BRPI0808419B1 - Method and apparatus for forming tubular connections - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E APARELHO PARA FORMAR CONEXÕES TUBULARES".

Antecedentes Campo da Presente Invenção A presente invenção refere-se a chaves inglesas elétricas, e mais especificamente a pinças elétricas para a criação e/ou eliminação de conexões rosqueadas entre segmentos tubulares adjacentes. Em particular, a presente invenção é direcionada a um aparelho e método para modificar uma pinça de pressão para agarrar e girar segmentos tubulares possuindo uma faixa expandida de diâmetros.

Antecedentes da Presente Invenção Segmentos tubulares no campo de óleo, por exemplo, tubulação de perfuração, tubulação de produção e envoltórios (doravante referidos como "tubos") são produzidos em segmentos que podem ser acoplados ("criados") utilizando-se conexões rosqueadas em suas extremidades para formar cordões de tubos. Pinças elétricas são utilizadas para criar e/ou desacoplar ("eliminar") as conexões tubulares rosqueadas agarrando um primeiro tubo com uma pinça de suporte, e agarrando e girando um segundo tubo adjacente com relação ao primeiro tubo. Pinças elétricas são tipicamente dispositivos energizados hidraulicamente, mas podem ser, por exemplo, acionados pneumaticamente, eletricamente e/ou mecanicamente. A figura 1a é uma vista em perspectiva de uma modalidade de uma pinça de pressão da técnica anterior 100 que pode ser modificada utilizando-se um método e/ou um aparelho da invenção. A modalidade da pinça de pressão 100 na figura 1a pode compreender um elemento de elevação 20 para prender a pinça de pressão a um guindaste ou elevador, um motor de acionamento energizado hidraulicamente 15, e um conjunto de agarre 104 acoplado ao motor de acionamento 15 para agarrar e girar um tubo (não ilustrado na figura 1a). O conjunto de agarre ilustrado na figura 1a compreende uma caixa de engrenagem de formato geralmente de "C" 12 suportando de forma articulada um par de portas articuladas 14a, 14b para prender a abertura, ou articulações abertas (indicadas pelas setas 14a' e 14b') 18 utilizando alças 16 para introduzir um tubo dentro da abertura 19. O centro da abertura 19 na figura 1a é geralmente intermediário a um par de mandíbulas de agarre articuláveis e opostas 20, 21 (mandíbula de agarre 21 não é ilustrada). Cada mandíbula de agarre pode articular entre uma posição retraída e uma posição de agarre em torno de um pino ou parafuso 22. Quando gira ("cammed") para a posição de agarre, as faces de a-garre arqueadas 20c, 21c (face de agarre 21c não ilustrada na figura 1a) são deslocadas uma na direção da outra para agarrar um tubo que pode ser introduzido na abertura 19. A figura 1b é uma vista em perspectiva de uma modalidade de uma engrenagem rotativa da técnica anterior 40 que pode ser disposta de forma rotativa dentro da caixa de engrenagem (elemento 12 da figura 1a) para girar as mandíbulas de agarre 20, 21 para agarrar um tubo recebido na abertura (ver figura 1a). A engrenagem rotativa 40 é geralmente uma engrenagem em forma de "C" possuindo a fenda 46a alinhável de forma rotativa com a garganta 46 da caixa de engrenagem para receber um tubo dentro da abertura 19. A engrenagem rotativa 40 na figura 1b compreende adicionalmente uma fileira de dentes de engrenagem 41 ao longo de sua periferia a ser acionada pelas engrenagens de pinhão, e uma superfície excêntrica interna 44 para girar as mandíbulas de agarre a partir da posição retraída para uma posição de agarre. Um "dente", como esse termo é utilizado aqui (na forma singular de "dentes"), é uma unidade de engate em ou perto da periferia de um elemento rotativo, tal como uma engrenagem, roda dentada ou disco que fornece um meio geralmente não deslizante de engate e rotação de um elemento rotativo adjacente. A engrenagem rotativa da figura 1b pode ser presa de forma rotativa dentro da caixa de engrenagem 12 para cercar as mandíbulas de a-garre 20, 21 com a superfície excêntrica 44. A pinça de pressão 100 inclui um motor de acionamento de engrenagem rotativo 15 (ver figura 1a) para acionar a pluralidade de engrenagens de pinhão acionando os dentes 41 e, dessa forma, transferindo o torque do motor de acionamento 15 para a en- grenagem rotativa 40 (ver figura 1b). A figura 2a é uma vista plana em seção transversal das mandí-bulas de agarre retraídas 20, 21 da figura 1a cercadas pela superfície excêntrica 44 da engrenagem rotativa da figura 1b depois que um tubo 90 é posicionado dentro da abertura 19 e entre as mandíbulas de agarre 20, 21. O plano transversal da figura 2a é através das mandíbulas de agarre 20, 21 e entre a placa de gaiola superior e uma placa de gaiola inferior descritas a-baixo com relação à figura 3. As mandíbulas de agarre 20, 21 são articulá-veis a partir de sua posição retraída (ver figura 2a) pela rotação energizada de superfície de giro 44 e engrenagem rotativa 40. As mandíbulas de agarre 20, 21 podem ser encaixadas com as matrizes 30 para agarrar o tubo 90. A figura 2b é a vista plana transversal da figura 2a depois da rotação horária da engrenagem rotativa 40 através de um ângulo para girar os cilindros excêntricos 20d, 21 d dos recessos 42 na superfície excêntrica 44 da engrenagem rotativa 40, e para, dessa forma, articular as mandíbulas de agarre 20, 21 para agarrar o exterior do tubo 90. A rotação continuada da engrenagem rotativa 40 dentro da caixa de engrenagem (ver figura 1a) além da posição ilustrada na figura 2b giram as mandíbulas de agarre 20, 21 em um engate mais justo com o tubo 90 e gira as mandíbulas de agarre 20, 21, as placas de gaiola que são acopladas com as mandíbulas de agarre (descritas abaixo com relação à figura 3) e o tubo agarrado 90. A rotação da engrenagem rotativa 40, das mandíbulas de agarre 20, 21 e do tubo 90 pode continuar até que a conexão rosqueada entre o tubo 90 e o tubo adjacente (não ilustrado na figura 2b) seja interrompida. O rompimento de uma conexão rosqueada para o lado direito utilizando a pinça de pressão apresentada nas figuras 1a - 2b exige a rotação anti-horária da engrenagem rotativa 40 dentro da caixa de engrenagem 12 para acionar inicialmente as mandíbulas de agarre 20, 21 para engatar o tubo 90. A rotação continuada no sentido anti-horário da engrenagem rotativa 40 gira o tubo 90 para romper uma conexão rosqueada entre o tubo 90 e o tubo adjacente abaixo do tubo 90 ilustrado nas figuras 2a e 2b.

Deve ser compreendido pelos versados na técnica que a se- quência das figuras 2a e 2b ilustra o agarre de um tubo 90 para romper uma conexão direita ou para criar uma conexão rosqueada para a esquerda, e que a figura 2b pode ser transposta para ilustrar o movimento das mandíbu-las de agarre para criar uma conexão rosqueada para a direita ou para romper uma conexão rosqueada para a esquerda. A figura 3 é uma vista em perspectiva explodida de uma modalidade de um conjunto de gaiola da técnica anterior que pode ser utilizado na pinça de pressão da figura 1a. O conjunto de gaiola 106 da figura 3 compreende uma placa de gaiola superior geralmente em formato de "C" 30 possuindo uma pluralidade de fendas para receber pinos 22 ou parafusos 2 para prender a placa de gaiola superior 30 em relação espaçada com uma placa de gaiola inferior geralmente em formato de "C" 10. A placa de gaiola inferior 10 e a placa de gaiola superior 30 na figura 3, e os pinos 22 e parafusos 2, formam um conjunto de gaiola prendendo de forma articulada as mandíbulas de agarre 20, 21 dentro do conjunto de gaiola 106 com os parafusos 22. As mandíbulas de agarre 20, 21 na figura 3 compreendem, cada uma, uma face de agarre 20c, 21c para agarrar uma parte do exterior de um tubo introduzido entre as mandíbulas de agarre 20, 21. As mandíbulas de agarre 20, 21 na figura 3 compreendem, cada uma, um orifício de pino 20e, 21 e para receber um pino 22, uma extremidade articulada 20a, 21a, uma extremidade distai 20b, 21b, e um seguidor excêntrico 20d, 21d. As mandíbulas de agarre 20, 21 na figura 3 são ilustradas na posição retraída dentro do conjunto de gaiola 106 para aceitar um tubo, e podem ser giradas pela superfície excêntrica 44 da engrenagem rotativa 40 (ver figuras 2a e 2b) para articular em torno dos pinos 22 e deslocar faces de agarre 20c, 21c para agarrar um tubo. O conjunto de gaiola 106 pode ser posicionado dentro de e pode ser rotativo com relação à engrenagem rotativa 40 (ver figura 1b) que gira dentro do alojamento 12 (ver figura 1a). Cada mandíbula de agarre 20, 21 ilustrada pode compreender um cilindro excêntrico ou lóbulo excêntrico 20d, 21 d para seguir por rolamento e/ou deslizamento a superfície excêntrica 44 da engrenagem rotativa 40 (ver figuras 2a e 2b). As faces de agarre 20c, 21c (a face de agarre 21c não ilustrada na figura 3) das mandíbulas de agarre 20, 21 podem ser arqueadas para corresponder ao exterior do tubo a ser agarrado. Opcionalmente, as matrizes 30, como as ilustradas nas figuras 2a e 2b, podem ser dispostas de forma liberável nas faces de agarre 20c, 21c para agarrar a superfície externa de um tubo 90 na abertura 19. A figura 4 é uma vista em perspectiva do conjunto de gaiola da técnica anterior montado 106 da figura 3 alinhado verticalmente com a abertura 19 do conjunto de agarre 104 e posicionado para ser instalado na abertura. O conjunto de agarre 104 na figura 4 fornece um ombro periférico 5 que geralmente cerca a abertura 19 e é interrompido na garganta 46 da caixa de engrenagem 12, e o ombro 4 corresponde a uma borda protuberante 7 do conjunto de gaiola 106. A figura 4 revela a superfície de carne 44 da engrenagem rotativa 40 disposta de forma rotativa dentro da caixa de engrenagem 12 e rotativa pela operação do motor de acionamento 15. A figura 5 é uma vista em perspectiva da montagem de gaiola 106 da figura 4 depois da instalação dentro da abertura 19 do conjunto de agarre 104. As mandíbulas de agarre 20, 21 (mandíbula de agarre 20 não ilustrada) estão na posição retraída para receber um tubo entre as mesmas. As mandíbulas de agarre 20, 21 podem ser giradas pela rotação da engrenagem rotativa 40 para articular as mandíbulas de agarre 120, 21, na direção uma da outra, para engatar um tubo que pode ser recebido dentro da abertura 19. A figura 6a é uma vista plana do conjunto de agarre 104, e partes do conjunto de gaiola 106 ilustradas na figura 5, depois que um tubo 90 (ilustrado em seção transversal) é introduzido através da garganta 46 e dentro da abertura 19 do conjunto de agarre 104, e depois que a engrenagem rotativa 40 é girada no sentido anti-horário através de um primeiro ângulo para girar as mandíbulas de agarre 20, 21 para agarrar o tubo 90. A rotação da engrenagem rotativa fecha pelo menos parte da garganta 46. Uma parte da borda perifericamente protuberante 7 da placa de gaiola superior 30 (ilustrada nas figuras 4 e 5) é omitida das figuras 6a a 6c para revelar a interação entre os seguidores excêntricos 20d, 21 d das mandíbulas de agarre 20, 21 e a superfície excêntrica 44 da engrenagem rotativa 40. A figura 6b é a vista plana superior da figura 6a depois que a engrenagem rotativa 40 é adicionalmente girada no sentido anti-horário a partir da posição ilustrada na figura 6a para girar o conjunto de gaiola 106 e o tubo 90 agarrado pelas mandíbulas de agarre 20, 21. A figura 6c é a vista plana das figuras 6a e 6b depois da rotação no sentido anti-horário adicional da engrenagem rotativa 40 a partir da posição ilustrada na figura 6b para girar o tubo 90. A engrenagem rotativa 40 mantém a posição angular relativa ao conjunto de gaiola 106 e tubo 90 na figura 6b. A rotação do tubo 90 pode continuar até que a conexão rosqueada seja criada e o torque desejado seja aplicado à conexão entre o tubo 90 e um tubo adjacente. A figura 7a é uma vista plana de um conjunto de agarre 104 de uma modalidade de uma pinça de pressão da técnica anterior compreendendo uma engrenagem rotativa 40 que gira dentro de uma caixa de engrenagem 12. A engrenagem rotativa 40 na figura 7a compreende uma superfície excêntrica interna 44 e um par de recessos geralmente opostos 42, cada um de forma a receber e entregar por rolamento ou deslizamento um seguidor excêntrica em uma mandíbula de agarre (não ilustrada). Cada recesso 42 pode ser posicionado dentro da superfície excêntrico 44 para receber o seguidor 20d, 21d (ver figuras 2a e 2b) quando a fenda na engrenagem rotativa 40 é geralmente alinhada com a garganta 46 da caixa de engrenagem 12.

Deve-se compreender que uma pinça de pressão da técnica anterior pode compreender uma engrenagem rotativa geralmente contínua. Por exemplo, uma pinça de pressão da técnica anterior pode compreender uma engrenagem rotativa que não compreende uma fenda para facilitar a introdução de um tubo dentro da abertura interna dentro da engrenagem rotativa. Nessas pinças elétricas, o tubo a ser agarrado e girado pela pinça de pressão pode ser introduzido a partir de cima ou de baixo da pinça de pressão pelo movimento longitudinal ao longo de seu eixo geométrico com relação à posição da pinça de pressão.

Em uma modalidade, uma pinça de pressão da técnica anterior pode ter uma engrenagem rotativa contínua. Adicional ou alternativamente, uma pinça da técnica anterior pode incluir uma placa de gaiola superior contínua e uma placa de gaiola inferior contínua em uma relação espaçada com a placa de gaiola superior, e uma pluralidade de mandíbulas de agarre presas de forma móvel entre a placa de gaiola superior e a placa de gaiola inferior. Deve-se compreender que os métodos e aparelho descritos abaixo e reivindicados aqui podem ser utilizados para criar e/ou eliminar as conexões tubulares, ou podem ser utilizados para modificar uma pinça de pressão da técnica anterior, do tipo possuindo uma engrenagem rotativa contínua, placa de gaiola superior e/ou placa de gaiola inferior sem se distanciar do espírito da invenção.

As figuras 1a a 7a são fornecidas e descritas acima para explicar a estrutura e operação de uma pinça de pressão da técnica anterior, e para fornecer uma fundação para suportar melhor a descrição da invenção, que é descrita abaixo com relação às figuras 7b a 11. A desvantagem da pinça de pressão da técnica anterior descrita acima com relação às figuras de 1a a 7a é a faixa limitada de diâmetros dos tubos que podem ser agarrados e girados para a criação e/ou eliminação de conexões tubulares rosqueadas. As mandíbulas de agarre 20, 21 de uma pinça de pressão convencional como a descrita acima podem ser presas de forma móvel, por exemplo, articuladas, para agarrar apenas uma faixa limitada de tubos, e a faixa pode ser limitada por, por exemplo, o comprimento radial de sulcos dentro dos quais as mandíbulas de agarre são chaveadas de forma móvel, ou, como um segundo exemplo, a distância entre os pinos 22 que prendem de forma articulada as mandíbulas de agarre 20, 21 dentro do conjunto de gaiola 106, entre outras dimensões. O que se precisa é de um método e de um aparelho que possam ser utilizados para modificar uma pinça de pressão convencional de forma que possa ser utilizada para criar e/ou eliminar uma faixa aumentada de diâmetros de tubo. O que se precisa é de um método e de um aparelho que possam ser utilizados para criar uma pinça de pressão convencional ajustá-vel para uso em diâmetros menores de tubos. O que se precisa é de um mé- todo e de um aparelho para converter uma pinça elétrica convencional para criar ou eliminar conexões rosqueadas em tubos possuindo um diâmetro menor do que o menor diâmetro que a pinça de pressão convencional pode criar ou eliminar sem o uso do método e/ou do aparelho.

Sumário da Presente Invenção As modalidades da invenção fornecem um aparelho e um método que satisfazem uma ou mais das necessidades descritas acima. As modalidades da invenção fornecem um método e uma montagem de gaiola substituta que podem ser utilizados para modificar uma pinça de pressão de forma que possa ser utilizada para agarrar e girar diâmetros menores de tubos. Uma modalidade fornece um método de conversão de uma pinça de pressão convencional de forma que possa ser utilizada para criar ou romper uma conexão rosqueada entre tubos adjacentes possuindo um diâmetro menor do que a faixa de diâmetros para a qual a pinça de pressão foi originalmente construída. As modalidades da invenção aumentam substancialmente a faixa de diâmetros de tubo para os quais uma pinça de pressão convencional pode ser utilizada. A superfície excêntrica 44 da engrenagem rotativa 40 ilustrada na figura 7a pode ser adaptada para receber e cooperar com um enxerto de engrenagem rotativa, entre outros componentes, para modificar substancialmente o conjunto de agarre 104 e para adaptar o mesmo para agarrar e girar tubos de diâmetros menores.

Uma modalidade do aparelho fornece uma montagem de gaiola substituta que pode ser utilizada para modificar uma pinça de pressão convencional de forma que possa criar e/ou eliminar uma conexão tubular rosqueada de um diâmetro menor do que a faixa da pinça de pressão não modificada. Uma modalidade do aparelho inclui um conjunto de gaiola de substituição que é recebido dentro da abertura de um conjunto de agarre em uma pinça de pressão convencional. A substituição da montagem de gaiola substituta pode ser implementada pela captura de um enxerto de engrenagem rotativa dentro da montagem de gaiola substituta, e então pela instalação deslizante do montagem de gaiola substituta com o enxerto de engrenagem rotativa posicionado dentro da superfície excêntrica interna 44 da engrenagem rotativa original do conjunto de agarre, e pela instalação da montagem de gaiola substituta, incluindo um par de mandíbulas de agarre de substituição especialmente adaptado preso de forma móvel, por exemplo, preso de forma articulada, para reduzir substancialmente a abertura do conjunto de agarre. O aparelho compreende, em uma modalidade, um par de mandíbulas de agarre opostas presas de forma móvel, por exemplo, presas de forma articulada, dentro da montagem de gaiola substituta adaptada para ser instalada de forma liberável dentro da abertura de um conjunto de agarre de uma pinça de pressão convencional. O aparelho e método de modificação de uma pinça de pressão convencional podem utilizar a engrenagem rotativa original e o motor de acionamento de uma pinça de pressão convencional para acionar e girar a montagem de gaiola substituta, e a invenção economiza tempo "rig" permitindo um desligamento rápido de uma pinça de pressão convencional para manusear tubos de diâmetro menor.

Os objetivos, características e vantagens acima e outros do aparelho e método da invenção serão aparentes a partir da descrição mais particular de uma modalidade preferida, como ilustrado nos desenhos em anexo, as figuras 7b a 11, onde as referências numéricas similares representam partes similares da invenção.

Breve Descrição dos Desenhos em Anexo A figura 1a é uma vista em perspectiva de uma modalidade de uma pinça de pressão da técnica anterior do tipo que pode ser modificado utilizando-se um método e/ou um aparelho da invenção; a figura 1b é uma vista em perspectiva de uma engrenagem rotativa da técnica anterior que pode ser disposta de forma rotativa dentro do alojamento da engrenagem da pinça de pressão ilustrada na figura 1a; a figura 2a é uma vista plana transversal das mandíbulas de a-garre presas de forma móvel da figura 1a e a superfície excêntrica interna da engrenagem rotativa da figura 1b com as mandíbulas de agarre na posição retraída; a figura 2b é uma vista plana transversal da figura 2a depois que as mandíbulas de agarre são geradas para agarrar um tubo recebido dentro da abertura da pinça de pressão; a figura 3 é uma vista em perspectiva explodida do conjunto de gaiola original de uma pinça de pressão convencional; a figura 4 é uma vista em perspectiva do conjunto de gaiola convencional da figura 3 alinhado verticalmente com a abertura de um conjunto de agarre de uma pinça de pressão; a figura 5 é uma vista em perspectiva do conjunto de gaiola da figura 4 recebido de forma deslizante dentro da pinça de pressão da figura 4, e na posição aberta para receber um tubo dentro da mesma; a figura 6a e uma vista plana da pinça de pressão e do conjunto de gaiola ilustrados na figura 5 depois da rotação da engrenagem rotativa no sentido anti-horário a partir de sua posição original para girar as mandíbulas de agarre para articular um tubo recebido dentro da abertura do conjunto de agarre da pinça de pressão; a figura 6b é a vista plana da figura 6a depois que o conjunto de gaiola e o tubo agarrado são girados no sentido anti-horário a partir da posição ilustrada na figura 6a; a figura 6c é uma vista plana das figuras 6a e 6b depois que o conjunto de gaiola e o tubo agarrado são adicionalmente girados no sentido anti-horário a partir da posição ilustrada na figura 6b; a figura 7a é uma vista plana transversal da engrenagem rotativa da figura 1b recebida de forma rotativa com uma caixa de engrenagem; a figura 7b é uma vista plana transversal de uma modalidade de um enxerto de engrenagem rotativa recebido de forma liberável e preso dentro do interior de uma engrenagem rotativa de pinça de pressão convencional da figura 7a; a figura 8 é uma vista explodida em perspectiva de uma modalidade do enxerto de engrenagem rotativa com relação aos outros componentes da montagem de gaiola substituta; a figura 9 é uma vista em perspectiva da montagem de gaiola substituta da figura 8 após a instalação das mandíbulas de agarre de substituição dentro do interior do enxerto de engrenagem rotativa, e depois do alinhamento da montagem de gaiola substituta montado com a abertura de uma pinça de pressão; a figura 10 é uma vista em perspectiva do conjunto de gaiola montado da figura 9 instalado na abertura do conjunto de agarre da pinça de pressão, e com as mandíbulas de agarre de substituição na posição retraída para receber um tubo entre as mesmas; a figura 11 é uma vista em perspectiva da figura 10 depois que a engrenagem rotativa e o enxerto de engrenagem rotativa são girados através de um ângulo com relação à placa de gaiola superior e placa de gaiola inferior para girar e para articular as mandíbulas de agarre de substituição, uma na direção da outra.

Descrição Detalhada da Presente Invenção A figura 7b é uma vista plana da engrenagem rotativa 40 e do conjunto de agarre 104 ilustrada na figura 7a depois que um enxerto de engrenagem rotativa 240 é recebido de forma liberável dentro das superfícies excêntricas internas 44 da engrenagem rotativa 40. O enxerto de engrenagem rotativa 240 apresentado na figura 7b compreende uma superfície externa 241 para engatar a superfície excêntrica 44 da engrenagem rotativa 40 para substancialmente impedir a rotação do enxerto 240 dentro da engrenagem rotativa 40. O interior do enxerto 240 pode compreender um ou mais recessos geralmente opostos 242, cada um dentro da superfície excêntrica 244, para receber e liberar seguidores excêntricos, tal como cilindros e/ou lóbulos, nas mandíbulas de agarre de substituição dispostas de forma móvel, nesse caso, dispostas de forma articulada, dentro da montagem de gaiola substituta, uma modalidade do qual é descrito abaixo com relação às figuras 8e 11. A figura 8 é uma vista explodida de uma modalidade de uma montagem de gaiola substituta 206. A placa de gaiola superior 230 compreende uma pluralidade de fendas para receber parafusos 202 e/ou pinos 222. Os parafusos 202 e/ou pinos 222 podem compreender ombros para fornecer a separação desejada da placa de gaiola superior 230 para manter a mesma em uma relação espaçada com e a partir da placa de gaiola inferior 210, e para capturar de forma articulada duas mandíbulas de agarre de substituição 220, 221 (omitidas a partir da figura 8 - ver figura 9) entre a placa de gaiola superior 230 e a placa de gaiola inferior 210, e dentro da abertura interna 19' do enxerto de engrenagem rotativa 240. O enxerto de engrenagem rotativa 240 é capturado de forma rotativa entre a placa de gaiola superior 230 e a placa de gaiola inferior 210. A placa de gaiola superior 230 pode compreender uma borda protuberante 207 para suportar a montagem de gaiola substituta 206 dentro da abertura 19 (não ilustrada na figura 8). A figura 9 é uma vista em perspectiva da montagem de gaiola substituta montada 206 da figura 8 depois que as mandíbulas de agarre de substituição 220, 221 são posicionadas dentro do interior do enxerto de engrenagem rotativa 240 e capturadas de forma articulada nos pinos 222, e a montagem de gaiola substituta montada 206 é verticalmente alinhada com a abertura 19 do conjunto de agarre 104 da pinça de pressão convencional. A borda perifericamente protuberante 107 apresentada na figura 9 é alinhada de forma a ser recebida e suportada pelo ombro de suporte 105 do conjunto de agarre 104. O enxerto de engrenagem rotativa 240 disposto entre a placa de gaiola superior 230 e a placa de gaiola inferior 210 do conjunto de placa de gaiola 104 é alinhado de forma a ser recebido dentro da superfície excêntrica interna 44 da engrenagem rotativa 40. Opcionalmente, um ombro de suporte adicional 103 pode ser disposto na caixa de engrenagem 12 do conjunto de agarre 104 para suportar a placa de gaiola inferior 210 depois da instalação da montagem de gaiola substituta 206. A figura 10 é uma vista em perspectiva da montagem de gaiola substituta 206 e do conjunto de agarre 104 da figura 9 depois que a montagem de gaiola substituta 206 é instalada e suportada dentro da abertura 19 na borda protuberante 207 pelo ombro periférico 105 e/ou ombro periférico 103 (não ilustrado). O conjunto de agarre modificado 104 da figura 10 está na posição aberta para receber um tubo através da garganta 46 e da garganta substancialmente mais estreita 46' da montagem de gaiola substituta 206. O enxerto de engrenagem rotativa 240 da montagem de gaiola substituta 206 é recebido dentro e é girado pela engrenagem rotativa 40. A rotação energizada da engrenagem rotativa 40 girará o enxerto de engrenagem rotativa 240 dentro da montagem de gaiola substituta 206 para girar as mandíbu-las de agarre 220, 221 (mandíbula de agarre 220 não ilustrada na figura 10) uma na direção da outra para agarrar um tubo (não ilustrado) recebido dentro da abertura substancialmente reduzida 19'. A figura 11 é uma vista em perspectiva da modalidade do conjunto de agarre 104 da figura 10 depois da rotação no sentido anti-horário da engrenagem rotativa 40 e do enxerto de engrenagem rotativa 240 para girar as mandíbulas de agarre 220, 221 uma na direção da outra. Um tubo disposto dentro da abertura substancialmente reduzida 19' pode ser agarrado pela rotação da engrenagem rotativa 40 e do enxerto de engrenagem rotativa 240 para girar as mandíbulas de agarre 220, 221 e então girado com a rotação da engrenagem rotativa 40 e a montagem de gaiola substituta 206 para criar e/ou eliminar uma conexão tubular rosqueada entre o tubo agarrado e um tubo adjacente.

Deve-se compreender que as interações dos componentes da presente invenção descrita acima podem ser prontamente invertidas para fornecer conexões rosqueadas que podem ser rompidas entre tubos adjacentes, e a superfície excêntrica interno 244 do enxerto de engrenagem rotativa 244 é adaptada para criar uma conexão rosqueada pela rotação da montagem de gaiola substituta 206 em uma primeira direção, e para romper uma conexão rosqueada pela rotação da montagem de gaiola substituta 206 na direção invertida. Os recessos 242 do enxerto de engrenagem rotativa 240 na figura 7b fornece o engate articulado das mandíbulas de agarre 220, 221 mediante a rotação inicial do enxerto de engrenagem rotativa 240 (e a engrenagem rotativa 40 na qual é recebido) na primeira direção ou na segunda direção invertida. Deve-se compreender que a rotação da engrenagem rotativa 40, e do enxerto de engrenagem rotativa 240 recebido na mesma, na primeira ou na direção invertida irá girar as mandíbulas de agarre 220, 221 em engate com o exterior de um tubo recebido dentro da abertura 19'. Uma vez que o tubo é agarrado, a rotação adicional da engrenagem rotativa 40 e do enxerto de engrenagem rotativa 240, e também os componentes restantes da montagem de gaiola substituta 206, girarão o tubo para criar ou romper a conexão rosqueada entre o tubo e um tubo adjacente.

As mandíbulas de agarre 220, 221 podem compreender matrizes, enxertos, partes, revestimentos ou outros dispositivos presos a, dispostos em ou integrados com as faces de agarre 221d, 221 d para melhorar o agarre das mandíbulas de agarre 220, 221 no exterior do tubo ou para proteger o tubo. Os dispositivos de não marcação ou materiais podem ser utilizados para impedir danos da superfície tubo.

Deve ser compreendido pelos versados na técnica que as mandíbulas de agarre de uma montagem de gaiola substituta podem ser presas de forma móvel entre a placa de gaiola superior e a placa de gaiola inferior, e/ou de uma forma além da articulada como as mandíbulas de agarre ilustradas nas figuras 7b a 11 em anexo. Por exemplo, mas não por meio de limitação, uma mandíbula de agarre pode ser presa de forma deslizante, por exemplo, entre a placa de gaiola superior e a placa de gaiola inferior pela inserção deslizante de uma chave superior dentro de um canal superior na placa de gaiola superior e a inserção deslizante de uma chave inferior dentro de um canal inferior dentro da placa de gaiola inferior que corresponde geralmente ao canal superior na placa de gaiola superior. Outras modalidades podem compreender mandíbulas de agarre presas de forma móvel entre uma placa de gaiola superior e/ou uma placa de gaiola inferior utilizando outros acoplamentos para prender de forma móvel as mandíbulas de agarre, por exemplo, entre a placa de gaiola superior e a placa de gaiola inferior para mover entre uma posição retraída e pelo menos uma posição desenvolvida de acordo com o movimento do enxerto de engrenagem rotativa. O método e/ou utilização da montagem de gaiola substituta descritos acima podem incluir o uso de uma ou mais pinças de suporte integrais ou separadas para agarrar e/ou resistir à rotação de um tubo adjacente sendo acoplado a, ou desacoplado do tubo agarrado e girado utilizando o método ou montagem de gaiola substituta.

Uma mandíbula de agarre articulada pode ter um seguidor de excêntrico, incluindo, mas não limitado a, um lóbulo ou um cilindro contornado, para engatar e seguir a superfície excêntrica 244 do inserto de engrenagem rotativa 240 e para desenvolver as mandíbulas de agarre 220, 221. Em uma modalidade, a superfície disposta internamente do inserto de engrenagem rotativa 244 possui dois ou mais recessos geralmente distribuídos e opostos 242, cada recesso 242 para receber e liberar um seguidor de uma mandíbula de agarre articulada 220, 221 mediante a rotação energizada da engrenagem rotativa 40 com relação à placa de gaiola superior 230 e a placa de gaiola inferior 210 do conjunto de gaiola 206 para desenvolver as mandíbulas de agarre 220, 221 para dentro para engatar o tubo.

Deve-se compreender que o enxerto de engrenagem rotativa 240 pode ser recebido de forma deslizante e preso contra a rotação dentro da engrenagem rotativa 40 por, mas não limitado a, fricção, protuberâncias na superfície disposta radialmente para fora do enxerto de engrenagem rotativa 240 que são recebidos nos recessos correspondentes 42 dentro da superfície interna do excêntrico 44 da engrenagem rotativa 40, ou por uma ou mais protuberâncias ou saliências de suporte (não ilustradas) na superfície de excêntrico disposta radialmente para dentro 44 da engrenagem rotativa que são recebidos em um ou mais recessos correspondentes (não ilustrados) na superfície externa disposta radialmente para fora 241 do enxerto de engrenagem rotativa.

As modalidades descritas aqui fornecem, cada uma, um método de modificação de uma pinça de pressão convencional para a criação e/ou eliminação de conexões tubulares rosqueadas menores do que a faixa da pinça de pressão não modificada. Uma modalidade do método pode incluir a etapa de modificação de uma pinça de pressão pela instalação de uma montagem de placa de gaiola substituta compreendendo um par de mandíbulas de agarre articuladas opostas e um enxerto de engrenagem rotativa geralmente em formato de "C" cercando geralmente de forma rotativa as mandíbulas de agarre. Outra modalidade do método inclui as etapas de instalação da montagem de gaiola de substituição para posicionar um enxerto de en- grenagem rotativa dentro do interior de uma engrenagem rotativa existente da pinça de pressão para reduzir substancialmente a área da abertura definida pelo interior da engrenagem rotativa contendo o enxerto de engrenagem rotativa, e então girando a engrenagem rotativa e o enxerto de engrenagem rotativa dentro da caixa de engrenagens para desenvolver de forma articulada as mandíbulas de agarre da montagem de gaiola substituta para sua posição de agarre para engatar um tubo. Um método também pode incluir a etapa de rotação da engrenagem rotativa e da montagem da gaiola substituta, incluindo o enxerto de engrenagem rotativa, e o tubo para a criação e/ou eliminação de uma conexão rosqueada entre o tubo e um tubo adjacente.

Em uma modalidade, o inserto de engrenagem rotativa desenvolve as mandíbulas de agarre para agarrar o tubo, e as mandíbulas de a-garre se tornam aprisionadas em uma configuração de aperto automático entre a superfície de excêntrico 244 do enxerto de engrenagem rotativa 240 e o tubo. Subsequentemente, com a rotação continuada da engrenagem rotativa 40,a placa de gaiola superior 230 e a placa de gaiola inferior 210, acima e abaixo do enxerto de engrenagem rotativa 240, respectivamente, começam a girar com o enxerto de engrenagem rotativa 240 e a engrenagem rotativa 40 do conjunto de agarre 104.

Os termos "compreendendo", "incluindo" e "possuindo", como utilizados nas reivindicações e especificação aqui, devem ser considerados como indicando um grupo aberto que pode incluir outros elementos não especificados. O termo "consistindo essencialmente em", como utilizado nas reivindicações e especificação aqui, deve ser considerado como indicando um grupo parcialmente aberto que pode incluir outros elementos não especificados, desde que esses outros elementos não alterem materialmente as características básicas e de novidade da invenção reivindicada.

Os termos "um", "uma" e as formas singulares das palavras devem ser levadas em consideração para incluir a forma plural das mesmas palavras, de forma que os termos signifiquem que um ou mais de algo é fornecido. Por exemplo, a frase "uma mandíbula de agarre compreendendo dois lados" deve ser lida como descrevendo uma mandíbula de agarre possuindo dois ou mais lados.

OsJtermos "pelo menos um" e "um ou mais" são utilizados de forma intercambiável. O termo "um" ou "único" deve ser utilizado para indicar que um e apenas um de algo é pretendido. De forma similar, outros valores inteiros específicos tal como "dois" são utilizados quando um número especifico de coisas é pretendido. Os termos "preferivelmente", "preferir", "opcionalmente", "pode", e termos similares são utilizados para indicar que um i-tem, condição ou etapa sendo referido é uma característica opcional (não exigida) da invenção.

Deve-se compreender a partir da descrição acima que várias modificações e mudanças podem ser realizadas às modalidades preferidas da presente invenção sem se distanciar de seu verdadeiro espírito. A descrição acima é fornecida para fins de ilustração apenas e não deve ser considerada limitadora. Apenas a linguagem das reivindicações a seguir deve limitar o escopo dessa invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims (13)

1. Montagem de gaiola substituta (206) para modificar uma pinça de pressão para prender e girar um tubo caracterizada por: um enxerto de engrenagem rotativa em forma geral de um "C" (240) recebível para dentro de uma engrenagem rotativa em forma geral de um "C" da pinça de pressão, em que o enxerto de engrenagem rotativa compreende: uma superfície radial disposta extemamente (241) recebível de forma deslizante no interior de uma superfície excêntrica disposta radial e intemamente (44) da engrenagem rotativa (40); e uma superfície excêntrica disposta radial e internamente (244) para substancialmente envolver e girar com ação de carne uma pluralidade de mandíbulas de agarre (220, 221) de forma a prender e girar um tubo introduzido em meio a pluralidade de mandíbulas de agarre (220, 221); em que a superfície radial disposta externamente (241) do enxerto de engrenagem rotativa (240) compreendendo pelo menos uma protu-berância a ser recebida em pelo menos um recesso (42) no interior na superfície excêntrica disposta radial e internamente (244) da engrenagem rotativa (40).

2. Montagem de gaiola substituta (206) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que ainda compreende: uma placa de gaiola superior (230); uma placa de gaiola inferior (210) acoplada de forma espaçada com a placa de gaiola superior (230), em que o enxerto de engrenagem rotativa (240) é rotacionalmente fixado intermediariamente à placa de gaiola superior (230) e à placa de gaiola inferior (210); um espaço interior (19’) envolvido por uma superfície excêntrica disposta internamente (244) para receber um tubo no espaço (19’); em que uma pluralidade de mandíbulas de agarre (220, 221) são articuladamente dispostas entre a placa de gaiola superior (230) e a placa de gaiola inferior (210), e no interior do espaço interno (19’) do enxerto de engrenagem rotativa (240).

3. Montagem de gaiola substituta (206) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que ainda compreende: uma fenda no interior de uma placa de gaiola superior em forma geral de "C" (230); uma fenda no interior de uma placa de gaiola inferior em forma geral de "C" (210) alinhada com a fenda na placa de gaiola superior (230); e uma fenda no enxerto de engrenagem rotativa (240) que é ali-nhável de forma rotativa com as fendas da placa de gaiola superior (230) e da placa de gaiola inferior (210).

4. Montagem de gaiola substituta (206) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o enxerto de engrenagem rotativa (240) ainda compreende um par de recessos geralmente opostos (242) dentro da superfície excêntrica disposta radial e intemamente (244), cada um disposto para receber e soltar um seguidor de excêntrico para pivotar uma mandíbula de agarre (220, 221) entre uma posição retraída e uma posição de agarre.

5. Montagem de gaiola substituta de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o seguidor excêntrico compreende um lóbulo.

6. Pinça de pressão para agarrar e girar um primeiro tubo em relação a um segundo tubo que compreende: uma caixa de engrenagens (12) envolvendo de forma geral uma abertura (19) para receber o primeiro tubo a ser agarrado e girado; uma engrenagem rotativa (40) disposta de forma rotativa dentro da caixa de engrenagens (12), em que a engrenagem rotativa (40) compreende dentes (41) ao longo ou próximo à sua periferia para engatar pelo menos uma engrenagem de tração, e uma superfície excêntrica dista radial e intemamente (44) ao longo do seu interior; e caracterizada por uma montagem de gaiola substituta (206) conforme definida na reivindicação 1.

7. Pinça de pressão, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo farto de que ainda compreende: uma placa de gaiola superior (230); uma placa de gaiola inferior (210) acoplada a placa de gaiola superior (230) de forma espaçada em relação à placa de gaiola superior (230) para prender rotativamente o enxerto de engrenagem rotativa (240) entre elas; e em que as mandíbulas (220, 221) são articuladamente capturadas entre a placa de gaiola superior (230) e a placa de gaiola inferior (210).

8. Pinça de pressão de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a placa de gaiola superior (230) compreende uma saliente (207) ao redor de sua periferia a ser recebida e suportada em um ombro correspondente (105).

9. Pinça de pressão de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que ainda compreende um ombro (103) para suportar a placa de gaiola inferior (210).

10. Pinça de pressão de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a superfície excêntrica da engrenagem rotativa dista radial e internamente (244) do enxerto de engrenagem rotativa (240) compreende dois excessos geralmente opostos (242), cada um para receber e liberar um seguidor de excêntrico para posicionar uma das mandíbulas de agarre (220, 221) entre a posição retraída e a posição de agarre.

11. Pinça de pressão de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a engrenagem rotativa (40), a placa de gaiola superior (230) e a placa de gaiola inferior (210), são todas com a forma geral de um "C", e cada uma é alinhável com as outras.

12. Método para modificar uma pinça de pressão tendo uma engrenagem rotativa (40), caracterizado pelas etapas de: remover uma montagem de placa de gaiola (106) compreendendo uma pluralidade de mandíbulas de agarre pivotáveis (20, 21) da pinça de pressão; e instalar de forma deslizável uma montagem de placa de gaiola substituta 9206) conforme definida na reivindicação 1.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pe- Io fato de que o enxerto de engrenagem rotativa ainda compreende um espaço interno (19’) entre os mesmos, o espaço (19’) envolvido pela superfície excêntrica disposta radial e internamente (244); em que a instalação da montagem de gaiola substituta compreende dispor o enxerto de engrenagem rotativa (240) no interior da engrenagem rotativa (40) de modo que pelo menos uma projeção é recebida no pelo menos um recesso (42) da engrenagem rotativa (40), o método compreendendo ainda: prender de forma móvel a pluralidade de mandíbulas de agarre (220, 221) no interior do espaço interno (19’) do enxerto de engrenagem rotativa (240) adjacente à superfície excêntrica disposta radial e internamente (244); dispor um tubo no interior do espaço interno (19’) entre as mandíbulas de agarre (220, 221); girar a engrenagem rotativa (40) e o enxerto de engrenagem rotativa (240) através de um primeiro deslocamento angular para mover a pluralidade de mandíbulas de agarre (220, 221) em engate com o tubo; e continuar a girar a engrenagem rotativa (40) e o enxerto de engrenagem rotativa (240) para prender e girar o tubo.