BRPI0807100A2 - Válvula, e, dispositivo de ajuste de fluxo de válvula - Google Patents

Description

“VÁLVULA, E, DISPOSITIVO DE AJUSTE DE FLUXO DA VÁLVULA” CAMPO DA INVENÇÃO A descrição refere-se, no geral, a válvulas de controle com uma haste da válvula móvel para ajuste da vazão e, mais particularmente, a limitadores de deslocamento para tais hastes de válvula para ajustar a máxima vazão disponível.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO Tipicamente, uma válvula de controle inclui uma passagem de entrada de fluido acoplada por meio de um orifício a uma passagem de saída de fluido, e um elemento de fechamento disposto no orifício, que controla a quantidade de fluxo de fluido através dela. O elemento de fechamento pode incluir um tampão da válvula com uma superfície que encaixa o orifício formando uma sede da válvula. Durante operação de um sistema de controle de processo, um controlador de processo pode emitir um sinal de comando a uma válvula de controle para mover o tampão da válvula a favor e contra o encaixe na sede da válvula para prover um fluxo de fluido desejado através do orifício e, portanto, da válvula de controle.

Válvulas de controle tipicamente são submetidas a condições de processo variáveis durante sua vida útil. Um poço de gás, por exemplo, pode ter alta pressão quando é primeiramente perfurado, mas uma pressão decrescente com o tempo. Para manter o fluxo de fluido constante à medida que a pressão diminui, a válvula tem tanto que ser desmontada para instalar uma sede da válvula com uma maior passagem de fluxo quanto deve ser ajustada para permitir que o tampão da válvula desloque mais da sede da válvula para abrir mais a área do orifício.

Assim, como uma primeira alternativa, para garantira que a válvula atingirá os parâmetros de fluxo desejados, conjuntos separados de tampões de válvulas e sedes de válvulas podem ser instalados. Entretanto, a substituição de um tampão da válvula e/ou sede da válvula pode necessitar a desmontagem e remontagem da válvula, que resulta em trabalho adicional, e tempo adicional que a válvula de controle fica fora de serviço. Dessa maneira, é desejável poder atingir uma pluralidade de parâmetros de fluxo desejados usando um único tampão da válvula e uma única sede da válvula.

5 Existem dispositivos que funcionam em conjunto com uma

haste da válvula para prover múltiplos limites de deslocamento da haste, tais como os mostrados na patente U.S. 6.905.108. Entretanto, os dispositivos conhecidos tendem ser bastante caros e difíceis de remover e instalar. Isto pode ser atribuído à tendência de exigir serrilhas ou roscas ao longo da haste 10 da válvula, bem como ao longo da superfície interna do dispositivo limitador de deslocamento que encaixa na haste da válvula. Também, os dispositivos tendem exigir parafusos removíveis para prender peças umas nas outras, que pode criar problemas no que refere-se ao acesso adequado para manipulação de ferramentas para montar e desmontar o dispositivo, bem como o de ter de 15 lidar com múltiplas partes soltas, que exige cuidado no manuseio de maneira a não deixá-las cair, ao mesmo tempo a dificuldade de se conseguir o devido alinhamento das roscas durante a instalação de parafusos, etc.

A manipulação mais difícil e demorada envolvida com dispositivos da tecnologia anterior pode ser particularmente desafiadora 20 quando um operador está usando luvas, tal como pode ser necessário em um ambiente frio. Dado que as válvulas de controle geralmente são montadas diretamente em uma cabeça de poço e devem ciciar, fazer uma troca com os dispositivos da tecnologia anterior também tende exigir que o sistema seja desativado para evitar o movimento normal da haste da válvula quando a 25 válvula de controle cicla. O tempo exigido para remover os dispositivos da tecnologia anterior é também importante quando um operador precisar remover completamente o dispositivo, tal como para permitir que a válvula seja limpa. Assim, seria preferível que cada operação de troca de fluxo máximo e de limpeza fosse realizada com menos tempo de parada da válvula de controle, resultando em maior produtividade.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO De acordo com um exemplo, é provido um aparelho para limitar o deslocamento da haste da válvula em uma válvula com um alojamento que tem uma passagem de entrada de fluido e uma passagem de saída de fluido, com um orifício disposto entre a passagem de entrada de fluido e a passagem de saída de fluido. O aparelho inclui adicionalmente um tampão da válvula adaptado para mover-se em relação ao orifício para variar o fluxo de fluido entre a passagem de entrada de fluido e a passagem de saída de fluido, uma haste da válvula conectada no tampão da válvula, com a haste da válvula tendo um ressalto disposto ao longo de um comprimento da haste da válvula que é disposto fora do alojamento. O aparelho também inclui um dispositivo de ajuste de fluxo da válvula com primeiro e segundo furos concêntricos com respectivos diferentes diâmetros, o dispositivo de ajuste de fluxo da válvula sendo conectado removivelmente na haste da válvula e encaixável no ressalto, de maneira tal que o dispositivo de ajuste de fluxo da válvula forneça duas posições pré-selecionadas que limitam o deslocamento da haste da válvula e correspondam a duas diferentes capacidades de fluxo máximas da válvula.

De acordo com um outro exemplo, um dispositivo de ajuste de

fluxo da válvula inclui uma haste da válvula com um ressalto e uma parte da haste da válvula estendendo-se acima do ressalto. O dispositivo inclui adicionalmente um colar removível com uma passagem através dele formada por primeiro e segundo furos concêntricos, o primeiro furo tendo um primeiro 25 diâmetro e o segundo furo tendo um segundo diâmetro relativamente maior. O colar também encaixa de forma deslizante a parte da haste da válvula que estende-se acima do ressalto, e tem duas posições pré-selecionadas para encaixe no ressalto, com as duas posições pré-selecionadas sendo adaptadas para limitar o movimento da haste da válvula em duas diferentes posições de deslocamento máximo.

Também em um outro exemplo, um dispositivo de ajuste de fluxo da válvula inclui uma haste da válvula com um ressalto e uma parte da haste da válvula estendendo-se acima do ressalto. O dispositivo inclui 5 adicionalmente um colar com pelo menos duas partes que, quando unidas, formam uma passagem longitudinal através dele com primeiro e segundo furos concêntricos, o primeiro furo tendo um primeiro diâmetro e o segundo furo tendo um segundo diâmetro relativamente maior, e uma parede de transição que estende-se radialmente onde o primeiro e segundo furos se 10 encontram dentro do colar. O dispositivo também inclui um conector adaptado para unir as pelo menos duas partes do colar para encaixar de forma deslizante a parte da haste da válvula que estende-se acima do ressalto.

Com as construções de exemplo, é provido um dispositivo de ajuste de fluxo que limita o deslocamento de uma haste da válvula. O

dispositivo pode incluir uma ou mais peças que formam um colar reversível removível em tomo da haste da válvula. O colar tem uma passagem através dele que tem dois diferentes tamanhos de furo, com cada qual aberto para uma respectiva extremidade do colar. Os furos podem ser formados tendo-se seus recursos fundidos, moldados ou usinados em uma ou mais peças que formam 20 o colar. De acordo com o dispositivo de ajuste de fluxo da válvula, o dispositivo de ajuste de fluxo pode ser montado na haste da válvula para permitir dois diferentes limites de deslocamento da haste predeterminados.

A haste da válvula exige um ressalto para encaixar o colar removível, mas nenhuma usinagem especial ou formação de filetes ou 25 entalhes concêntricos. Assim, o ressalto pode ser formado de uma variedade de maneiras, tais como, por exemplo, por uma mudança no diâmetro da haste da válvula, por um pino de encaixe por pressão que salienta-se pelo menos parcialmente na haste da válvula, ou por um anel de retenção inserido em um entalhe em tomo da haste da válvula. Ter um ressalto na haste da válvula permite que o colar seja simplesmente instalado em duas diferentes configurações extremidade a extremidade para variar o deslocamento da haste da válvula entre dois diferentes ajustes predeterminados. Dependendo da orientação do colar, se o furo relativamente menor for orientado em direção ao ressalto, ele fará contato com o ressalto e limitará o deslocamento da haste da válvula com base na altura total do colar. Alternativamente, se o furo maior for orientado para o ressalto, o ressalto fará contato com uma parede de transição formada onde a passagem muda do primeiro diâmetro de furo para o segundo diâmetro de furo, limitando assim o deslocamento em menos do que a altura total do colar. Assim, o colar pode ser virado rapidamente ponta a ponta, ou invertido, e reinstalado para ajustar-se entre os dois limites de deslocamento da haste da válvula predeterminados.

O colar pode ser mantido no lugar por meio de um engate rápido, ou por outros meios, tais como um grampo elástico, um mecanismo de trava ou outros prendedores, tal como um parafuso de retenção ou similares. Vantajosamente, o(s) mecanismo(s) de fixação pode(m) ser convenientemente feito(s) para permanecer anexado(s) no colar por todo o tempo, eliminando-se assim a necessidade de cavilhas ou parafusos soltos, e algumas das técnicas de usinagem e montagem especiais associadas. Por sua vez, o dispositivo pode ser bastante pequeno e compacto, permitindo conjuntos de válvula menores, mais leves e menos caros com uma menor quantidade de partes. Tais dispositivos exigirão menos tempo de troca e, portanto, são mais apropriados para permitir rápidas trocas durante operação normal do sistema, entre cursos da haste da válvula.

Assim, é provido um dispositivo de ajuste de fluxo que limita o deslocamento de uma haste da válvula. O dispositivo fornece dois diferentes limites de deslocamento, que correspondem a duas diferentes posições predeterminadas que podem ser obtidas com relação a um deslocamento máximo da haste da válvula e assim duas diferentes características de fluxo máximo para a válvula.

O dispositivo minimiza os inconvenientes da tecnologia anterior, permitindo ainda que um usuário mude rapidamente a capacidade de fluxo máxima de uma válvula, ou que desacople o dispositivo de ajuste de fluxo completamente por meio de uma ação tomada fora ou externa ao alojamento da válvula. Certamente, o operador pode fazer um ajuste de fluxo entre cursos da haste da válvula, dependendo do tempo de ciclo. Isto não somente aumenta a produtividade por não ter que interromper o sistema de fluido, mas também reduz o tempo e esforço do operador, que pode ter um impacto significativo financeiramente, bem como o conforto de um operador que trabalho em ambientes severos.

Deve-se entender que a descrição geral apresentada e descrição detalhada seguinte são exemplares e providas com o propósito exclusivo de explanação, e não são restritivos da invenção, na forma reivindicada. Recursos e objetivos adicionais da presente invenção ficarão mais completamente aparentes a partir da descrição seguinte das modalidades preferidas e a partir das reivindicações anexas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista frontal de uma válvula incluindo um dispositivo de ajuste de fluxo.

A figura 2 é uma vista seccional transversal da válvula da

figura 1.

A figura 3 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de ajuste de fluxo montado em uma haste da válvula de acordo com um exemplo mostrado nas figuras 1 e 2.

A figura 4 é uma vista seccional transversal de um colar de um dispositivo de ajuste de fluxo de acordo com um exemplo mostrado nas figuras 1 e 2, em uma primeira orientação de limitação de deslocamento. A figura 5 é uma vista seccional transversal de um colar de um dispositivo de ajuste de fluxo de acordo com o exemplo mostrado nas figuras

1 e 2 em uma segunda orientação de limitação de deslocamento.

A figura 6 é uma vista seccional transversal de um primeiro colar alternativo de um dispositivo de ajuste de fluxo com uma articulação integral e um prendedor de parafuso prisioneiro.

A figura 7 é uma vista seccional transversal de um segundo colar alternativo de um dispositivo de ajuste de fluxo com uma articulação separável e um prendedor de parafuso cativo.

A figura 8 é uma vista seccional transversal de um terceiro colar alternativo de um dispositivo de ajuste de fluxo com uma articulação integral e um prendedor integral.

A figura 9 é uma vista seccional transversal de um quarto colar alternativo de um dispositivo de ajuste de fluxo com um par de partes idênticas, cada qual tendo um prendedor integral.

A figura 10 é um exemplo de uma primeira configuração alternativa de eixo da haste da válvula com um ressalto perpendicular formado em uma mudança de diâmetro ao longo do eixo da haste da válvula.

As figuras IlA e IlB mostram um exemplo de uma segunda configuração alternativa de eixo da haste da válvula com um ressalto formado com um pino através do eixo.

As figuras 12A e 12B mostram um exemplo de uma terceira configuração alternativa de eixo da haste da válvula com um ressalto formado por meio de um anel disposto em um entalhe.

Deve-se entender que os desenhos não estão necessariamente

em escala.

Embora outras vistas planas e seccionais não estejam incluídas, os detalhes que tais vistas mostrariam são considerados adequadamente mostrados nas presentes vistas, ou que estão bem no âmbito da compreensão dos versados na técnica sob a luz da presente descrição. Deve-se também entender que a presente invenção não está limitada aos exemplos ilustrados.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Referindo-se agora aos desenhos, as figuras 1 e 2 mostram um exemplo de um conjunto de válvula de controle 10 que inclui um corpo da válvula 12 conectado a uma chapeleta 14. A chapeleta 14, por sua vez, é conectada a um revestimento do diafragma 16. O revestimento do diafragma

16 aloja um atuador da haste deslizante, que pode ter outras formas. O atuador da haste deslizante pode ser de qualquer tipo adequado para uso com válvulas de controle. O conjunto de válvula de controle 10 pode ser unido por métodos convencionais, tal como montagem por flange, nos componentes da tubulação de fluido em um sistema de controle de processo maior.

Passando através da chapeleta 14 fica uma haste da válvula 40. A haste da válvula 40 deve ser acoplada e acionada pelo atuador da haste deslizante na sua extremidade proximal ou superior 42. A haste da válvula 40 passa através da chapeleta 14 e para baixo até o corpo da válvula 12. Neste exemplo, acoplado na extremidade inferior 44 da haste da válvula 40 fica um tampão da válvula 46. O tampão da válvula 46 inclui uma superfície de sede no seu lado inferior. Percebe-se que a haste da válvula 40 e o tampão da válvula 46 podem ser usinados de uma única peça, ou podem ser formados em peças separadas para conexão por métodos de fixação comuns.

O corpo da válvula 12 inclui uma passagem de entrada 20 e uma passagem de saída 21. Um caminho de fluxo da válvula 22 é formado entre a passagem de entrada 20 e a passagem de saída 21. Disposto entre a passagem de entrada 20 e a passagem de saída 21 fica um orifício 24. Neste exemplo, o orifício 24 recebe uma sede da válvula removível 26, embora perceba-se que uma sede da válvula pode ser formada integralmente no corpo da válvula 12 no orifício 24. Neste exemplo, o tampão da válvula 46 é modelado e dimensionado para permitir encaixe de vedação com a sede da válvula 26. O tampão da válvula 46 coopera com a sede da válvula 26 no orifício 24 para controlar a área do orifício através da qual fluido pode escoar da passagem de entrada 20 para a passagem de saída 21. Assim, a vazão 5 permitida no conjunto de válvula de controle 10 é controlada pela posição da haste da válvula 40 e, portanto, a posição do tampão da válvula 46 relativa à sede da válvula 26. Na figura 2, o tampão da válvula 46 está mostrado em uma posição fechada, com a superfície de sede do tampão da válvula 46 encaixando completamente a sede da válvula 26.

Neste exemplo, o revestimento do diafragma 16 aloja uma

unidade de controle do diafragma comum 30 que tem um diafragma 32 que responde a pressões de controle para levantar ou abaixar um cubo de montagem central 34, formando um atuador da haste deslizante de uma maneira bem conhecida na tecnologia. Percebe-se que unidades de atuador 15 alternativas podem ser usadas. Também, o dispositivo de ajuste de fluxo de exemplo poderia ser aplicável a muitos tipos de válvulas com uma haste da válvula, quer elas sejam válvulas de controle, válvulas de estrangulamento ou válvulas de abrir/fechar.

Em virtude do movimento vertical do cubo de montagem 20 central 34 e de seu acoplamento na extremidade superior 42 da haste da válvula 40, a haste da válvula 40 e o tampão da válvula 46 podem mover-se em uma faixa de deslocamento longitudinal no conjunto de válvula de controle 10. Esta faixa de deslocamento inclui, em um extremo, estar na posição fechada quando o tampão da válvula 46 estiver em encaixe de 25 vedação com a sede da válvula 26, e, em um outro extremo, ficar em uma posição de vazão máxima pré-selecionada completamente aberta quando a haste da válvula 40 mover-se para sua extensão completa de seu deslocamento permitido.

Neste exemplo, a chapeleta 14 tem uma abertura 50 pela qual uma parte intermediária 52 da haste da válvula 40 é acessível pelo lado de fora do conjunto de válvula de controle 10. Por sua vez, a parte intermediária exposta 52 da haste da válvula 40 tem um ressalto 54 formado por uma transição angulada entre a parte de maior diâmetro inferior 56 e uma parte de 5 diâmetro relativamente menos superior 58. Formações de ressalto alternativas serão discutidas a seguir com relação aos exemplos mostrados nas figuras 10, IlA e 11B, e 12A e 12. Para limitar seletivamente o deslocamento máximo para cima da haste da válvula 40, e assim pré-selecionar uma posição de vazão máxima para o tampão da válvula 46 em relação à sede da válvula 26, 10 um dispositivo de ajuste de fluxo 60 pode ser conectado de forma removível na haste da válvula 40 dentro da abertura 50 na chapeleta 14.

O dispositivo de ajuste de fluxo 60 mostrado no exemplo nas figuras 1-5 inclui um colar 62 e um grampo 64 que podem ser combinados para atingir dois limites de deslocamento da haste da válvula alternativos. O 15 colar 62 pode ser formado de uma ou mais peças e está mostrado como um conjunto de duas peças com uma primeira parte do colar 66 e uma segunda parte do colar 68. A primeira parte do colar 66 e a segunda parte do colar 68 podem ser formadas de uma variedade de materiais, tais como plásticos, metais ou similares, e podem se moldadas ou formadas por outros meios 20 convencionais. As partes do colar 66 e 68 podem também ser configuradas para ser unidas para formar o colar 62 que circunda a haste da válvula 40.

No exemplo mostrado, cada uma das partes do colar 66 e 68 tem uma parede externa 70 com um entalhe ou canal 72 formado nela, e tem paredes internas escalonadas 74 e 76 formadas como relevos arqueados 25 semicirculares, com uma parede 78 na transição entre eles. O grampo 64 é preferivelmente formado de metal de mola e, neste exemplo, tem uma forma de fita que é complementar ao canal 72 das partes do colar 66 e 68. Com esta configuração de exemplo, o colar 62 pode ser formado unindo-se as partes do colar 66 e 68 quando o grampo 64 é instalado no canal 72 em tomo de ambas as partes, como mostrado nas figuras 1 e 3. Para uma visualização mais clara da estrutura do colar 62, o grampo 64 é removido nas figuras 2, 4 e 5.

Quando as partes do colar 66 e 68 são agrupadas para formar o colar 62, as paredes internas arqueadas semicirculares 74 e 76 de cada uma 5 das partes do colar 66 e 68 formam coletivamente uma passagem 80 através do colar 62 com um primeiro furo 74a e um segundo furo 76a. O diâmetro interno do primeiro furo 74a é ligeiramente maior que o diâmetro externo da parte de menos diâmetro 58 da haste da válvula 40, mas é menor que o diâmetro externo da parte de maior diâmetro 56 da haste da válvula 40. O 10 diâmetro interno do segundo furo 76a é maior que a parte de maior diâmetro 56 da haste da válvula 40.

O dispositivo de ajuste de fluxo 60 mostrado no exemplo nas figuras 1-5 inclui um colar 62 e um grampo 64 que pode ser combinado para atingir dois limites de deslocamento da haste da válvula alternativos. O colar 15 62 pode ser formado de uma ou mais peças e está mostrado como um conjunto de duas peças com uma primeira parte do colar 66 e uma segunda parte do colar 68. A primeira parte do colar 66 e a segunda parte do colar 68 podem ser formadas de uma variedade de materiais, tais como plásticos, metais ou similares, e podem ser moldadas ou formadas por outros meios 20 convencionais. As partes do colar 66 e 68 são também configuradas para ser unidas para formar o colar 62 que circunda a haste da válvula 40.

No exemplo mostrado, cada uma das partes do colar 66 e 68 tem uma parede externa 70 com um entalhe ou canal 72 formado nelas, e tem paredes internas escalonadas 74 e 76 formadas como relevos arqueados 25 semicirculares, com uma parede 78 na transição entre eles. O grampo 64 é preferivelmente formado de metal de mola e, neste exemplo, tem uma forma de fita que é complementar ao canal 72 das partes do colar 66 e 68. Com esta configuração de exemplo, o colar 62 pode ser formado unindo-se as partes do colar 66 e 68 quando o grampo 64 é instalado no canal 72 em tomo de ambas as partes, como mostrado nas figuras 1 e 3. Para uma visualização mais clara da estrutura do colar 62, o grampo 64 é removido nas figuras 2, 4 e 5.

Quando as partes do colar 66 e 68 são agrupadas para formar o colar 62, as paredes internas arqueadas semicirculares 74 e 76 de cada uma das partes do colar 66 e 68 formam coletivamente uma passagem 80 através do colar que tem um primeiro furo 74a e um segundo furo 76a. O diâmetro interno do primeiro furo 74a é ligeiramente maior que o diâmetro externo da parte de menor diâmetro 58 da haste da válvula 40, mas é menor que o diâmetro externo da parte de maior diâmetro 56 da haste da válvula 40. O diâmetro interno do segundo furo 76a é maior que a parte de maior diâmetro 56 da haste da válvula 40.

Conforme pode-se ver nas figuras 4 e 5, o colar 62 pode ser instalado na haste da válvula 40 em uma primeira orientação, em que o primeiro furo menor 74a é aberto para uma primeira extremidade 82 do colar 62. Nesta orientação, em virtude de o primeiro furo menor 74a ser menor que a parte de maior diâmetro 56 da haste da válvula 40, a primeira extremidade 82 do colar 62 encaixará o ressalto 54 na haste da válvula 40. À medida que a haste da válvula 40 move-se para cima, seu deslocamento máximo será limitado quando uma segunda extremidade 84 do colar 62 encaixar uma superfície superior 86 da abertura 50 na chapeleta 14. Isto está mostrado na figura 4 e corresponde a um primeiro deslocamento máximo pré-selecionado da haste da válvula 40, e assim a uma primeira vazão máxima pré-selecionada do conjunto de válvula de controle 10.

Como mostrado na figura 5, um segundo deslocamento máximo pré-selecionado da haste da válvula 40, e assim uma segunda vazão máxima pré-selecionada, podem ser selecionadas se o grampo 64 for removido e as partes do colar 66 e 68 forem temporariamente removidas, invertidas e em seguida reinstaladas na haste da válvula 40. Mudar ou inverter efetivamente o colar 64 na haste da válvula 40, o segundo furo relativamente maior 76a que está aberto para a segunda extremidade 84 do colar permitirá que o colar 62 mova-se para baixo na haste da válvula 40 até que a parede 78 no colar 62 encaixe o ressalto 54. Nesta segunda orientação, a haste da válvula 40 pode mover-se ainda mais para cima até que a primeira extremidade 82 do colar 62 encaixe a superfície superior 86 da abertura 50 na chapeleta 14. O movimento permitido adicional nesta segunda orientação permite que o tampão da válvula 46 mova-se ainda mais da sede da válvula 26 de maneira a abrir mais a área do orifício, e assim corresponde a uma segunda vazão máxima pré-selecionada do conjunto de válvula de controle 10.

Na figura 6, é mostrado um exemplo de um dispositivo de ajuste de fluxo alternativo 160 em seção transversal. Neste exemplo, o dispositivo de ajuste de fluxo 160 inclui um colar 162 com partes do colar 166 e 168 conectadas ao longo de um lado por uma articulação formada integralmente 163. As partes do colar 166 e 168 são conectadas ao longo de seus outros lados por um prendedor 165 que passa por uma abertura 167 na primeira parte do colar 166 e é recebido no furo rosqueado 169 na segunda parte do colar 168. A abertura 167 na primeira parte do colar 166 é um entalhe rebaixado 171 e tem uma primeira parte rosqueada 173 e uma segunda parte não rosqueada de maior diâmetro 175. Neste exemplo, o prendedor 165 é formado com roscas 177 na sua extremidade distai e um eixo não rosqueado de menor diâmetro 179 entre a extremidade rosqueada distai e uma cabeça de tampa 181. Percebe-se que este arranjo fornece um prendedor rosqueado cativo que pode ser apertado para extrair partes do colar 166 e 168 juntas e pode ser bambeado para permitir que o colar 162 seja aberto ao longo de um lado e articulado ao longo do lado oposto na articulação integral 163, enquanto o prendedor 165 permanece acoplado na primeira parte do colar 166. O prendedor prisioneiro 165 e articulação integral 163 mantêm o dispositivo de ajuste de fluxo 160 junto como um conjunto, mesmo quando está sendo removido, eliminando assim a preocupação de prendedores que caem.

Como com o exemplo mostrado nas figuras 1-5, cada parte do colar 166 e 168 do colar alternativo mostrada na figura 6 tem paredes internas arqueadas semicirculares 174 e 176. Quando partes do colar 166 e 168 são 5 ajuntadas, como mostrado na figura 6, elas formam coletivamente uma passagem 180 através do colar 162 com um primeiro furo 174a e um segundo furo relativamente maior 176a. Uma parede 178 é formada na transição dos dois furos. Esses recursos permitem que o colar alternativo 162 seja usado em duas posições de ajuste do fluxo, da mesma maneira do colar supradescrito 10 62. Dada a articulação integral 163, o colar 162 é particularmente bem adequado para ser produzido com uma única peça de plástico moldada. O prendedor 165 pode ser feito de qualquer material adequado, tais como metal, plástico ou outros materiais compósitos.

De volta à figura 7, está mostrado um segundo exemplo 15 alternativo de um dispositivo de ajuste de fluxo 260 em seção transversal. Neste exemplo, o dispositivo de ajuste de fluxo 260 inclui um colar 262 com partes do colar 266 e 268 configuradas com partes arqueadas correspondentes para formar uma articulação 263. O dispositivo de ajuste de fluxo 260 inclui um prendedor 265 e é construído no restante da mesma maneira que partes do 20 colar 166 e 168, e o respectivo prendedor 165. Assim, cada parte do colar 266 e 268 do segundo colar alternativo mostrado na figura 7 tem paredes internas arqueadas semicirculares 274 e 276. Dessa maneira, quando partes do colar 266 e 268 são ajuntadas, como mostrado na figura 7, elas formam coletivamente uma passagem 280 através do colar 262 com um primeiro furo 25 274a e um segundo furo relativamente maior 276a. Uma parede 278 é formada na transição entre os dois furos e esses recursos permitem que o colar alternativo 262 seja usado similarmente aos exemplos anteriores em duas posições de ajuste de fluxo. Também, dado que as partes do colar 266 e 268 são separáveis, o colar 262 pode ser fabricado usando metal, plástico ou outros materiais compósitos. Como com o exemplo anterior, o prendedor 265 pode ser feito de qualquer material adequado.

Um terceiro dispositivo de ajuste de fluxo alternativo 360 está mostrado em seção transversal na figura 8. Neste exemplo, o dispositivo de ajuste de fluxo 360 inclui um colar 362 com partes do colar 366 e 368 conectadas ao longo de um lado por uma articulação formada integralmente 363. As partes do colar 366 e 368 são conectadas ao longo de seus outros lados por um prendedor 365. O prendedor 365 inclui um entalhe 3676 na primeira parte do colar 366 que recebe um braço de trava 369 que estende-se a partir da segunda parte do colar 368. O entalhe 367 na primeira parte do colar 366 fornece um recesso e uma virola 373 que encaixa uma orelha 375 no braço de trava 369. Neste exemplo, o prendedor 365 pode ser encaixado colocando o entalhe 367 e o braço de trava 369 juntos com um movimento de compressão. O prendedor 365 pode ser liberado erguendo o braço de trava 369 para fora, de forma que a orelha 375 corra e fique livre da virola 373.

Percebe-se que este arranjo fornece um prendedor integral que pode ser encaixado sem o uso de nenhuma ferramenta, e pode ser removido meramente levantando o braço de trava 369 para permitir que o colar 362 seja aberto ao longo do lado do prendedor e articulado ao longo do lado oposto na 20 articulação integral 363. Assim, o exemplo na figura 8 permite a fabricação do dispositivo de ajuste de fluxo 360 em uma peça. Neste exemplo, a articulação integral 363 e o prendedor 365 tomam o colar 362 e o prendedor 365 particularmente bem adequados para ser produzidos como uma única peça de plástico moldada, ou similares.

Como com os exemplos anteriores mostrados nas figuras 1-7,

cada parte do colar 366 e 368 do terceiro colar alternativo mostrado na figura 8 tem paredes internas arqueadas semicirculares 374 e 376. Quando partes do colar 366 e 368 são agrupadas, como mostrado na figura 8, elas formam coletivamente uma passagem 380 através do coar 362 com um primeiro furo 374a e um segundo furo relativamente maior 376a. Uma parede 378 é formada na transição entre os dois furos. Esses recursos permitem que o colar alternativo 362 seja usado similarmente aos exemplos anteriores como um dispositivo de ajuste de fluxo na primeira e segunda posições de ajuste de fluxo.

Um quarto dispositivo de ajuste de fluxo alternativo 460 está mostrado em seção transversal na figura 9. Neste exemplo, o dispositivo de ajuste de fluxo 460 inclui um colar 462 que tem partes do colar 466 e 468. As partes do colar 466 e 468 estão mostradas idênticas, e cada qual tem partes do prendedor 465 incluindo um entalhe 467 com uma virola 473 em uma extremidade, e um braço de trava 469 com uma orelha 475 na outra extremidade. Os dois colares podem ser encaixados por pressão um no outro ou separados levantando-se um braço de trava 469 de uma maneira similar à descrita com relação ao exemplo na figura 8. Percebe-se que este arranjo fornece um prendedor integral em cada parte do colar, tomando as partes do colar 466 e 468 bem adequadas para fabricação como peças moldadas de plástico, ou similares.

As partes do colar 466 e 368 têm paredes internas arqueadas 474 e 476, similares aos exemplos mostrados nas figuras 1-8, com uma parede 478 formada na transição entre os dois furos 474a e 476a que formam uma passagem 480 quando as partes do colar 466 e 468 são acopladas uma na outra. Como com os exemplos apresentados, esses recursos permitem que este colar alternativo 462 seja usado de uma maneira similar para prover duas posições de ajuste de fluxo. Com relação aos exemplos apresentados, percebe- se que a parte do colar de um dispositivo de ajuste de fluxo pode ser formada ou provida de uma variedade de maneiras.

A figura 10 apresenta um primeiro exemplo alternativo de uma formação de um ressalto em uma haste da válvula para uso com qualquer das partes de colar supradescritas de um dispositivo de ajuste de fluxo. Em particular, uma parte de uma haste da válvula 140 está mostrada próxima a um ressalto 154. Neste exemplo, o ressalto 154 é formado como uma parede na transição de uma parte de maior diâmetro inferior 156 para uma parte de diâmetro relativamente menor superior 158. Os diâmetros das respectivas 5 partes 156 e 158 são dimensionados para cooperar com os colares de exemplo, como discutido com relação ao primeiro exemplo mostrado nas figuras 1-5. O ressalto 154 pode ser feito por usinagem ou outra fabricação para gerar a diferença nos respectivos diâmetros do eixo.

As figuras IlA e IlB apresentam um segundo exemplo alternativo de uma formação de um ressalto em uma haste da válvula para uso com as partes de colar acima de um dispositivo de ajuste de fluxo. Aqui, a haste da válvula 240 tem um diâmetro comum tanto acima quanto abaixo de um ressalto 254. O ressalto 254 é formado por uma abertura 255 através da haste da válvula 240 e um pino 257 é inserido na abertura 255. Pelo menos uma extremidade do pino 257 estende-se para fora da haste da válvula 240 para encaixe em uma parte do colar. Conforme versados na técnica percebem, o pino 257 tem que ser dimensionado para retenção na abertura 255, e de um comprimento que é ligeiramente menor que o diâmetro do furo relativamente maior interno 76a da parte do colar, para prover devidamente duas posições de ajuste de fluxo do colar. O pino pode ser formado de um material relativamente rígido adequado.

Um terceiro exemplo alternativo de uma formação de um ressalto em uma haste da válvula está mostrado nas figuras 12A e 12B. Neste exemplo, uma parte de uma haste da válvula 340 está mostrada com um 25 diâmetro do eixo comum, exceto por um entalhe 341, formado tal como por usinagem. Conforme versados na técnica percebem, o entalhe 341 recebe um grampo correspondente 343 para prover um ressalto 354 por meio de um aumento localizado no diâmetro da haste da válvula 340. Como notado com relação ao comprimento do pino 357 acima, o grampo 343 tem que ter um diâmetro externo que é ligeiramente menor que o diâmetro do furo relativamente maior interno 76a da parte do colar. Usando um grampo 343, esta construção vantajosamente permite o uso de um eixo com um diâmetro comum, exceto pelo pequeno entalhe 341. Com relação aos exemplos apresentados, percebe-se que o ressalto na haste da válvula pode ser formado ou provido de uma variedade de maneiras.

Assim, cada um dos exemplos apresentados fornece um dispositivo de ajuste simplificado que é externo ao corpo da válvula, e também pode criar tamanhos de orifícios efeitos variáveis pelo ajuste da posição completamente aberta de um tampão da válvula em relação a um orifício, por meio de um limitador de deslocamento da haste da válvula. Isto é uma melhoria significativa em relação à prática convencional mais demorada e, portanto, mais cara de se ter que abrir a válvula de controle para substituir a sede da válvula ou o tampão da válvula para mudar a área do orifício máxima potencial, também ainda provendo uma melhoria em relação a outras combinações de haste da válvula e dispositivo de ajuste de fluxo mais complicadas e caras supramencionadas.

Embora certos dispositivos e artigos de fabricação de exemplo tenham sido aqui descritos, o escopo de cobertura não está limitado a isto. Fica aparente aos versados na técnica que várias modificações podem ser feitas no desenho e construção de tais dispositivos de ajuste de fluxo e hastes de válvulas cooperantes sem fugir do escopo ou espírito da presente invenção reivindicada, e que as reivindicações não estão limitadas aos exemplos ilustrados. Assim, embora um dispositivo de ajuste de fluxo possa ser provido usando qualquer de uma variedade de materiais adequados de construção, configurações, formas e tamanhos para os componentes e métodos de conectar os componentes, este pedido cobre todos dispositivos e artigos de fabricação que razoavelmente se enquadrem no escopo das reivindicações anexas.

Claims (23)

1. Válvula, caracterizada pelo fato de que compreende: um alojamento com uma passagem de entrada de fluido e uma passagem de saída de fluido; um orifício disposto entre a passagem de entrada de fluido e a passagem de saída de fluido; um tampão da válvula adaptado para mover-se com relação ao orifício para variar o fluxo de fluido entre a passagem de entrada de fluido e a passagem de saída de fluido; uma haste da válvula conectada no tampão da válvula, a haste da válvula tendo um ressalto disposto ao longo de um comprimento da haste da válvula que fica disposto fora do alojamento; um dispositivo de ajuste de fluxo da válvula com primeiro e segundo furos com respectivos diferentes diâmetros, o dispositivo de ajuste de fluxo da válvula sendo conectado de forma removível na haste da válvula e encaixável no ressalto, em que o dispositivo de ajuste de fluxo da válvula fornece duas posições pré-selecionadas que limitam o deslocamento da haste da válvula e correspondem a duas diferentes capacidades de fluxo máximas da válvula.

2. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ressalto é formado em um local ao longo da haste da válvula onde a haste da válvula tem um aumento no diâmetro.

3. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ressalto é formado em uma parte da haste da válvula que tem uma abertura na haste da válvula e um pino recebido na abertura e estendendo-se para fora da haste da válvula.

4. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ressalto é formado por um anel recebido em um entalhe rebaixado na haste da válvula.

5. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de ajuste de fluxo da válvula compreende adicionalmente pelo menos duas partes do colar que juntas circundam e encaixam de forma deslizante a haste da válvula acima do ressalto.

6. Válvula de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de ajuste de fluxo da válvula compreende adicionalmente um grampo removível que mantém pelo menos as duas partes do colar juntas.

7. Válvula de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que as pelo menos duas partes do colar são parte de uma peça moldada unitária.

8. Válvula de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a peça moldada unitária compreende adicionalmente uma articulação integral entre as pelo menos duas partes do colar.

9. Válvula de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a peça moldada unitária compreende adicionalmente um prendedor que é adaptado para manter as pelo menos duas partes do colar juntas em uma posição que circunda a haste da válvula acima do ressalto.

10. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o fluxo da válvula pode ser ajustado da posição pré- selecionada para a segunda posição pré-selecionada removendo-se o colar, invertendo-se o colar e reconectando o colar na válvula em uma posição acima do ressalto.

11. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula, caracterizado pelo fato de que compreende: uma haste da válvula com um ressalto e uma parte da haste da válvula estendendo-se acima do ressalto; um colar removível que tem uma passagem através dele formada por primeiro e segundo furos concêntricos, o primeiro furo tendo um primeiro diâmetro e o segundo furo tendo um segundo diâmetro relativamente maior, em que o colar encaixa de forma deslizante a parte da haste da válvula que estende-se acima do ressalto; e o colar tem duas posições pré-selecionadas para encaixe no ressalto, em que as duas posições pré-selecionadas são adaptadas para limitar o movimento da haste da válvula em duas diferentes posições de deslocamento máximo.

12. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o colar é formado de pelo menos duas partes.

13. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as pelo menos duas partes do colar são completamente separáveis.

14. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as pelo menos duas partes do colar são conectadas uma na outra por um grampo quando em qualquer das duas posições pré-selecionadas.

15. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as pelo menos duas partes do colar são conectadas entre si por uma articulação.

16. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que as pelo menos duas partes do colar e a articulação são formadas em uma peça moldada unitária.

17. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o primeiro furo abre-se para baixo quando o colar está na primeira posição pré-selecionada, e em que o primeiro furo abre-se para cima quando o colar está na segunda posição pré-selecionada.

18. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula, caracterizado pelo fato de que compreende: uma haste da válvula com um ressalto e uma parte da haste da válvula estendendo-se acima do ressalto; um colar com pelo menos duas partes que, quando unidas, formam uma passagem longitudinal através dele com primeiro e segundo furos concêntricos, o primeiro furo tendo um primeiro diâmetro e o segundo furo tendo um segundo diâmetro relativamente maior, e uma parede de transição que estende-se radialmente onde o primeiro e segundo furos se encontram dentro do colar; e um conector adaptado para unir as pelo menos duas partes do colar para encaixar de forma deslizante a parte da haste da válvula que estende-se acima do ressalto.

19. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o colar compreende adicionalmente um entalhe anular quando as pelo menos duas partes são unidas e o entalhe anular recebe o conector para manter as pelo menos duas partes adjacentes uma à outra.

20. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que as pelo menos duas partes do colar são peças separáveis independentes.

21. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que as pelo menos duas partes do colar são conectadas uma na outra por uma articulação.

22. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que as pelo menos duas partes do colar são conectadas uma na outra como parte de uma peça moldada unitária.

23. Dispositivo de ajuste de fluxo da válvula de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o colar tem uma primeira posição de ajuste de fluxo em que o primeiro furo se abre para baixo e uma segunda posição de ajuste de fluxo em que o primeiro furo se abre para cima.