo de válvula 108, um elemento de controle 110 (por exemplo, um disco) posicionado dentro de uma superfície interna ou câmara 112 de um corpo de válvula 108, e um eixo de válvula 114 acoplado mecanicamente com o elemento de controle 110, como mostrado por meio de linhas tracejadas. O eixo de válvula 114 é mostrado como um eixo substancialmente quadrado e pode ser projetado para se conformar com a uma norma da ISO para eixos quadrados. Todavia, o eixo de válvula 114 pode ser implementado usando qualquer outro formato (por exemplo, qualquer formato poligonal) e tamanho. Por exemplo, uma pessoa de conhecimento comum na arte deve apreciar que o eixo pode ser substancialmente circular em seção transversal, exceto para uma porção de extremidade que pode ser poligonal ou substancialmente quadrada para engatar um atuador da norma da ISO. Adicionalmente, uma pessoa versada na arte pode também contemplar a pinça, alavanca de ferramenta de controle, de exemplo, sendo usadas com um eixo chavetado conhecido, sem fugir do espírito e escopo da presente invenção. Em uma posição fechada, o elemento de controle 110 pode estar em uma posição assentada na qual uma superfície de vedação 116 do elemento de controle 110 está em contato com uma superfície interna 112 de um corpo de válvula 108, prevenindo assim o fluxo de fluido através do corpo de válvula 108. O movimento do elemento de controle 110 para uma posição totalmente aberta pode envolver rotação do eixo de válvula 114 de maneira que o elemento de controle 110 esteja em uma orientação substancialmente perpendicular em relação a uma abertura definida por meio de a superfície interna 112. O estrangulamento do elemento de controle 110 pode envolver ajuste e controle da posição do elemento de controle 110 entre uma posição totalmente aberta e uma posição totalmente fechada para atingir um desejado fluxo de fluido de processo ou redução de pressão. Em adição, o estrangulamento do elemento de controle 110 pode ser realizado em conexão com um sistema de realimentação que é configurado para medir continuamente o fluxo e/ou pressão de um fluido de processo. O sistema de realimentação pode então a fazer com que com que, por exemplo, o atuador 104 pelo menos parcialmente atue a alavanca 106 em resposta a alterações no fluxo e/ou pressão do fluido de processo. Neste caso, a minimização ou redução do movimento perdido entre a alavanca 106 e o eixo de válvula 114 é crucial para atingir posicionamento preciso do elemento de controle 110.

Como mostrado na figura 1, o atuador 104 é acoplado mecanicamente com a válvula 102 através de um suporte de montagem 118, o atuador 104 pode incluir qualquer dispositivo de atuação acionado ou não acionado que é capaz de girar o eixo de válvula 114. Como é conhecido, os atuadores são tipicamente implementados usando dispositivo(s) elétrico(s), pneumático(s), e/ou hidráulico(s). Alternativamente, o atuador 104 pode ser implementado usando qualquer dispositivo não acionado, tal como, por exemplo, um dispositivo operado a mão, etc.

A alavanca 106 inclui um primeiro acoplamento 120 e um segundo acoplamento 122. Embora o primeiro acoplamento 120 seja mostrado como sendo acoplado mecanicamente com o eixo de válvula 114, o segundo acoplamento 122 pode também ser configurado para ser acoplado mecanicamente com o eixo de válvula 114, como descrito abaixo. A alavanca 106 pode comunicar uma força rotacional ao eixo de válvula 114 através do primeiro acoplamento 120 e/ou do segundo acoplamento 122. Por exemplo, quando a alavanca 106 gira, o primeiro acoplamento 120 gira o eixo de válvula 114 para fazer com que com que o elemento de controle 110 se mova entre uma posição aberta e uma posição fechada.

A alavanca 106 engata uma arruela 124 que é capturada entre a alavanca 106 e a porca de puxar 126. Como descrito em conexão com as figuras 3A e 3B abaixo, a arruela 124 e a porca de puxar 126 permitem que o primeiro acoplamento 120 e/ou o segundo acoplamento 122 engatem (por exemplo, a serem fixados no) no eixo de válvula 114. Adicionalmente, os acoplamentos 120 e 122 são configurados para ser substancialmente similares ou idênticos, de maneira que o atuador 104 possa ser girado por 180° para a alteração de uma operação protegida contra falha da válvula 102, como descrito abaixo em conexão com as figuras 2A e 2B.

As figuras 2A e 2B são vistas isométricas do atuador 104 da figura 1. As figuras 2A e 2B geralmente representam a maneira na qual a alavanca 106 da figura 1 é rotativamente acoplada com o atuador 104. Como descrito acima em conexão com figura 1, o atuador 104 pode ser acoplado mecanicamente com um eixo (por exemplo, o eixo de válvula 114 da figura 1) para girar o eixo. Embora o atuador 104 seja mostrado como um atuador de mola e diafragma, qualquer outro dispositivo de atuação apropriado pode ser usado. O atuador 104 também inclui uma primeira placa de face 204, que é mostrada como um lado frontal do atuador 104, e uma segunda placa de face (não mostrada) no lado oposto à primeira placa de face 204 (isto é, um lado traseiro do atuador 104). A primeira placa de face 204 e a segunda placa de face são substancialmente similares ou idênticas, as quais permitem uma operação protegida contra falha, de campo configurável, do atuador 104, como descrito abaixo.

A alavanca 106 é acoplada mecanicamente com ou engata de outra maneira com uma pinça de exemplo 202 que é configurada para aplicar uma força de aperto, por exemplo, no eixo de válvula 114 (figura 1). A alavanca 106 e a pinça de exemplo 202 podem formar o primeiro acoplamento 120 (figura 1) e/ou o segundo acoplamento 122 (figura 1) como descrito abaixo em conexão com as figuras 3A e 3B. Adicionalmente, a alavanca 106 é mostrada como se estendendo através da primeira placa de face 204. Em uma maneira similar, a alavanca 106 se estende através da segunda placa de face e está oculta nas vistas das figuras 2A e 2B.

A operação protegida contra falha do atuador 104 é configurável em campo. A operação protegida contra falha define se a válvula 102 (figura 1) é configurada para se abrir ou fechar quando energia (por exemplo, energia elétrica, energia pneumática, energia hidráulica, etc.) é interrompida. Por exemplo, o acoplamento mecânico do primeiro acoplamento 120 com o eixo de válvula 114 pode prover uma configuração aberta protegida contra falha. Por outro lado, o giro físico do atuador 104, como indicado pela seta 206, e o acoplamento mecânico do segundo acoplamento 122 com o eixo de válvula 114 pode prover uma configuração fechada protegida contra falha.

Como mostrado nas figuras 2A e 2B, a primeira placa de face 204 inclui uma pluralidade de orifícios de montagem 208 que podem ser usados para acoplar mecanicamente o atuador 104 com, por exemplo, a válvula 102 (figura 1) através do suporte de montagem 118 (figura 1). Na figura 2B, a primeira placa de face 204 é removida do atuador 104 para expor a alavanca 106 e a pinça de exemplo 202. A montagem da alavanca 106 e da pinça de exemplo 202 é descrita em maior detalhe abaixo. A alavanca 106 é acoplada mecanicamente com um elemento de atuação 210 que pode ser movido para frente e para trás alternadamente ou movido para dentro e para fora por meio do atuador 104 e configurado para rodar ou girar a alavanca 106 para abrir/fechar a válvula 102.

As figuras 3A e 3B são vistas isométricas mais detalhadas da alavanca 106 e da pinça de exemplo 202 das figuras 2A e 2B. Em particular, a figura 3A mostra a alavanca 106 e a pinça de exemplo 202 em uma configuração montada e a figura 3B é uma vista isométrica explodida da alavanca 106 e da pinça 202. Em uma configuração montada, a alavanca 106 e a pinça de exemplo 202 formam um acoplamento, tal como, por exemplo, os acoplamentos 120 e/ou 122 da figura 1. A pinça de exemplo 202 é mostrada como tendo um orifício quadrado 302, que é representado em uma configuração engatada ou apertada na figura 3 A e uma configuração aberta na figura 3B. A alavanca 106 e a pinça de exemplo 202 podem ser fabricadas usando qualquer material apropriado para engatar e girar (isto é, atuar) um eixo de válvula tal como, por exemplo, o eixo de válvula 114 da figura 1. Adicionalmente, a alavanca 106 e a pinça de exemplo 202 podem ser fabricadas usando qualquer técnica de fabricação apropriada, tal como, por exemplo, moldagem em matriz, forjamento, etc.

O orifício quadrado 302 pode ser configurado para receber e engatar ou apertar eixos retangulares ou quadrados, tais como, por exemplo, o eixo de válvula 114 da figura 1. Adicionalmente, o orifício quadrado 302 pode ser configurado para engatar eixos quadrados que satisfazem uma norma da ISO para eixos quadrados. Todavia, o orifício quadrado 302 pode ser implementado usando qualquer formato e tamanho desejados e pode ser configurado para engatar qualquer eixo que tem um formato e tamanho substancialmente similares. Em geral, o formato e tamanho do orifício 302 podem ser configurados para ser substancialmente complementares ao formato e tamanho de um eixo correspondente. Por exemplo, se a alavanca 106 e a pinça de exemplo 202 forem usadas para implementar os acoplamentos 120 e 122 da figura 1, as dimensões do orifício 302 podem ser substancialmente similares ou idênticas às dimensões do eixo de válvula 114.

Como mostrado nas figuras 3B, uma primeira extremidade da alavanca 106 forma o primeiro acoplamento 120 e provê uma primeira luva 304 que é configurada para receber e engatar a pinça de exemplo 202. Em uma maneira similar, uma segunda extremidade da alavanca 106 forma o segundo acoplamento 122 e provê uma segunda luva 306 através da qual a pinça de exemplo 202 pode ser inserida. A pinça de exemplo 202 pode ser puxada para dentro da alavanca 106 de maneira que a primeira luva ou a segunda luva engate a pinça de exemplo 202. Como descrito em maior detalhe abaixo, quando a pinça de exemplo 202 é engatada por meio de uma das luvas 304 e 306, as dimensões do orifício 302 são reduzidas, o que faz com que a pinça de exemplo 202 engate e aplique uma força de aperto, por exemplo, no eixo de válvula 114.

A pinça de exemplo 202 pode ser puxada para dentro da alavanca 106 usando uma técnica de puxar ou empurrar. Por exemplo, a alavanca 106 pode incluir uma passagem (não mostrada) que se estende através dela e a pinça de exemplo 202 pode incluir um membro alongado 308 que pode ser colocado dentro da passagem. O membro alongado 308 pode ter uma porção rosqueada 310 que pode se estender através da alavanca 106 e da arruela 124 para engatar rosqueadamente a porca de puxar 126. O aperto da porca de puxar 126 puxa a pinça de exemplo 202 para dentro do acoplamento 120, o que faz com que com que as dimensões do orifício quadrado 302 diminuam. Nesta maneira, a pinça de exemplo 202 pode diretamente engatar, por exemplo, o eixo de válvula 114, reduzindo e/ou eliminando assim o interstício entre as superfícies do orifício quadrado 302 e as superfícies do eixo de válvula 114. Em uma configuração alternativa, tal como os exemplos discutidos abaixo, o membro alongado 308 pode incluir roscas internos e um parafuso de puxar (em lugar da porca de puxar 126) que podem engatar as roscas internas para puxar a pinça de exemplo 202 para dentro da alavanca 106. Como discutido abaixo, um parafuso de puxar pode ser combinado em uma estrutura única com uma ferramenta de controle, e o termo "ferramenta de controle" pode se referir tanto a um parafuso de puxar quanto instalador de pinça (que acopla uma pinça com a alavanca) e um removedor de pinça (que desacopla uma pinça a partir da alavanca).

Movimentos rotacionais perdidos (isto é, movimento perdido) entre a alavanca 106 e o eixo de válvula 114 são substancialmente reduzidos ou eliminados por meio da eliminação de interstícios entre as superfícies do orifício quadrado 302 e o eixo de válvula 114 através da pinça de exemplo 202. Em adição, as pinças de exemplo descritas aqui (por exemplo, a pinça de exemplo 202) podem facilitar o acoplamento e desacoplamento de atuadores (por exemplo, o atuador 104) e eixos (por exemplo, o eixo de válvula 114) para finalidades de, por exemplo, instalação, processos, processos de reparo, etc.

A figura 4 mostra uma vista de seção transversal da pinça 202 inserida na alavanca 106 com uma ferramenta de controle 402 fixada à mesma. Como mostrado na figura 4, a ferramenta de pinça 402 pode ser usada para remover a pinça 202 a partir da alavanca 106 sem danificar a pinça 202, a alavanca 106 ou qualquer outro componente de um conjunto de válvula 100. A ferramenta de pinça 402 inclui uma placa 404 que é colocada contra a porção traseira ou extremidade 405 da pinça 202. A placa 404 tem um primeiro furo de perfuração 406 e um segundo furo de perfuração 408 através dos quais uma primeira cavilha 410 e uma segunda cavilha 412 passam, respectivamente. O primeira cavilha 410 é inserido em um terceiro furo de perfuração 414 posicionado na alavanca 106, e o segundo cavilha 412 é inserido em um quarto furo de perfuração 416 também posicionado na alavanca 106. As extremidades opostas do primeiro e segundo cavilhas 410 e 412 são acopladas com uma primeira porca de puxar 418 e uma segunda porca de puxar 420, respectivamente. As porcas de puxar 418 e 420 são giradas para acionar a ferramenta de pinça 402 contra a extremidade 405 da pinça 202. Isto é, quando as porcas de puxar 418 e 420 são giradas para o contato com a placa de puxar 404, o puxamento da placa 404 move para mais próximo da alavanca 106. Quando a placa 404 se aproxima da alavanca 106, a placa 404 empurra sobre a extremidade 405 da pinça 202, supera a fricção entre a pinça 202 e a alavanca 106, desacopla a pinça 202 a partir da alavanca 106, e força a pinça 202 para longe da outra extremidade da alavanca 106 sem danificar quaisquer dos componentes de um conjunto de válvula 100. Esta ferramenta de controle de exemplo 402 é montada durante a desmontagem, isto é, a remoção da pinça 202, e, assim, funciona como um removedor de pinça.

Um exemplo alternativo de ferramenta de pinça 502 é mostrado na figura 5. A ferramenta de pinça 502 pode ser um componente substancialmente em forma de U que inclui uma primeira perna 504, uma segunda perna 506 e uma peça traseira 508. Alternativamente, a primeira perna 504 e a segunda perna 506 podem ser integrais, de modo que a ferramenta de pinça 502 é uma estrutura cilíndrica tornada oca, aberta em uma extremidade. Pelo menos uma porção da ferramenta de pinça 502 tem roscas de diâmetro interno 510. No exemplo ilustrado, as roscas de diâmetro interno 510 são posicionadas nas extremidades da primeira e segunda pernas 504 e 506. A alavanca 106 ainda inclui roscas de diâmetro externo 512 sobre pelo menos uma porção da alavanca 106. As roscas de diâmetro externo 512 complementam ou são configuradas para se acoplarem rosqueadamente com as roscas de diâmetro interno 510 da ferramenta de pinça 502. Para remover a pinça 202 a partir da alavanca 106, a ferramenta de pinça 502 é montada na parte de trás da alavanca 106 de maneira que as roscas de diâmetro interno 510 da ferramenta de pinça 502 engatem nas roscas de diâmetro externo 512 da alavanca 106. A ferramenta de pinça 502 é então girada, fazendo com que com que as roscas 510 e 512 engatem ainda mais e puxem a ferramenta de pinça 502 em direção à parte traseira da alavanca 106. Quando a ferramenta de pinça 502 é girada, a peça traseira 508 da ferramenta de pinça 502 contacta a pinça 202, supera a fricção entre a pinça 202 e a alavanca 106, desacopla a pinça 202 a partir da alavanca 106, e força a pinça 202 para longe da outra extremidade da alavanca 106 sem danificar qualquer dos componentes de um conjunto de válvula 100. A ferramenta de controle de exemplo 502 pode ser montada ou usada durante desmontagem (isto é, remoção da pinça 202). A figura 6 ilustra outra ferramenta de controle alternativa de

exemplo 600. Neste exemplo, a pinça 202 inclui roscas de diâmetro externo 602 e roscas de diâmetro interno 604. As roscas de diâmetro interno 604 da pinça 202 complementam roscas de diâmetro externo 606 do removedor de eixo de válvula 608. Para remover um eixo de válvula (não mostrado), o removedor de eixo de válvula 608 é inserido (por exemplo, rosqueado) dentro da pinça 202, de modo que as roscas de diâmetro externo 606 do removedor de eixo de válvula 608 engatam nas roscas de diâmetro interno 604 da pinça 202. O removedor de eixo de válvula 608 é então girado de maneira que o removedor de eixo de válvula 608 seja acionado ainda mais para dentro da pinça 202. Depois de suficiente rotação do removedor de eixo de válvula 608, uma extremidade 610 do removedor de eixo de válvula 608 contacta o eixo de válvula. Quando o removedor de eixo de válvula 608 é ainda mais girado e acionado ainda mais para dentro da pinça 202, o eixo de válvula é forçado para longe da pinça 202. A remoção do eixo de válvula a partir da pinça 202 elimina ou

alivia forças de acunhamento que o eixo de válvula exerce através da pinça 202 contra a alavanca 106. Em uma ausência de forças de acunhamento, a pinça 202 pode ser removida da alavanca 106 através de manipulação manual da pinça 202, interação de uma ferramenta (por exemplo, uma chave de fenda ou alicate) com as roscas de diâmetro externo 602 da pinça 202, através da força de gravidade, etc. Nesta maneira, o removedor de eixo de válvula 608 também funciona como uma ferramenta de controle ou removedor. Todavia, enquanto que as outras ferramentas de pinça 402 e 502 descritas acima comunicam uma força sobre a alavanca para desacoplar a pinça 202, o removedor de eixo de válvula 608 comunica uma força sobre o eixo de válvula para permitir a remoção da pinça 202.

O exemplo ilustrado mostra o removedor de eixo de válvula 608 como uma cavilha. Todavia, qualquer tipo de dispositivo de fixação, tal como, por exemplo, um parafuso, pode ser usado em lugar daquela. Em adição, No exemplo ilustrado, o removedor de eixo de válvula 608 é totalmente removível e pode ser montado ou usado quando necessário (por exemplo, durante a desmontagem).

A figura 7 ilustra ainda uma outra ferramenta de controle alternativa 700. O aparelho mostrado na figura7 inclui uma estrutura intermediária ou acoplador ajustável, tal como, por exemplo, um acoplamento rosqueado ajustável ou acoplador 702 que pode ser permanentemente posicionado no interior da alavanca 106 e que é livremente girável em relação à alavanca 106. O acoplamento ajustável 702 é retido na alavanca 106 e é mantido contra translação ao longo do eixo geométrico central ou um eixo geométrico longitudinal da alavanca 706 por meio de fixadores, tais como, por exemplo, anéis de encaixe rápido (não mostrados) ou dispositivos similares. O acoplamento ajustável 702 tem duas câmaras, ou um primeiro furo de perfuração 704 e um segundo furo de perfuração 706. O primeiro furo de perfuração 704 tem roscas de diâmetro interno 708 que complementam roscas de diâmetro externo 710 sobre uma porção alongada 308 da pinça 202. O segundo furo de perfuração 706 também tem roscas de diâmetro interno 712. O acoplamento ajustável 702 ainda inclui uma porção central 714 tendo um orifício transversal 716. No exemplo ilustrado , o orifício transversal 716 tem uma seção transversal quadrada. Todavia, qualquer outro formato poligonal poderia ser usado em lugar daquele.

Para puxar a pinça 202 para dentro e acoplar a pinça 202 com a alavanca 106, uma haste ou eixo ou outra forma de uma ferramenta de controle (não mostrada) pode ser inserida na extremidade da alavanca 106 oposta à pinça 202. A ferramenta de pinça pode ter uma extremidade quadrada que é inserida em e que engata no orifício transversal 716. A ferramenta de pinça pode então ser girada sentido dos ponteiros do relógio a qual, por vez, gira o acoplamento ajustável 702 no sentido dos ponteiros do relógio. A rotação no sentido dos ponteiros do relógio do acoplamento ajustável 702 faz com que as roscas de diâmetro externo 710 da pinça 202 engatem nas roscas de diâmetro interno 708 do primeiro orifício 704 do acoplamento ajustável 702, que puxa a pinça 202 ainda mais a alavanca 106 e acopla a pinça 202 e a alavanca 106. Alternativamente, uma porção da ferramenta de pinça pode ter roscas de diâmetro externo que engatam nas roscas de diâmetro interno 712 do segundo furo de perfuração 706. Neste caso, quando as roscas de diâmetro externo da ferramenta de pinça e as roscas de diâmetro interno 712 do acoplamento ajustável 702 são engatadas, a contínua rotação no sentido dos ponteiros do relógio da ferramenta de pinça gira o acoplamento ajustável 702 no sentido dos ponteiros do relógio e acopla a pinça 202 e alavanca 106, como descrito acima.

Para remover a pinça 202, uma ferramenta de controle tendo uma extremidade configurada quadrada pode ser inserida no orifício transversal 716 e girada em uma direção no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio. A rotação no sentido contrário ao sentido dos ponteiros do relógio da ferramenta de pinça gira o acoplamento ajustável 702 em uma direção em sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, que faz com que as roscas de diâmetro interno 708 do acoplamento ajustável 702 e as roscas de diâmetro externo 710 do eixo 308 da pinça 202 desengatem e desacoplem a pinça 202 e a alavanca 106. Em um exemplo alternativo, uma combinação de uma alavanca, pinça e ferramenta de controle é mostrada nas figuras 8-11. A alavanca de exemplo 106 tem uma estrutura intermediária 802. Nesta exemplo, a estrutura intermediária 802 é uma alma ou placa 802 que divide uma câmara interna da alavanca 106 em um primeiro furo de perfuração 804 e segundo furo de perfuração 806. Nesta exemplo, a estrutura intermediária, placa ou web 802 pode ser integral com a alavanca 106. A alma 802 tem outro furo de perfuração ou um furo central de orifício 808 através do qual a haste ou eixo 308 da pinça 202 pode passar (figura 8). A ferramenta de pinça 902 tem uma primeira extremidade 904

e uma segunda extremidade 906. A primeira extremidade 904 tem uma abertura 908 para furo de perfuração 910, pelo menos uma porção da qual inclui roscas de diâmetro interno 912. Para acoplar a pinça 202 e a alavanca 106, a pinça 202 é inserida no primeiro furo de perfuração 804. O primeiro furo de perfuração 804 inclui roscas de diâmetro interno 810 que podem engatar com roscas de diâmetro externo 914 em uma porção da ferramenta de pinça 902. O eixo 308 da pinça 202 também tem roscas de diâmetro externo 812. Quando o eixo 308 é inserido através do primeiro furo de perfuração 804 e do orifício central 808, uma porção do eixo 308 entra no segundo furo de perfuração 806. A ferramenta de pinça 902 é inserida no segundo furo de perfuração 806 a partir da extremidade oposta. A ferramenta de pinça 902 engata o eixo 308 da pinça 202. O eixo 308 entra na abertura 908 e as roscas de diâmetro externo 812 do eixo 308 engatam com as roscas de diâmetro interno 912 da ferramenta de pinça 902. Quando a ferramenta de pinça 902 é girada, a ferramenta de pinça 902 comunica uma força sobre a alma central 802, que é transferida para a pinça 202 e faz com que as roscas 812 e 912 engatem ainda mais. Por sua vez, a pinça 202 é puxada ainda mais para um acoplamento apertado com a alavanca 106. A ferramenta de pinça 902 pode ser deixada no segundo furo de perfuração 806 da alavanca 106 durante a operação de um conjunto de válvula 100.

Para remover a pinça 202, a ferramenta de pinça 902 é removida do segundo furo de perfuração 806 da alavanca e girada por aproximadamente 180°. A ferramenta de pinça 902 é então reinserida na segunda extremidade 906 do segundo furo de perfuração 806 primeiramente, como mostrado na figura 11. Pelo menos uma porção da superfície externa da ferramenta de pinça 902 inclui roscas de diâmetro externo 914. As roscas de diâmetro externo 914 engatam com roscas de diâmetro interno 814 que são posicionadas sobre pelo menos uma porção da superfície do segundo furo de perfuração 806 da alavanca 106. Quando a ferramenta de pinça 902 é girada, as roscas 914 e 814 engatam ainda mais, e a ferramenta de pinça 902 se move em direção ao interior da alavanca 106. A segunda extremidade 906 da ferramenta de pinça 902 inclui uma superfície substancialmente plana e sólida 916. Quando a ferramenta de pinça 902 se move ainda mais para dentro da alavanca 106, a ferramenta de pinça 902 se aproxima da extremidade do eixo 308 da pinça 202. A ulterior força de rotação que é exercida sobre a ferramenta de pinça 902 é transferida para força linear que atua sobre a pinça 202 e força a pinça 202 para longe do segundo furo de perfuração 806. No instante em que o removedor de pinça 902 foi inserido suficientemente longe no segundo orifício 806 para atingir a alma ou placa 808, a pinça 202 foi desacoplada ou desalojada da alavanca 106. Neste ponto, o suficiente da pinça 202 é exposto ao exterior para a alavanca 106 para permitir a manipulação manual e remoção do eixo de válvula (não mostrado) a partir da pinça 202 sem causar qualquer dano a quaisquer componentes em um conjunto de válvula 100. A ferramenta de pinça 902 pode ser armazenado no segundo orifício 806 até outro futuro uso. O armazenamento da ferramenta de pinça 902 na alavanca diminui a probabilidade que o removedor de pinça 902 seja colocado erroneamente ou perdido e facilita a rápida conversão de montagem da combinação para desmontagem. Embora certos métodos, aparelhos, e artigos de fabricação tenham sido descritos aqui, o escopo de cobertura desta patente não é limitado aos mesmos. Pelo contrário, esta patente cobre todos os métodos, aparelhos e artigos de fabricação que caem justamente dentro do escopo das reivindicações anexas quer literalmente quer sob a doutrina de equivalentes.

Claims (30)

1. Aparelho para uso com um dispositivo de controle de processo, caracterizado pelo fato de que o aparelho inclui: uma alavanca de atuador; uma pinça acoplada com a alavanca de atuador; e uma ferramenta de pinça removivelmente acoplada com pelo menos um da alavanca de atuador ou da pinça, em que a ferramenta de pinça é configurada para aplicar uma força em pelo menos um da alavanca de atuador, da pinça, de um eixo de válvula, ou uma estrutura intermediária para desacoplar a pinça a partir da alavanca de atuador.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a alavanca de atuador inclui um primeiro furo de perfuração e um segundo furo de perfuração e a ferramenta de pinça compreende: uma placa que inclui um terceiro furo de perfuração e um quarto furo de perfuração; uma primeira cavilha para engatar o primeiro e terceiro furos de perfuração; e uma segunda cavilha para engatar o segundo e quarto furos de perfuração.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a placa faz com que a pinça e a alavanca de atuador se desacoplem quando as cavilhas são giradas.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção da alavanca de atuador inclui roscas de diâmetro externo, a ferramenta de pinça tem uma seção transversal em forma de U, e uma porção da ferramenta de pinça inclui roscas de diâmetro interno.

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as roscas de diâmetro interno da ferramenta de pinça são para engatar as roscas de diâmetro externo da alavanca de atuador para fazer com que com que a ferramenta de pinça contacte a pinça para desacoplar a pinça e a alavanca de atuador.

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção da pinça inclui roscas de diâmetro externo e uma porção da ferramenta de pinça inclui roscas de diâmetro interno.

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as roscas de diâmetro interno da ferramenta de pinça são para engatar as roscas de diâmetro externo da pinça para permitir que a pinça e a alavanca de atuador se desacoplem.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de pinça compreende um removedor de eixo de válvula, e em que pelo menos uma porção da pinça tem roscas de diâmetro interno e pelo menos uma porção do removedor de eixo de válvula tem roscas de diâmetro externo.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as roscas de diâmetro externo do removedor de eixo de válvula são para engatar as roscas de diâmetro interno da pinça para fazer com que com que o removedor de eixo de válvula engate a pinça, contacte um eixo de válvula, e acione o eixo de válvula para longe da pinça.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura intermediária é disposta em um interior da alavanca de atuador e inclui um primeiro furo de perfuração e um segundo furo de perfuração, e em que o primeiro e segundo furos de perfuração têm roscas de diâmetro interno e a pinça engata o primeiro furo de perfuração e a ferramenta de pinça engata o segundo furo de perfuração.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a estrutura intermediária é rotativa em relação à alavanca de atuador e é para ser girada para acoplar ou desacoplar a pinça e a alavanca de atuador.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a estrutura intermediária é para ser girada por meio da ferramenta de pinça.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a estrutura intermediária é mantida contra translação ao longo de um eixo geométrico longitudinal da alavanca de atuador por meio de espaçadores.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção da alavanca de atuador inclui roscas de diâmetro interno, a estrutura intermediária inclui uma placa com um furo de perfuração através da mesma, pelo menos uma porção da pinça inclui roscas de diâmetro externo, pelo menos uma porção da ferramenta de pinça inclui roscas de diâmetro interno, pelo menos uma porção da ferramenta de pinça inclui roscas de diâmetro externo, e uma porção da pinça é para atravessar o furo de perfuração da estrutura intermediária quando a pinça é acoplada com a alavanca de atuador.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de pinça é para ser orientada em uma primeira posição de maneira que as roscas de diâmetro externo da ferramenta de pinça engatem nas roscas de diâmetro interno da alavanca de atuador e, quando a ferramenta de pinça é girada, para puxar a ferramenta de pinça para dentro da alavanca de maneira que a ferramenta de pinça engate a pinça e desacopla a pinça e a alavanca de atuador.

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de pinça é orientada em uma segunda posição de maneira que as roscas de diâmetro interno da ferramenta de pinça engatem nas roscas de diâmetro externo da pinça e, quando a ferramenta de pinça é girada, puxa a pinça para dentro da alavanca para acoplar a pinça e a alavanca de atuador.

17. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a primeira posição e a segunda posição são afastadas por cerca de 180°.

18. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a estrutura intermediária é integral com a alavanca de atuador.

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de pinça pode ser armazenada na alavanca de atuador durante operação do dispositivo de controle de processo.

20. Ferramenta para instalar uma pinça em ou remover uma pinça de uma alavanca de atuador, caracterizada pelo fato de que a ferramenta compreende: um corpo de ferramenta; e pelo menos uma de uma pluralidade de roscas de diâmetro interno, uma pluralidade de roscas de diâmetro externo, ou uma placa para acoplar removivelmente a ferramenta com pelo menos uma de uma alavanca de atuador ou uma pinça, em que pelo fato de que a ferramenta é configurada para aplicar uma força em pelo menos um da alavanca de atuador, da pinça, de um eixo de válvula, ou uma estrutura intermediária para instalar a pinça no ou remover a pinça da alavanca de atuador.

21. Ferramenta de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a ferramenta gira a estrutura intermediária em relação à alavanca de atuador para instalar a pinça na ou remover a pinça da alavanca de atuador.

22. Ferramenta de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que a ferramenta é para ser orientada em uma primeira posição de maneira que pelo menos uma porção da pluralidade de roscas de diâmetro externo da ferramenta engate uma porção de uma pluralidade de roscas de diâmetro interno da alavanca de atuador e, quando a ferramenta é girada, puxar a ferramenta para dentro da alavanca de atuador de maneira que a ferramenta engate a pinça e remova a pinça a partir da alavanca de atuador.

23. Ferramenta de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que a ferramenta tem pelo menos uma superfície substancialmente plana.

24. Ferramenta de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que a ferramenta é para ser orientada em uma segunda posição de maneira que pelo menos uma porção da pluralidade das roscas de diâmetro interno da ferramenta engate em uma porção de uma pluralidade de roscas de diâmetro externo da pinça e, quando a ferramenta é girada, para puxar a pinça para dentro da alavanca de atuador para instalar a pinça na alavanca de atuador.

25. Ferramenta de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que a primeira posição e a segunda posição estão a cerca de 180°.

26. Dispositivo para instalar uma pinça em ou remover uma pinça de uma alavanca em um dispositivo de controle de processo, caracterizado pelo fato de que o dispositivo para instalar ou remover compreende dispositivo para acoplar removivelmente uma ferramenta de pinça com pelo menos um da alavanca ou da pinça e dispositivo para aplicar uma força através da ferramenta de pinça ao pelo menos um da alavanca, da pinça, de um eixo de válvula ou de uma estrutura intermediária para instalar a pinça na, ou remover a pinça da alavanca.

27. Dispositivo de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a força aplicada na ferramenta de pinça é uma força rotacional.

28. Dispositivo de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a força aplicada na ferramenta de pinça é uma força linear.

29. Dispositivo de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dispositivo para acoplar removivelmente a ferramenta de pinça com o pelo menos uma da alavanca ou da pinça inclui fazer com que com que uma placa engate sobre a ferramenta de pinça para engatar a pelo menos uma da alavanca ou da pinça.

30. Dispositivo de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dispositivo para acoplar removivelmente a ferramenta de pinça na pelo menos uma da alavanca ou da pinça inclui engatar uma pluralidade de roscas de diâmetro interno ou roscas de diâmetro externo da pinça com uma pluralidade de roscas de diâmetro interno ou roscas de diâmetro externo da alavanca.