ES2965021T3 - Aparato de agarre - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de agarre

La presente solicitud de patente es una solicitud divisionaria de Solicitud de Patente Europea número 16867288,9 la cual reivindica un aparato de agarre para su uso en la conexión a una tubería y un procedimiento para el agarre a una tubería.

Antecedentes

Campo técnico: Sistemas de taponamiento para taponar tuberías en, por ejemplo, pero no limitado a, refinerías, plantas petroquímicas, y centrales eléctricas.

Breve sumario

La invención proporciona un aparato de agarre para su uso en la conexión a una tubería de acuerdo con la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas. Se proporciona un aparato de agarre para su uso en el agarre a una tubería, para retener fuerzas, o restringir el movimiento relativo. La tubería define un radio interior. El aparato de agarre tiene una superficie exterior en la que la superficie exterior define una superficie de transición o una curva. En determinadas realizaciones, la superficie o curva de transición puede tener un radio menor que o igual al radio interior de la tubería.

El documento US 3943982 divulga el aparato para verificar el agujero y para tapar una tubería que comprende una trama móvil a lo largo del interior de la tubería, transportando la trama medios para detectar una desviación en el agujero de la tubería, medios responsivos a una sobrepresión de fluido en la tubería en una dirección opuesta a aquella en la cual se pretende que el aparato se mueva, y una parte de control móvil responsiva a la detección de una desviación y de una sobrepresión para para operar medios de bloqueo para bloquear el aparato con respecto a la tubería y medios de sellado para sellar la tubería.

El documento US 2015/063920 divulga una empaquetadora de hebilla húmeda que incluye un primer disco y un segundo disco desplazado y alineado axialmente con el primer disco. Se disponen un mandril, una bota de expansión elastomérica, y un freno entre y alineado axialmente con los discos primero y segundo. El mandril incluye una superficie exterior cónica y el freno incluye una superficie interior cónica que hace tope con la superficie interior cónica del mandril. El primer disco está configurado para moverse axialmente hacia el segundo disco a partir de una primera posición a una segunda posición.

El documento US 4497367 divulga un colgador de revestimiento que tiene un cuerpo vertical alargado con un medio de paso de flujo central en su extremo inferior acoplado con un revestimiento dependiente, medios de acoplamiento liberables en su extremo superior acoplando de manera liberable una herramienta de ajuste sobre una serie de tuberías de ajuste. El cuerpo tiene una pluralidad de rebajes de abertura radialmente hacia fuera circunferencialmente espaciados que se extienden verticalmente con superficies de rampa inclinadas hacia arriba y radialmente hacia fuera y pasajes verticales alargados entre el extremo superior del cuerpo y los rebajes. A continuación, el colgador incluye deslizadores que se extienden verticalmente con superficies de acoplamiento de carcasa exterior y superficies de acoplamiento de superficie de rampa interior posicionadas normalmente en las porciones inferiores de los rebajes con sus superficies de acoplamiento de carcasa alineadas con el exterior del cuerpo. Los deslizadores son desplazables verticalmente hacia arriba y radialmente hacia fuera en los rebajes. Los medios de resorte normalmente impulsan de manera flexible los deslizadores hacia arriba y hacia fuera en los rebajes. Las varillas de empuje alargadas se acoplan de manera deslizante en los pasos en el cuerpo y se proporcionan medios de liberación en la herramienta de ajuste para acoplar de manera liberable los extremos superiores y retener las varillas abajo.

El documento GB 666414 divulga un miembro 3 que tiene manguitos 10 que se acoplan a las tuberías 1,2, los cuales pueden ser miembros de transporte de fluidos o de andamiaje, y porciones roscadas derecha e izquierda en las cuales están acoplados manguitos 8 cónicos que hacen que elementos, tales como bolas 13, que se extienden a través de ranuras 12 en los manguitos 10 se muevan hacia un acoplamiento de cuña con las tuberías cuando el miembro se rota en relación con los manguitos 8. Se pueden proporcionar planos en el interior de los manguitos 8 para evitar el desplazamiento circunferencial de las bolas, que pueden ser polarizados en una dirección por los resortes 14. En una modificación los tapones cónicos están dispuestos dentro 'las tuberías y acoplados en un agujero roscado del miembro, siendo las bolas forzadas en contacto con el interior de las tuberías.

Tal y como se utiliza en la presente memoria, el término “tubería” se refiere a un conducto, tubería, tubular, ducto, carcasa y/o similares. Tal y como se utiliza en la presente memoria, el término “conexión” incluirá o podrá incluir el taponamiento en tal conexión.

Breve descripción de los dibujos

Las realizaciones ejemplares pueden comprenderse mejor, y numerosos objetos, características, y ventajas pueden hacerse evidentes para los expertos en la técnica haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Estos dibujos se utilizan para ilustrar únicamente realizaciones ejemplares, y no deben considerarse limitativos de su ámbito, ya que la divulgación puede admitir otras realizaciones ejemplares igualmente eficaces. Las figuras no están necesariamente a escala y determinadas características y vistas de las figuras pueden mostrarse exageradas en escala o en esquema en aras de la claridad y la concisión.

La Figura 1 representa una vista en perspectiva de un tapón de agarre de acuerdo con una realización no de acuerdo con la invención como se reivindica, dentro de una sección transversal de tubería con bolas que agarran la tubería.

La Figura 2 representa otra vista en perspectiva de la realización de la Figura 1 que muestra el aparato de agarre en sección transversal.

La Figura 2A es una vista similar a la Figura 2 con el dispositivo de taponamiento convencional en sección transversal.

La Figura 3 representa una vista en perspectiva ampliada de la realización de la Figura 1 que muestra las bolas retraídas, retrayéndose, o justo antes de liberarse.

La Figura 4 representa una vista en perspectiva ampliada de la realización de la Figura 1 que muestra las bolas extendidas para un agarre activo.

La Figura 5 representa una vista esquemática en perspectiva de otra realización no de acuerdo con la invención como se reivindica, que tiene una almohadilla de agarre junto con una bola.

La Figura 6 representa una vista esquemática en perspectiva de otra realización no de acuerdo con la invención como se reivindica, que representa un inserto de cavidad o canal para su uso con bolas.

La Figura 7 representa una vista esquemática en perspectiva de un inserto de cavidad o canal de acuerdo con otra realización no de acuerdo con la invención como se reivindica.

La Figura 8 representa una vista esquemática en perspectiva de un inserto de cavidad o canal de acuerdo con otra realización no de acuerdo con la invención como se reivindica.

La Figura 9 representa una vista esquemática en perspectiva de un inserto de cavidad o canal de acuerdo con otra realización no de acuerdo con la invención como se reivindica.

La Figura 10 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización de insertos de agujero de bola montados en un anillo de inserto no de acuerdo con la invención como se reivindica.

La Figura 10A representa una vista esquemática en perspectiva de una realización alternativa no de acuerdo con la invención como se reivindica, de un aparato de agarre de un diseño/tipo de manguito de bola endurecida.

La Figura 11 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización no de acuerdo con la invención como se reivindica, de un aparato de agarre utilizado de manera separada como tope de seguridad para bloquear el diámetro interior de la tubería y evitar la expulsión de un tapón.

La Figura 12 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización no de acuerdo con la invención como se reivindica, de múltiples insertos de agujero de bola en múltiples placas de inserto unidas. La Figura 13 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización no de acuerdo con la invención como se reivindica, de bolas en un cono por fila de bolas actuadas por leva de resorte único. Las Figuras 14A y 14B a 28 representan realizaciones ejemplares de acuerdo con la invención reivindicada. La Figura 14A representa una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un disco.

La Figura 14B representa una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un rodillo.

La Figura 15 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con discos que tiene los discos extendidos individualmente hasta la posición de agarre. La Figura 16 representa una vista esquemática en perspectiva seccional de la realización ejemplar de la Figura 15 que muestra el aparato de agarre con actuación de resorte individual de los discos extendidos individualmente.

La Figura 17 representa una vista esquemática en perspectiva seccional de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con discos con actuación de zapata de pasador de resorte individual en los discos individuales.

La Figura 18 representa una vista esquemática en perspectiva de la realización ejemplar del aparato de agarre de la Figura 17 con discos actuados individualmente, cada uno actuado para acoplar la tubería (se muestra en sección transversal).

La Figura 19 representa una vista esquemática en perspectiva seccional de la realización ejemplar del aparato de agarre de las Figuras 17 y 18 con la zapata de pasador de resorte y el disco para el acoplamiento de la tubería, y el centro o sección de la ranura de cuña.

La Figura 20 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar similar a la Figura 15 de un dispositivo de taponamiento y un aparato de agarre con rodillos extendidos individualmente para agarrar la geometría del diámetro interior de la tubería.

La Figura 21 representa una vista esquemática en perspectiva seccional de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con mordazas de cuña rodante actuadas de manera individual o independientemente.

La Figura 22 representa una vista esquemática en perspectiva en sección parcial de una realización ejemplar similar a la Figura 21 de un aparato de agarre con la(s) mordaza(s) de cuña retirada(s) para representar el conjunto de rodillo lineal.

La Figura 23 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con las mordazas de cuña retraídas.

La Figura 24 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con mordazas de cuña actuadas.

La Figura 25 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con las mordazas de cuña retraídas.

La Figura 26 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con mordazas de cuña actuadas.

La Figura 27 representa una vista en perspectiva frontal de una realización ejemplar de una mordaza de cuña.

La Figura 28 representa una vista en perspectiva inferior de una realización ejemplar de una mordaza de cuña.

La Figura 29 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa no de acuerdo con la invención como se reivindica, de un aparato de agarre con bolas actuadas.

La Figura 30 representa una vista esquemática en perspectiva en sección transversal de la realización ejemplar de un aparato de agarre de la Figura 29 con bolas actuadas.

La Figura 31 representa una vista esquemática en perspectiva en sección de la realización ejemplar de un aparato de agarre de las Figuras 29-30 con las bolas retraídas.

Las Figuras 32 a 35 y 37 a 52 representan realizaciones ejemplares de acuerdo con la invención como se reivindica.

La Figura 32 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con los rodillos al menos parcialmente retraídos.

La Figura 33 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con rodillos de la Figura 32 que muestra los rodillos al menos parcialmente actuados o actuados de manera individual o independientemente para agarrar el diámetro interior de la tubería (se muestra en sección transversal).

La Figura 34 representa una vista esquemática de extremo superior ampliada o una vista en sección de extremo de la realización ejemplar de un aparato de agarre con rodillos de las Figuras 32-33, no dentro del tubo.

La Figura 35 representa una vista esquemática en perspectiva, parcialmente en sección, de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con mordazas deslizantes.

La Figura 36 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre no de acuerdo con la invención como se reivindica, para el agarre externo con bolas actuadas al menos parcialmente.

La Figura 37 representa una vista en perspectiva de una realización ejemplar de una mordaza de cuña.

La Figura 38 representa una vista superior de la realización que se muestra en la Figura 37.

La Figura 39 representa una vista lateral de extremo de la realización que se muestra en las Figuras 37-38. La Figura 40 representa una vista lateral de la realización que se muestra en las Figuras 37-39.

La Figura 41 representa una vista esquemática en perspectiva seccional de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con mordazas de cuña.

La Figura 42 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con mordazas de cuña.

La Figura 43 representa una vista esquemática en perspectiva seccional de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con mordazas de cuña.

La Figura 44 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con mordazas de cuña.

La Figura 44A es similar a la Figura 44 y muestra una vista en perspectiva seccional de un aparato de agarre frontal con mordazas autoactuadas independientemente que tiene las mordazas retraídas.

La Figura 44B es similar a la Figura 44 y muestra una vista en perspectiva de un aparato de agarre posterior con mordazas autoactuadas independientemente que tiene las mordazas actuadas.

La Figura 44C es similar a la Figura 44A y muestra una vista en perspectiva seccional de un aparato de agarre posterior con mordazas autoactuadas independientemente que tiene las mordazas retraídas.

La Figura 45 representa una vista en perspectiva de una realización ejemplar de una mordaza de cuña que tiene una realización ejemplar de texturizado.

La Figura 46 representa una vista en perspectiva de una realización ejemplar de una mordaza de cuña que tiene una realización ejemplar de texturizado.

La Figura 47 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con mordazas de cuña actuadas de manera individual o independientemente con las mordazas de cuña extendidas.

La Figura 48 representa una vista esquemática en perspectiva seccional de una realización ejemplar de acuerdo con la Figura 47 de un aparato de agarre con la(s) mordaza(s) de cuña extendida(s) para acoplar. La Figura 49 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con una mordaza de cuña.

La Figura 50 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con la(s) mordaza(s) de cuña autoactuada(s) independientemente retraída(s).

La Figura 51 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con la(s) mordaza(s) de cuña autoactuada(s) independientemente extendida(s) para acoplar.

La Figura 52 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre con la(s) mordaza(s) de cuña autoactuada(s) independientemente extendida(s) para acoplar/elevar la tubería.

Descripción de la(s) realización(es)

La descripción que sigue incluye aparatos, procedimientos, técnicas, y secuencias de instrucción ejemplares que incorporan técnicas de la materia inventiva. Sin embargo, se entiende que las realizaciones descritas pueden practicarse sin estos detalles específicos. Las Figuras 1 a 13, 29 a 31 y 36 se refieren a realizaciones no de acuerdo con la invención como se reivindica.

Con referencia a las Figuras 1-4 se muestra una realización ejemplar de un tapón 10 de agarre o agarre en una tubería, orificio o tubo 12. Un tal tapón 10 de agarre es para uso en el taponamiento de tuberías 12 en, por ejemplo, pero no limitado a, refinerías, plantas petroquímicas, y centrales eléctricas (en, por ejemplo, intercambiadores, calentadores, calderas, etc.) por razones de seguridad, limpieza, mantenimiento, construcción, soldadura, pruebas, etc. Un tal tapón 10 de agarre se puede utilizar para realizar una conexión a un tubo o tubería 12, tal como, a modo de ejemplo únicamente, para conectar un cable a un tubo abierto anclado submarinamente en el fondo del océano, o como, a modo de ejemplo únicamente, para establecer una o más conexiones eléctricas. El tapón 310 de agarre (véase la Figura 36) también se puede utilizar para taponar externamente o realizar una conexión externa a una tubería, varilla o tubo 312.

El tapón 10 de agarre incluye un dispositivo 20 de taponamiento convencional u otro (por ejemplo, de doble bloque, de expansión, etc.). El dispositivo 20 de taponamiento convencional u otro en una realización convencional ejemplar incluye juntas 22 (por ejemplo, juntas de poliuretano) y placas 24a, 24b, 24c de sujeción que pueden apretarse entre sí, por ejemplo, mediante pernos 25. Los anillos 26 de limite interiores bordean el diámetro interior de las juntas 22, hacen tope con porciones de las placas 24a, 24b, 24c de sujeción, prohíben el apriete hacia el interior de las juntas 22. Una o más de las placas 24a, 24b y 24c de sujeción definen un orificio 28 a través de las mismas. Un tubo 30 de ventilación puede montarse o fijarse dentro de una o más de las placas 24a, 24b y 24c de sujeción a través de los orificios 28. El tubo 30 de ventilación se extiende a través del dispositivo 20 de taponamiento para ventilar opcionalmente la tubería 12 más allá del dispositivo 20 de taponamiento.

En la realización ejemplar que se muestra, el tapón 10 de agarre incluye un aparato 40 de agarre o agarre. Se debe tener en cuenta que el aparato 40 de agarre puede estar montado, fijado o ser unitario en el lado 14 sellado contra presión o fluido del dispositivo 20 de taponamiento (como se muestra), en el lado 16 atmosférico (véanse, por ejemplo, las Figuras 43-44), o puede estar separado del dispositivo 20 de taponamiento (véase, por ejemplo, la Figura 11).

En una realización ejemplar como se muestra en las Figuras 1-4 el aparato 40 de agarre incluye una bola actuada con jaula 42 de retención (las bolas 70 son actuadas de manera individual/discretamente por resorte, siendo retenidas por el acoplamiento de la tubería 12 o por la jaula de retención/jaula 42 de retracción de bolas). Una varilla 32 puede extenderse a través del tubo 30 de ventilación. Una barra o llave 34 está fijada a un extremo 33 de la varilla 32. Una palanca 36 (actuada por leva como se muestra en las Figuras 1-2 con la Figura 3 que muestra la jaula 42 de retención retrayendo las bolas 70 de resorte actuadas de manera individual/discretamente cuando se actúa la palanca 36 de leva tirando de la jaula 42 de retención en dirección opuesta a la flecha 13, y actuada, soportada o calibrada de manera roscada, Figura 11) está fijada al otro extremo 35 de la varilla 32. Como se aprecia a partir de las figuras de los dibujos, la palanca 36, la varilla 32 y la barra 34 se utilizan para la actuación (en este caso, la retracción de las bolas actuadas individualmente por resorte mediante la jaula 42 de retracción/retención de bolas). La barra 34 puede tomar la forma de una llave de la varilla 32 que va a ser actuada por resorte (no se muestra).

La realización ejemplar de la bola actuada con jaula 42 de retención representada en las Figuras 1-4, incluye generalmente un conjunto de manguito 80 soldado con la barra 34. El conjunto mayor de la presente realización ejemplar tiene uno o más anillos de agujero de cuña o cuerpos 50 anulares de montaje de bolas, resorte(s) 60, bola(s) como dispositivos 70 de agarre discretos, y el manguito 80. Son posibles muchas otras realizaciones.

La realización ejemplar del cuerpo o cuerpos 50 anulares de montaje de bolas que se muestra define un vacío 52 interior para el paso de la varilla 32. La superficie 54 exterior de los cuerpos 50 anulares de montaje de bolas define cavidades de montaje inclinadas (o transversales) o pista(s) 56. En la realización que se muestra, las cavidades de montaje inclinadas o pistas 56 están arqueados en sección transversal (por ejemplo, agujeros cilíndricos parciales) para que coincidan con la(s) bola(s) 70. El ángulo de inclinación 57 de las cavidades de montaje inclinadas o pistas 56 se define en relación con la dirección axial de la varilla 32 o paso 13 central de la tubería 12. La superficie 54 exterior de los cuerpos 50 anulares de montaje de bolas define además la(s) superficie(s) 58 de tope en el extremo interior de cada una de las respectivas cavidades de montaje inclinadas o pista(s) 56. En la realización que se muestra, las superficies 58 de tope funcionan como superficie de montaje de resorte 60 y tope interior de bola 70. Los cuerpos 50 anulares de montaje de bolas pueden definir además orificios 59 los cuales se pueden utilizar para atornillar o fijar el aparato 40 de agarre al dispositivo 20 de taponamiento (un experto en la técnica puede implementar otros medios de fijación, si se desea, tales como, por ejemplo, soldadura, mecanizado, colado, o elemento integral formado de la placa 24c de sujeción inferior).

El(los) resorte(s) 60 actúan las bolas 70 reguladas por el manguito 80, como se describe más adelante. Se pueden implementar resortes 60 de otros tipos distintos a los que se muestran. Los resortes 60 pueden eliminarse y sustituirse por otros medios de actuación, que incluyen, pero no se limitan a, dispositivos hidráulicos, neumáticos, eléctricos, magnéticos, térmicos, gravitacionales u otros dispositivos mecánicos. La fuerza de los resortes 60 o cualquier resorte individual dentro de una realización particular se puede variar como se desee por un experto en la técnica para efectuar un agarre deseable.

La(s) bola(s) 70 son actuadas por los resortes 60 como se describe más adelante y flotan para entrar en contacto con el diámetro interior de la tubería 12. Las bolas 70 tienen preferentemente una superficie 72 exterior redonda/esférica con el fin de bloquear el dispositivo sin marcar o dañar la superficie 12a interior de la tubería o como mucho hacer hoyuelos (trabajo en frío) al entrar en contacto con la tubería en lugar de crear un punto, corte o unión de tensión, y para el desplazamiento como se describe más adelante.

La que se muestra realización ejemplar del manguito 80 define la(s) abertura(s) 82 conformada(s) para permitir que las bolas 70 se liberen a través de la actuación del resorte 60. La forma específica de las aberturas 82 puede ser circular, ovalada, oblonga, ranurada, etc. Las dimensiones interiores de las aberturas funcionan preferentemente para permitir la liberación de las bolas 70 actuadas por resorte 60 y pueden estar limitadas para evitar el escape de las bolas 70 (es decir, tener una dimensión límite menor que el diámetro exterior de las bolas 70). El número de abertura(s) 82 puede ser complementario al número de resortes 60, bolas 70 y pistas 56 de montaje inclinadas. Las dimensiones interiores sólidas del manguito 80 funcionan preferentemente para limitar o mantener las bolas 70 en su lugar contra la fuerza del resorte 60.

El ángulo de inclinación 57 de las pistas 56 de montaje inclinadas puede variar de acuerdo con el diámetro interior de la tubería 12. En un ejemplo, se puede utilizar un ángulo más pronunciado de acuerdo con o a medida que aumenta el diámetro de la tubería 12. Un experto en la técnica apreciará que el ángulo de inclinación 57 se puede utilizar para efectuar un agarre, sujeción o bloqueo adecuados dentro de una tubería 12 de cualquier diámetro interior dado. Los respectivos ángulos de inclinación 57 pueden incluso variar dentro de las pistas 56 de montaje inclinadas individuales dentro de una realización dada para coincidir con la fuerza de agarre deseada de cualquier individuo o grupo de bolas 70 dado.

Las diferentes opciones o realizaciones del aparato 40 de agarre pueden incluir diferentes combinaciones de resortes 60, bolas 70, aberturas 82 en el manguito 80, y pistas 56 de montaje inclinadas. A modo de ejemplo, pero sin limitarse a, lo anterior podría disponerse en una única fila, con una única bola, únicamente con dos bolas, con bolas escalonadas, con treinta y seis bolas, algunas bolas podrían estar cargadas por resorte mientras que otras no, etc. La Figura 5 muestra una realización ejemplar de una tapa 90 de distribución de carga. La tapa 90 de distribución de carga se puede utilizar en combinación con las bolas 70 (o sin ellas) para funcionar o crear una superficie 92 de almohadilla de sujeción para agarrar el diámetro interior de la tubería 12. La tapa 90 de distribución de carga puede tener casquillos 94 para recibir las bolas 70. La superficie 92 de almohadilla de sujeción puede estar texturizada o revestida para mejorar el agarre o el contacto por fricción entre la superficie 92 de almohadilla de sujeción y el diámetro interior de la tubería 12.

La Figura 6 representa una realización ejemplar de un inserto 105 de cavidad o canal. El inserto 105 de canal se puede utilizar en lugar de o en reemplazo de las cavidades de montaje inclinadas o pistas 56, utilizarse como una cavidad o canal individual de bolas, con surcos 102 para cargar las bolas 70. El inserto 105 de canal se puede fijar al cuerpo 50 anular de montaje de bola utilizando cualquier medio de fijación conocido.

Las Figuras 7-9 representan otras realizaciones ejemplares de insertos 200 de canal o cavidad (Figura 7), 300 (Figura 8), 400 (Figura 9) similares a la Figura 6 pero que tienen un ángulo de inclinación 57 diferente.

En la Figura 7, el agujero de bola/inserto 200 de canal está diseñado para ser montado en una cara posterior plana con una nariz/rodillo 110 cilíndrico que puede estar ranurado como en la Figura 10. El extremo de agujero puede cerrarse como se muestra o a través del extremo de modo que la superficie de acoplamiento defina el extremo de la pista de bola o la cavidad 103.

En la Figura 8, el inserto 300 de agujero de bola es un bloque de cuña similar al inserto 200 de agujero de bola, con la cavidad de agujero de bola dividida para permitir que la cavidad sea fresada con fresa de extremo de bola o similares. El extremo del cuerpo/canal 102 de montaje puede cerrarse como se muestra o a través del extremo de modo que la superficie de acoplamiento defina el extremo de la pista de bolas o cavidad 103.

En la Figura 9, el inserto 400 de agujero de bola es un canal o pista de bola similar al inserto 300 de agujero de bola, pero está diseñado para fijarse en una ranura cónica para establecer el ángulo de cuña en un anillo similar al de la Figura 10. Este anillo podría ser una simple cónica e incluso utilizar la placa de apoyo como respaldo. También podría estar formado de una pluralidad de facetas de ángulo de cuña que forman un diámetro de soporte en forma de cono. El extremo del cuerpo/canal 102 de montaje puede cerrarse como se muestra o a través del extremo de modo que la superficie de acoplamiento defina el extremo de la pista de bolas o cavidad 103.

Todas estas realizaciones ejemplares de insertos 100, 200, 300, 400 de cavidad o canal se pueden hacer de un material suficientemente duro o tratable térmicamente para proporcionar fuerza y resistencia al desgaste a las fuerzas de sujeción de la bola. Los insertos 100, 200, 300, 400 de cavidad o canal se pueden fijar de cualquier manera, incluyendo, pero no limitándose a lengüetas y surcos bloqueados, pasadores, pernos, adhesivos, ajustes a presión o soldadura. La(s) cavidad(s) de bolas puede(n) capturar completamente las bolas actuadas individualmente sin el uso de una jaula de bolas secundaria.

La Figura 10 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización de un aparato 40 de agarre que tiene insertos de agujero de bola (por ejemplo, 105, 200, 300, 400, etc.) montados en el anillo 115 de inserto. La Figura 10A representa una vista esquemática en perspectiva de una realización alternativa de un aparato 40 de agarre de un diseño/tipo de manguito de bolas endurecidas con un tubo 111 de manguito duro que tiene agujeros 112 de bola para las respectivas bolas 70 de cojinete duras (no se muestran en la Figura 10A) para poder rodar libremente sin hacer hoyuelos en los agujeros de diámetro interior de las tuberías o tubos 12a de altas cargas de agarre (no se muestran en la Figura 10A). La realización de la Figura 10A permite fuerzas mucho mayores con, por ejemplo, un anillo 110a ligero (aluminio) y manguitos 114 endurecidos que añaden resistencia donde más se desea. Utilizando la realización ejemplar de la Figura 10A como ejemplo, pero sin limitarse a tal realización, un tal aparato 40 de agarre se puede utilizar/implementar como un módulo de agarre modular con una o más bolas, discos, rodillos o mordazas que pueden añadirse según sea necesario a un anillo o placa de montaje para coincidir con cualquier forma o diámetro de tubería. Se pueden añadir múltiples anillos de agarre (anillos de cavidad de agarre múltiple modulares o estándar) en capas según sea necesario para lograr una fuerza de agarre deseada (véase, por ejemplo, la Figura 12). Tales anillos pueden orientarse para resistir el movimiento en una o ambas direcciones.

La Figura 11 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización de un aparato 40 de agarre utilizado de manera separada (preferentemente en el lado 16 atmosférico) como tope de seguridad para bloquear el diámetro interior de la tubería 12 para evitar la expulsión de un tapón 20.

La Figura 12 representa una vista esquemática en perspectiva de un aparato 40 de agarre de múltiples insertos de agujero de bola (por ejemplo, 105, 200, 300, 400, etc.) en múltiples placas 120 de inserto unidas .

La Figura 13 representa otra realización ejemplar donde el retenedor actúa las bolas 70, es decir, la realización que se muestra representa un aparato 40 de agarre de bolas 70 en un cono por fila de bolas 70, un único resorte 160 sobre la varilla o tubo 32 (actuado por leva o torsión) montado conjuntamente como un cuerpo 150 anular de montaje de bolas con manguito 180.

En realizaciones de acuerdo con la invención como se reivindica, el aparato 40 de agarre puede incluir discos como dispositivos 100 de agarre discretos o rodillos como dispositivos 110 de agarre discretos en lugar de bolas 70. En la Figura 14A se representa una realización ejemplar de un disco 100, y en la Figura 14B se representa una realización ejemplar de un rodillo 110. Los rodillos 110 y los discos 100 funcionan de manera similar a las bolas 70, ya que todos ellos pueden ser actuados de manera individual/discretamente por resortes (o cualquier otro medio de actuación) para ajustarse a cualquier ovalidad de la tubería 12, imperfección en la redondez, variación, deformación o anormalidad en la superficie interior de la tubería, diámetro interior, u orificio 12a. En consecuencia, todos los rodillos 110 y discos 100, y las mordazas como dispositivos (150, 250) de agarre discretos son capaces de bloquear o asegurar en la superficie 12a de la tubería (actuadas colectivamente de manera individual o concurrentemente) en comparación con tener sólo unas pocas áreas de presión de contacto desigual como se encuentra en los mecanismos de agarre convencionales de estilo mordaza. Los discos 100 pueden asegurarse o acoplarse con la superficie 12a interna de la tubería a través de la superficie 108 exterior de disco; y los rodillos 110 pueden acoplarse con la superficie 12a de la tubería a través de las superficies 118 exteriores de rodillo. Los discos 100 y los rodillos 110 pueden bloquear sin marcar o hacer hoyuelos poco profundos o hacer marcas de hoyuelos en la superficie 12a de la tubería (similar a, por ejemplo, una prueba de dureza Brinell) comprimiendo la estructura de grano de metal sin ranurar o cortar en el diámetro 12a interno de la tubería. Los discos 100 y rodillos 110 divulgados en la presente memoria sólo aplican fuerza de agarre (distinta de la pequeña fuerza del resorte 60 utilizada para acoplar los discos 100 y/o rodillos 110 a la superficie de la superficie interna o diámetro 12a de la tubería y a los cuerpos 50,102 de montaje) a menos que o hasta que el dispositivo 20 de taponamiento se mueva o deslice. En las realizaciones divulgadas, si no se mueve nada, los rodillos 110 y/o los discos 100 no pueden dañar la tubería 12, ya que sólo pueden estar en ligero contacto de rodadura con el diámetro 12a interno de la tubería.

En cualquier realización ejemplar, el aparato 40 de agarre puede activar de manera individual/discretamente, o también de manera colectiva y/o concurrentemente, los respectivos cilindros, rodillos, discos, mordazas o cualquier dispositivo 100, 120 de agarre discreto, etc.

Las Figuras 14A y 14B representan realizaciones ejemplares de un disco 100 y un rodillo 110, respectivamente, cada uno de los cuales se puede utilizar con un dispositivo 120 de agarre. Se señala que el disco 100 de la Figura 14A tiene una superficie 108 exterior más redondeada en comparación con la superficie 118 exterior del rodillo 110 de la Figura 14B. El disco 100 puede, en determinadas realizaciones, ser una “porción” o una sección de una bola 70. Además, el disco 100 o rodillo 110 puede tener una pluralidad de curvaturas en la superficie 108, 118 exterior. En determinadas realizaciones, el disco 100 o rodillo 110 tiene un arco o curva 108a o 118a de superficie que casi coincide o es complementario al diámetro interno o superficie 12a de la tubería 12. Cuando el ancho del disco 100 se ensancha, su diseño puede asemejarse al del rodillo 110. Opcionalmente, el disco 100 o rodillo 110 también puede incluir bordes 119 de radio. El ancho de las superficies 108, 118 exteriores y las curvas 108a y 118a de superficie pueden ajustarse según se desee (es decir, la curva 108a y/o 118a de superficie puede ser sustancialmente plana o curvada según se desee). Se pueden utilizar/implementar secciones de disco con un radio de contacto diferente al radio de disco (es decir, la superficie 108a/118a exterior del disco no es necesariamente un cilindro perfecto y, por ejemplo, puede tener un arco/curva 108a, 118a ovalada o curvada) para proporcionar un espaciado más estrecho y un área de contacto mayor para extender las fuerzas a las superficies de agarre para que disminuyan gradualmente desde el centro de contacto hasta el borde del área de contacto.

Las Figuras 15-19 visualizan diversas realizaciones alternativas de un aparato 120 de agarre con discos 100 los cuales están configurados para acoplarse a la superficie interna de la tubería o al diámetro 12a. La Figura 20 representa una vista esquemática en perspectiva de una realización de un aparato 120 de agarre con rodillos 110. De manera similar al aparato 40 de agarre o agarre divulgado en las Figuras 1-13 y párrafos asociados, el aparato 120 de agarre se puede utilizar junto con un dispositivo 20 de taponamiento y también puede incluir cuerpos 102 anulares de montaje, resortes 126, y un manguito 122. Los discos 100 y/o rodillos 110 pueden montarse adyacentes a un resorte 126 y sobre pistas o cavidades 103 que tienen una superficie inferior plana o curvada definida en el cuerpo 102 de montaje. El aparato 120 de agarre también puede incluir opcionalmente bloques/zapata 106 de resorte situados entre el resorte 126 y el disco 100 o rodillo 110 (un extremo del resorte 126 puede estar conectado al bloque/zapata 106 de resorte y el bloque a su vez empuja el disco 100 o rodillo 110). Aunque se representan en las Figuras 17-19 como en forma rectangular, los bloques/zapatas 106 de resorte pueden ser de cualquier forma deseada - como un ejemplo, y no limitado, a, véanse las Figuras 29-33, en las que las realizaciones de los bloques 173, 106 se muestran con formas tipo arandela o cilíndrica. Las diferentes opciones o realizaciones del aparato 120 de agarre pueden incluir diferentes combinaciones de resortes 126, discos 100/rodillos 110, ranuras 124 en el manguito 122, y pistas 103 de montaje. A modo de ejemplo, pero no limitado a, lo anterior podría disponerse en una sola fila, con un único disco/rodillo, con dos discos/rodillos únicamente, con discos/rodillos escalonados, con treinta y seis discos/rodillos, algunos discos/rodillos podrían ser cargados por resorte mientras que otros no, y/o con alguna combinación de bolas, discos, y rodillos, etc.

El aparato 120 de agarre puede tener múltiples capas de cuerpos 102 de montaje. Cada una de las capas de cuerpos 102 de montaje puede estar separada por una placa 134. Cada cuerpo 102 de montaje puede tener una o más pistas 103 definidas la cuales pueden guiar el movimiento de un disco 100 o un rodillo 110. Las pistas 103 pueden estar inclinadas o ser transversales a lo largo de un ángulo o inclinación 105 definido con respecto a la superficie del diámetro 12a interno de la tubería. Además, los cuerpos 102 de montaje pueden definir un agujero 104 pasante a través del cual puede desplazarse una varilla o perno 130 a través de ellos. Las placas 134 pueden definir o funcionar como topes interiores para el disco 100 o el rodillo 110. Además, las placas 134 también pueden funcionar como una superficie de montaje de resorte 126. La varilla o perno 130 también puede incluir un extremo 131 roscado, el cual puede roscarse a través de un orificio 136 pasante de las placas 134.

El manguito 122 del aparato 120 de agarre cuando está ensamblado, se desliza sobre el cuerpo 102 de montaje, en el que los discos 100 o rodillos 110 pueden extenderse al menos parcialmente más allá o fuera del manguito 122 a través de ranuras o aberturas 124 definidas en el manguito 122, cuando el aparato 120 de agarre está al menos parcialmente actuado. El manguito 122 también puede incluir aberturas 123 definidas cerca de un extremo del manguito 122, donde se puede insertar un extremo 133 de un brazo 132 (o potencialmente una palanca) del aparato 120 de agarre.

Además, en determinadas realizaciones (véanse las Figuras 17-19), cada uno de los resortes 126 puede montarse opcionalmente sobre o alrededor de un pasador 128. El pasador 128 puede proporcionar un soporte adicional a los resortes 126. Cuando las realizaciones alternativas incluyen los pasadores 128, las placas 134 pueden tener aberturas 135 de placa las cuales permiten el desplazamiento del pasador 128 a través de la placa 134 o el montaje/fijación del pasador 128 en la placa 134. Opcionalmente, algunos extremos 128a de los pasadores 128 pueden hacer tope contra el extremo 133 del brazo o palanca 132, cuando los pasadores 128 están incluidos con la capa “superior” de los cuerpos 102 de montaje. En capas secundarias o posteriores de cuerpos 102 de montaje, opcionalmente el extremo 128a superior de los pasadores 128 puede hacer tope contra un disco 100 o rodillo 110 de una capa superior.

Los rodillos 110/discos 100 son actuados por resorte hacia arriba por la pista/rampa 103 hasta que son detenidos por la tubería ID 12a o la jaula/manguito 122 del disco/rodillo o la ranura de uña (diseño sin jaula).

El perno 130 mantiene el conjunto unido y se puede utilizar para montarlo en cualquiera de los extremos de un tapón de prueba. Cualquier fuerza aplicada al perno 130 se transfiere a las placas 134 de extremo, al cuerpo de montaje/cuñas 103, a los rodillos 110 y hacia el exterior de la tubería 12a, evitando que el dispositivo 120 de agarre y/o el tapón se muevan con respecto a la tubería 12. El perno 130 puede ser un perno o todo roscado. El perno 130 puede tener un paso central perforado hueco para formar un respiradero pasante o parcialmente perforado a un taladro transversal para crear un puerto de presión para pruebas en una aplicación de doble bloque.

El manguito/jaula 122 y los pasadores 128 se utilizan para retraer y desbloquear el disco o los rodillos 110 para que no queden atrapados entre la tubería ID 12a y las ranuras 102 de cuña de cuerpo de montaje.

En realizaciones alternativas, el aparato 120 de agarre también puede ser actuado por leva (no se ilustra). La realización ejemplar del manguito 122 como se muestra define ranura(s) o abertura(s) 124 conformada(s) para permitir que los discos 100 o rodillos 110 se liberen a través de la actuación del resorte 126. La forma específica de las ranuras o aberturas 124 puede ser circular, ovalada, oblonga, ranurada, etc. Las dimensiones interiores de las ranuras 124 funcionan preferentemente para permitir la liberación de los discos 100 y rodillos 110 actuados por el resorte 126 y pueden limitarse para impedir el escape de los discos 100 y rodillos 110 (por ejemplo, los discos 100 y rodillos 110 pueden tener una extensión, poste, eje o árbol 107, 117 que se extienda más allá del ancho de las ranuras 124 para evitar su liberación). La(s) ranura(s) o abertura(s) 124 puede(n) tener muescas 125 transversales (preferentemente estrechas en ancho) para recibir y capturar la extensión, poste, eje o árbol 107, 117 de los respectivos discos 100 y/o rodillos 110 durante el ensamblaje del aparato 120 de agarre. El número de ranuras 124 puede ser complementario al número de resortes 126, discos 100/rodillos 110 y pistas 103 inclinadas. Las dimensiones interiores sólidas del manguito 122 funcionan preferentemente para limitar o mantener los discos 100 o los rodillos 110 en su sitio contra la fuerza del resorte 126.

Las Figuras 21-26 representan realizaciones alternativas de un aparato 140 de agarre con mordazas 150 de cuña. Además de las mordazas de cuña o mordazas 150, las realizaciones ejemplares de un aparato 140 de agarre también pueden incluir una cuña cónica centrada o cono 160 de cuña, dispositivos reductores de fricción tales como rodillos cilíndricos de bolas u otros cojinetes 164, y resortes o émbolos 158 de resorte. El aparato 140 de agarre se inserta en una tubería 12 y, luego, las mordazas 150 se actúan para acoplarse contra la superficie 12a interna de la tubería cuando se desee.

La superficie 168 exterior de la cuña cónica centrada o cono 160 de cuña puede definirse como una forma sustancialmente cónica o frustocónica. Una o más pistas 162 pueden estar definidas en la superficie 168 exterior de la cuña 160 cónica centrada. Estas pistas 162 pueden llenarse con un conjunto de rodillos 164 cilindricos, pero en realizaciones alternativas las pistas 162 pueden llenarse con cojinetes de bola o la cuña 160 cónica centrada puede utilizar en su lugar cojinetes recirculantes (no se representan). Cada superficie 153 interior de una mordaza 150 de cuña está configurada para establecerse o apoyarse contra cada conjunto de rodillos o cojinetes 164 en las pistas 162. Además, en realizaciones alternativas, las pistas 162 pueden estar simplemente revestidas con un revestimiento de baja fricción, tal como la marca TEFLON o un laminado o revestimiento de la marca TURCITE, sin rodillos o cojinetes 164 establecidos en las pistas 162. Los rodillos o cojinetes 164 y la superficie 153 interior de mordaza también pueden estar revestidos con revestimientos de baja fricción en realizaciones alternativas. Además, en aún otra realización, el aparato 140 de agarre puede tener una pista 162 de metal sin revestimiento acoplada con una superficie 153 interior de mordaza sin revestimiento. Son posibles muchas combinaciones. Además, la cuña 160 cónica centrada también puede tener un agujero 166 pasante definido a través de ella. Además, la cuña 160 cónica centrada define ranuras 169 en T adyacentes a cada lado de las pistas 162. Las ranuras 169 en T están configuradas para complementar y acoplar la brida 156 en T de la mordaza 150 de cuña. El ángulo 161 de inclinación de la cuña 160 de cono definido con respecto a la superficie del diámetro 12a interno de la tubería también puede ajustarse según se desee.

Con referencia a la Figura 47 y la Figura 48, otros dispositivos/procedimientos pueden ser utilizados para retener, a modo de ejemplo y realización ejemplar, una mordaza 450 de cuña puede ser retenida en un aparato/mecanismo 440 de agarre mediante la inclusión de bandas 469 de polarización circunferenciales (tales como, por ejemplo, bandas de resorte, juntas tóricas, o similares) en ranuras 456. Las ranuras 456 pueden definirse a través de la superficie exterior de las mordazas 450 de cuña discretas. Cada mordaza 450 de cuña puede ser actuada independientemente por un resorte cautivo/émbolo 458 de resorte (trabajando con cono(s) 460 de cuña con o sin rodillos). El aparato/mecanismo 440 de agarre puede funcionar junto con un tapón 420 de cierre/prueba. Cada mordaza 450 de cuña puede tener la forma de una mordaza 450 de placa delgada y plana, de borde de hoja estrecho o uniforme (pero no tan estrecha como para crear marca(s) en el agarre), para su uso en un aparato 440 de agarre. Tal borde puede tener una superficie 354 exterior de la mordaza 450 de cuña que tenga una curva convexa, curvatura o arco 355, y puede tener un revestimiento y/o texturizado 352 (por ejemplo, duro, capa, antifricción, arenilla, superficie, fricción aumentada, picos y valles cada uno/todos como se discute en la presente memoria). Tal mordaza estrecha, de placa delgada y plana se puede implementar en otras realizaciones de aparato de agarre.

Como se representa en las Figuras 27-28, la mordaza 150 de cuña discreta puede tener una superficie 154 exterior que define una curva o curvatura 155 que puede ser sustancialmente similar a la curvatura de la superficie 12a interna de la tubería o más pequeña. La mordaza 150 también tiene una superficie 153 interior sustancialmente plana la cual está configurada para establecerse contra el conjunto de rodillos cilíndricos o cojinetes 164 o contra la pista 162 de la cuña 160 cónica centrada. Como se mencionó anteriormente, esta superficie 153 interna puede estar revestida con un tipo de revestimiento de baja fricción para permitir el rodamiento/deslizamiento de la mordaza 150 contra los rodillos 164 o la pista 162 (conjunto de cojinete de rodillo lineal) para acoplar la superficie 12a interna de la tubería. El perfil de la mordaza 150 puede ser sustancialmente triangular o en forma de cuña y tener un ángulo 151 de inclinación. Este ángulo 151 y el tamaño o ancho de la mordaza 150 pueden ajustarse según se desee. La mordaza 150 también puede definir un agujero 152 en un extremo, en el que el agujero 152 está configurado para recibir un resorte o émbolo 158 de resorte (el agujero 152 también puede estar situado en la cara opuesta más pequeña de la mordaza 150 para acoplar un resorte de extensión en lugar del resorte 158 de compresión) y también opcionalmente, un pasador 159 para proporcionar soporte también al resorte 158. La mordaza 150 también define una brida 156 en T (o cola de milano) a lo largo de los lados de la cara 153 interior de mordaza. La brida 156 en T se acopla de manera complementaria a las ranuras 169 en T (o cola de milano) (o, como se sustituye mediante la realización de las Figuras 47-48) de la cuña 160 de cono, y la combinación de la brida 156 en T y las ranuras 169 en T ayudan a mantener la mordaza 150 alineada a lo largo de las pistas 162 a la vez que permiten el movimiento de deslizamiento a lo largo de dicha dirección definida por las pistas 162. Son posibles otras combinaciones similares a la brida 156 en T y las ranuras 169 en T en las que se permite el movimiento deslizante entre dos piezas a lo largo de una dirección definida.

El aparato 140 de agarre puede ser actuado por resorte 158, similar al aparato 40 de agarre y al aparato 120 de agarre. En realizaciones alternativas, el aparato 140 de agarre también puede ser actuado por pernos. Además, el aparato 140 de agarre puede actuar individualmente cada mordaza 150, pero también puede activar de manera colectiva y/o concurrentemente todas las mordazas 150. Inicialmente, las mordazas 150 están en una posición retraída o empujadas hacia atrás a una posición ligeramente retraída a medida que el tapón se instala en la tubería (véanse, por ejemplo, las Figuras 23 y 25). En el estado libre, las mordazas 150, las bolas 70, los discos y los rodillos 110 se extienden completamente de manera natural mediante la actuación de los resortes 60 (los resortes 60 pueden eliminarse y sustituirse por otro medio de actuación, que incluya, pero no se limite a dispositivos hidráulicos, neumáticos, eléctricos, magnéticos, térmicos, gravitacionales u otros dispositivos mecánicos). A medida que se instala un tapón 20 de prueba, las mordazas 150 se retraen por la ligera fuerza de extremo a medida que presionan contra el extremo de la tubería 12 o la cara de brida de tubería hasta que la fuerza sea mayor que la fuerza del resorte requerida para retroceder la mordaza 150 hacia abajo en la rampa 161/162 permitiendo que ingrese en la tubería 12. Hasta este momento no se ha hecho nada con los pernos de sellado. El aparato 140 de agarre y el tapón se deslizan libremente bajo una carga ligera, pero se bloquean instantáneamente contra el diámetro 12a interior de la tubería y no pueden retirarse de la tubería 12 sin retraer primero las mordazas 150. Literalmente, un tapón instalado a mano deslizado ligeramente en una tubería 12 soportará más de 100,000 libras de fuerza, dependiendo del tamaño del tapón y de la tubería. Los resortes o émbolos 158 de resorte empujan las mordazas 150 hacia fuera haciendo que las mordazas 150 se deslicen o rueden contra los rodillos 164. Debido a que la superficie 168 exterior de la cuña 160 de cono tiene una forma sustancialmente cónica con una inclinación 161, a medida que las mordazas 150 se mueven a lo largo de la pista 162, las mordazas 150 son empujadas radialmente hacia fuera hacia la superficie 12a interior de la tubería y, de este modo, son actuadas o acopladas con/contra el diámetro 12a interno de la tubería. Véanse en las Figuras 24 y 26 ejemplos de un aparato 140 de agarre con las mordazas 150 de cuña actuadas (su posición natural o por defecto). La inclinación 161 del cono 160 de cuña hará que las mordazas 150 se muevan más hacia fuera, aplicando una fuerza de bloqueo adicional contra el diámetro 12a interno de la tubería. Sin embargo, se debe tener en cuenta que los aparatos 120, 140, 240, 340 y 440 de agarre se pueden utilizar en cualquier combinación con los dispositivos 20 de taponamiento convencionales - por delante, por detrás o sin dichos dispositivos 20 de taponamiento. A modo de ejemplo, los aparatos 120, 140, 240, 340 y 440 de agarre pueden utilizarse por delante de un dispositivo de taponamiento convencional u otro dispositivo 20 de taponamiento si están fijados o conectados a tal dispositivo de taponamiento para mantenerlo o evitar que sea expulsado si la presión intentara hacer que el dispositivo 20 de taponamiento convencional u otro se deslizara. Algún medio de retracción del mecanismo de agarre/aparato 120, 140, 240, 340 y 440 de agarre se realiza a través del dispositivo 20 de taponamiento convencional u otro para retraer el mecanismo de agarre/aparato 120, 140, 240, 340 y 440 de agarre a menos que puedan retirarse a través del extremo opuesto de la tubería o tubo 12 en el cual se instalaron (los mecanismos de retracción incluyen, pero no se limitan a, pasadores de cabeza, cadenas, eslabones pivotantes, jaulas, cables y/o ataduras para retraer mordazas, rodillos, discos, bolas, etc. actuados de manera individual o discretamente.). En otras realizaciones, el mecanismo de agarre/aparato 120, 140, 240, 340 y 440 de agarre puede retraerse y el dispositivo 20 de taponamiento con el mecanismo de agarre/aparato(s) 120, 140, 240, 340 y 440 de agarre son retirados del extremo de la tubería o tubo 12 del cual se instaló. El mecanismo de agarre/aparato(s) 120, 140, 240, 340 y 440 de agarre puede ser independiente o estar fijado a un mecanismo de tapón de sellado/dispositivo 20 de taponamiento en el extremo exterior del dispositivo 20 de taponamiento convencional u otro para actuar como un bloqueo de seguridad para atrapar el dispositivo 20 de taponamiento convencional u otro si debido a la presión fuera potencialmente capaz de ser expulsado de la tubería o tubo 12. El mecanismo de agarre/aparato(s) 120, 140 de agarre se puede utilizar para cualquier propósito en el que se desee agarrar de manera segura el interior de una tubería o tubo 12 hasta que se desee liberar o para permitir el movimiento en una sola dirección dentro de la tubería o tubo 12 hasta que se libere. A modo de ejemplo adicional, los aparatos 120 y 140, 240, 340 y 440 de agarre pueden montarse en un dispositivo 20 de taponamiento (o un tapón de sellado), o como un dispositivo separado colocado detrás del lado de baja presión del dispositivo 20 de taponamiento para bloquear el dispositivo 20 de taponamiento en la tubería 20 en caso de que el dispositivo 20 de taponamiento y/o los aparatos 120, 140, 240, 340 y 440 de agarre empiecen a moverse. En realizaciones alternativas, el aparato 140 de agarre también puede emplear una jaula o manguito con aberturas o ranuras para las mordazas 150 (similar a las realizaciones divulgadas anteriormente para el aparato 120 de agarre para discos 100/rodillos 110). Para retraer o desacoplar las mordazas 150 de la posición actuada, los pernos se rotan en una dirección opuesta y se utilizan para retraer las mordazas 150 hacia abajo por la conicidad o inclinación 161 del cono 160 de cuña. Las mordazas 150 se mueven en dirección inversa u opuesta alejándose de la superficie 12a interior de la tubería, y se libera la fuerza de agarre entre el aparato 140 de agarre y la tubería 12. En otras realizaciones alternativas, los aparatos 120, 140, 240, 340 y 440 de agarre pueden utilizarse para encajar/acoplar un surco o escalón (no se muestra) situado en el diámetro interior de un agujero, tubería, tubo o similar para bloquear/atrapar hasta su retracción. Un tal surco o escalón no es necesario, pero puede implementarse en cualquier realización descrita en la presente memoria.

Las Figuras 29 a 31 representan una realización ejemplar alternativa no de acuerdo con la invención tal como se reivindica, de un aparato 170 de agarre con bolas 70 y sin ninguna jaula o manguito 80. La realización ejemplar del aparato 170 de agarre también se puede utilizar junto con un dispositivo 20 de taponamiento y puede incluir cuerpos 172 anulares de montaje, resortes 60, bolas 70, bloques 173, placas 134 y pasadores 175. Pueden existir múltiples cuerpos 172 anulares de montaje, teniendo cada cuerpo 172 anular un agujero 171 pasante definido axialmente a través del mismo. La superficie exterior o circunferencia 177 del cuerpo 172 de montaje puede definir una pluralidad de cavidades cautivas o agujeros 174 (preferentemente formados por perforación en el cuerpo 172 de montaje en un ángulo inclinado a su superficie externa). Estas cavidades o agujeros 174 incluyen una porción retenida del cuerpo de montaje o cubierta 178 que tiene una abertura 179 sobre una pista 176 inclinada. La abertura 179, tal como se representa, puede tener forma semielíptica u ovaloide (preferentemente definida por la intersección del agujero 174 y el cuerpo 172 de montaje), pero también puede definirse en la cubierta 178 con otras formas o configuraciones (tales como, a modo de ejemplo únicamente, una abertura rectangular, trapezoidal, o triangular). La abertura 179 puede estar definida para ser más estrecha en un extremo para detener o evitar que la bola 70 se mueva completamente bajo la cubierta 178 de la cavidad o agujero 174 en el estado o posición completamente retraída (véase la Figura 31 para un ejemplo del estado retraído del aparato 170 de agarre).

Las bolas 70 pueden montarse adyacentes a un resorte 60 y situarse o posicionarse dentro de las cavidades cautivas o agujeros 174. Además, las bolas 70 pueden apoyarse contra la pista 176 de montaje inclinada, y pueden incluir opcionalmente bloques, arandelas, o cabezas 173 de pasador situados entre el resorte 60 y las bolas 70. Las bolas 70 pueden ser capturadas por el agujero 174 siempre que la línea central de la bola 70 (generalmente coincidente con la línea central del agujero 174) se mantenga por debajo de un punto en el que se expone la mitad del agujero 174 (es decir, el agujero 174 está formado en el cuerpo 172 de montaje de tal manera que la circunferencia del diámetro interior del agujero sea siempre mayor que un semicírculo en sección transversal).

Un número de pasadores 175 pueden ser montados en la placa 134, la cual está ubicada por debajo de un cuerpo 172 de montaje anular. El número y la posición de los pasadores 175 en la placa 134 pueden corresponder al número de bolas 70 en una fila en el cuerpo 172 de montaje anular adyacente a la placa 134. También puede existir un número de pasadores 175 insertados en cada resorte 60 conectado a cada bloque 173 o bola 70 en cada cuerpo 172 de montaje anular. Cada pasador 175 puede extenderse en el agujero o cavidad 174 en el cuerpo 172 anular por encima de cada dicho pasador 175. La cantidad de extensión del pasador 175 en el agujero o cavidad 174 anterior puede ajustarse según desee el operador del aparato 170 de agarre dependiendo de si se deben acoplar las bolas 70 del aparato 170 de agarre con el diámetro 12a interno de la tubería 12, o retraer las bolas 70 del diámetro 12a interno.

Como en otras realizaciones del aparato de agarre, el aparato 170 de agarre puede ser actuado por leva, actuado por rosca, actuado por resorte, y/o actuado por perno. La actuación del dispositivo de agarre 170da lugar a que las bolas 70 se muevan a lo largo de las pistas 176 inclinadas y se acoplen hacia el diámetro 12a interno de la tubería 12. El aparato 170 de agarre puede retraer las bolas 70 mediante el uso de los pasadores 175 invirtiendo también la actuación de leva, de rosca, de resorte o de perno. Invirtiendo, a modo de ejemplo, un aparato 170 de agarre actuado por perno, se moverán los pasadores 175 progresivamente más lejos en cada cavidad o agujero 174 por encima de dichos pasadores 175, y contra la parte inferior de las bolas 70 en las cavidades o agujeros 174 anteriores. Al entrar en contacto con y/o empujar la fuerza de los pasadores 175, las bolas 70 se desacoplan del diámetro 12a interno de la tubería 12 y se mueven hacia arriba a lo largo de la pista 176 inclinada hasta que las bolas 70 alcanzan el extremo de la abertura 179 (o la cubierta 178).

Las Figuras 32-34 representan vistas de una realización ejemplar alternativa de acuerdo con la invención como se reivindica, de un aparato 180 de agarre con rodillos 110, y que no tiene jaula o manguito 80 (aunque se muestra con rodillos 110, los discos 100 pueden sustituirse en realizaciones ejemplares alternativas). La Figura 32 representa una vista del aparato 180 de agarre con los rodillos 110 al menos parcialmente retraídos, y la Figura 33 representa una vista del aparato 180 de agarre con los rodillos 110 al menos parcialmente actuados/acoplados con el diámetro 12a interior de la tubería 12. El aparato 180 de agarre puede incluir rodillos 110, uno o más cuerpos 182 anulares de montaje, resortes 126, bloques, arandelas, o cabezas 106 de pasador (de funcionamiento similar al descrito con respecto a la Figura 31 anterior), placas 134, y pasadores 128. Cada cuerpo 182 anular de montaje está inscrito con una pluralidad o serie de compartimentos, cavidades o ranuras 184 a lo largo de la circunferencia exterior o superficie 187 del cuerpo 182 anular de montaje. Cada cuerpo 182 anular puede definir un agujero 181 pasante definido axialmente a través del mismo.

De manera similar a las realizaciones del aparato 120 de agarre, los rodillos 110 (o discos 100) del aparato 180 de agarre pueden montarse por debajo y adyacentes a un bloque, arandela, o cabezas 106 de pasador (de funcionamiento similar al descrito con respecto a la Figura 31 anterior). Un resorte 126 puede estar conectado a y por encima del bloque 106, y el resorte 126 puede además estar montado alrededor de un pasador 128. El pasador 128 puede desplazarse a través de aberturas 135 de pasador definidas en las bridas 183 inferiores de los cuerpos 182 de montaje (o alternativamente, o adicionalmente, a través de aberturas 135 de pasador definidas en placas 134 intercaladas entre los cuerpos 182 de montaje).

Las cavidades 184 pueden estar definidas por: un ancho 185 el cual puede ser ligeramente mayor que el ancho del rodillo 110, de modo que aloje el rodillo 110; dos paredes 186 de cavidad a cada lado de la cavidad 184; y una pista 189 inclinada a lo largo de la parte inferior de la cavidad 184 sobre la cual se apoyan los rodillos 110 (inclinada con respecto a la superficie o diámetro interiores de la tubería o tubo 12). Las paredes 186 de cavidad están elevadas por encima de la pista 189 inclinada y pueden estar inscritas o ranuradas con una ranura 188 en T en cada pared 186 (véase la Figura 34). Las ranuras 188 en T pueden estar inclinadas de manera similar a la inclinación de la pista 189 inclinada (o también, inclinadas con respecto al diámetro 12a interior de la tubería 12). Los rodillos 110 tienen cada uno una extensión, poste, eje, o árbol 117 a cada lado del rodillo 110. Cada eje 117 se extiende dentro de (o se mantiene cautivo por) cada ranura 188 en T dentro de las paredes 186 de cavidad (por ejemplo, la longitud del eje 117 es mayor que la distancia entre las paredes 186 de cavidad enfrentadas pero menor que la distancia entre la(s) ranura(s) 188 en T enfrentada(s)/opuesta(s).

De manera similar a la realización del aparato 170 de agarre, la placa 134a inferior incluye un número de pasadores 128 igual al número de rodillos 110. Estos pasadores 128 pueden desacoplar los rodillos 110 de la posición actuada aplicando una fuerza de empuje a la parte inferior de los rodillos 110 a través de la parte inferior de los cuerpos 182 anulares de montaje. Los pasadores 128 pueden desplazarse a través de las bridas 183 de un cuerpo 182 de montaje, y/o a través de placas 134 intercaladas entre cada cuerpo 182 anular de montaje, y a través de más de una cavidad, compartimento o ranura 184.

La actuación del aparato 180 de agarre para acoplar los rodillos 110 con el diámetro 12a interior de la tubería 12 es similar al descrito anteriormente para las realizaciones del aparato 120 de agarre. Para desacoplar, retraer o liberar el aparato 180 de agarre, la placa 134a inferior empuja los pasadores 128 hacia el conjunto de rodillos 110 más inferior, empujando así los rodillos 110 más inferiores hacia atrás a lo largo de la pista 189 inclinada. Los pasadores 128 del conjunto de rodillos 110 más inferior también se mueven hacia atrás, y hacia el siguiente compartimento o cavidad 184 superior y el siguiente conjunto de rodillos 110 a través de las aberturas 135 de pasador de la brida 183 o placa 134. Por lo tanto, este siguiente conjunto de rodillos 110 también se desacopla en consecuencia, y la fuerza pasa a lo largo del pasador 128 hacia otro conjunto de rodillos 110 para desacoplarse (si corresponde). Aunque no se representa en las figuras, la fila más superior de rodillos 110 puede utilizar opcionalmente sólo resortes 126 sin un pasador 128, ya que no existe otro conjunto adicional de rodillos 110 para desacoplar.

La Figura 35 representa una vista esquemática en perspectiva, parcialmente en sección transversal, de una realización ejemplar alternativa de un aparato 240 de agarre con mordaza(s) 250 deslizante(s)(se representa únicamente una, pero pueden existir más en la enseñanza de las otras realizaciones). Además de las mordazas deslizantes o mordazas 250, las realizaciones ejemplares de un aparato 240 de agarre también pueden incluir una cuña cónica centrada o cono 260 de cuña, placa base o bloque 264 con pista/placa deslizante/superficie 262 de desgaste endurecida, y resortes o émbolos 258 de resorte. El aparato 240 de agarre se inserta en una tubería 12 y, luego, las mordazas 250 se actúan para acoplarse contra la superficie 12a interna de la tubería cuando se desee. La pista/placa deslizante/superficie 262 de desgaste endurecida de la mordaza 250 deslizante independiente puede ser una pieza unitaria (fijada a una u otra de la(s) mordaza(s) 250 deslizante(s) o a la placa 264 base; o como parte de la mordaza 250 deslizante en el extremo más interior) o una placa 262a de pista (fijada a la placa 264 base) en combinación con una placa deslizante 262b (unida a la(s) mordaza(s) mordaza(s) 250 deslizante(s)) teniendo cada una superficie 267 de desgaste respectiva. Cualquiera o todas las superficie(s) 267 de desgaste pueden tener una capa de revestimiento(s) 257 antifricción, tales como, pero no limitadas a, la marca TURCITE. Cada mordaza(s) 250 deslizante(s) puede tener una superficie 254 de agarre superior exterior. La superficie 254 de agarre superior exterior es preferentemente un revestimiento o capa dura sobre la(s) mordaza(s) 250 deslizante(s) con textura para el agarre del diámetro 12a interno de la tubería. La(s) mordaza(s) 250 deslizante(s) debe(n) tener suficiente fricción para permitir que la fuerza (entre la superficie 254 de agarre superior exterior y el diámetro 12a interno de la tubería) aumente a medida que se aplica presión a la parte posterior del cono 260 de cuña. La placa base o bloque 264 puede integrarse con el cono 260 de cuña si se desea.

La realización de un aparato 240 de agarre con mordaza(s) 250 deslizante(s) funciona de manera similar a la(s) realización(es) de las Figuras 21-28 pero sin rodillos 164. Las mordazas 150, 250 pueden, a modo de ejemplo únicamente, ser modificadas a cualquier forma trapezoidal o cualquier forma de tarta. Las mordazas 150, 250 y su respectivo ensamblaje en cualquier aparato de agarre, por ejemplo, 150, 240, pueden ser utilizadas para expulsar arena y/o residuos en uso para taponar o conectar (incluyendo cualquier forma trapezoidal o de tarta), y pueden ser ahuecadas y/o ranuradas para el mismo. Las ranuras para recibir las respectivas mordazas 150, 250 no tienen por qué limitarse a un perfil/ranura rectangular.

La Figura 36 representa una vista esquemática en perspectiva, parcialmente en sección transversal, de una realización ejemplar alternativa de un aparato de agarre o tapón 310 no de acuerdo con la invención como se reivindica. Un tal aparato de agarre o tapón 310 se puede utilizar para taponar externamente o realizar una conexión externa o exterior (por ejemplo, conexión hembra- macho) a una tubería, varilla o tubo 312. El aparato 310 de agarre se representa con bolas 370. La superficie interna o circunferencia 377 del cuerpo 372 de montaje puede definir una pluralidad de cavidades cautivas o agujeros 374 (preferentemente formadas por colado moldeado, perforación u otra forma, opcionalmente incluyendo un medio de guía de ranura en T, en el cuerpo 372 de montaje en un ángulo inclinado con respecto a su superficie 377 interna). Estas cavidades o agujeros 374 incluyen una porción retenida del cuerpo de montaje o cubierta 378 que tiene una abertura 379 sobre una pista 376 declinada (es decir, en ángulo hacia el eje central del cuerpo 372 de montaje o tubería 312). La abertura 379, como se representa, puede tener forma semielíptica u ovaloide (preferentemente definida por la intersección del agujero 374 y el cuerpo 372 de montaje), pero también puede definirse en la cubierta 378 con otras formas o configuraciones (tal como, a modo de ejemplo únicamente, una abertura rectangular, trapezoidal, o triangular). La abertura 379 puede estar definida para ser más estrecha en un extremo de su longitud de abertura (o incluso en la interfaz de acceso de la abertura en la superficie 377) para detener o evitar que la bola 370 se mueva completamente bajo la cubierta 378 de la cavidad o agujero 374 en el estado o posición completamente retraída.

Las bolas 370 pueden montarse adyacentes a un resorte 360 y situarse o posicionarse dentro de las cavidades cautivas o agujeros 374. Además, las bolas 370 pueden apoyarse contra la pista 376 de montaje declinada y/o la cubierta 378. El resorte 360 puede estar montado en una varilla de émbolo con una tapa para retener el resorte 360 (similar a los pasadores 175 de la Figura 30). Las bolas 370 pueden ser capturadas por el agujero 374.

Un número de pasadores 375 pueden ser montados en la placa o disco 334, el cual está ubicado próximo a un cuerpo 380 anular de montaje que tiene orificios 382 de pasador. El número y la posición de los pasadores 375 en la placa 334 pueden corresponderse con el número de bolas 370 en una fila en el cuerpo 372 anular de montaje adyacente al cuerpo 380 anular de montaje. La cantidad de extensión de los pasadores 375 en el agujero o cavidad 374 anterior puede ajustarse según lo desee el operador del aparato 310 de agarre (y la placa o disco 334) dependiendo de si se acoplan las bolas 370 del aparato 310 de agarre por medio de la superficie exterior de las bolas 370 con el diámetro 312e externo o exterior de la tubería 312, o se retraen las bolas 370 del diámetro 312e externo.

Las Figuras 37-40 muestran una realización ejemplar de una superficie 354 de agarre de mordaza exterior para una mordaza 350 de cuña discreta (similar a las Figuras 27-28) las cuales pueden incluirse como parte de un aparato 340 de agarre general como se representa en las Figuras 41-44. La mordaza 350 de cuña tiene cuatro paredes 390, 392, 394 y 396 laterales dispuestas en pares paralelos. La superficie superior o superficie 354 exterior de la mordaza 350 de cuña tiene una curva convexa, curvatura o arco 355 delimitado o definido a partir de una pared 390 lateral a otra pared 392 lateral paralela (el par de paredes laterales más largas) con el punto alto de la curva 355 generalmente definido en el punto central de las paredes 394 y 396 laterales donde terminan en la superficie 354 exterior de tal manera que el radio de la curva 355 de la mordaza 350 de cuña es preferentemente de manera ligera más pequeño que el radio interior de la tubería. El radio de la curva 355 de la mordaza 350 de cuña, sin embargo, puede ser el mismo que el radio interior de la tubería o más significativamente más pequeño (es decir, menor que o igual que el diámetro o radio interior de la tubería). En un ejemplo práctico de “ ligeramente más pequeño” a modo de ejemplo únicamente, el radio de la curva 355 es de 3,75 pulgadas (9,525 cm) mientras que el diámetro 12a interior nominal de la tubería es de 7,65 pulgadas (19,431 cm) para una tubería o tubo 12 de ocho pulgadas (20,32 cm). En la presente realización, la superficie 354 exterior de mordaza permite transiciones graduales al actuar o desacoplar el aparato de agarre hacia/desde el diámetro interno de la tubería o la superficie 12a durante el uso normal, lo cual, a modo de ejemplo únicamente, puede ser similar a como se actúa en la Figura 35.

El arco de la curva 355 puede ser una curva de tipo circular o cilíndrica pero no se limita a la misma, y podría, por ejemplo, ser una forma elíptica, ovular o parabólica o incluso una forma de onda tal como la sinusoidal. La superficie 354 exterior puede tener un texturizado 352 (texturizado como se describe más adelante). La superficie 354 exterior puede estar completa o parcialmente texturizada 352.

De manera similar a las Figuras 27, 28 y 35, la mordaza 350 de cuña puede tener un ángulo 351 (a modo de ejemplo únicamente, veinte grados), una brida 356 en T o redondeada, con resortes o émbolos de resorte (no se muestran) como parte de una mordaza 250 deslizante con placa 262 deslizante.

La superficie 354 exterior de mordaza puede tener opcionalmente un(unos) borde(s) 395 cónico(s) en la parte superior de cualquiera (una o más) o todas las paredes 390, 392, 394, 396 laterales delimitadas por la superficie 354 exterior. El(los) borde(s) 395 cónico(s) puede(n) ser, por ejemplo, un radio, un chaflán poco profundo, un borde biselado, redondos o cualquier plano tangencial o casi tangencial. El(los) borde(s) 395 cónico(s) puede(n) estar texturizado(s) 352 y/o permitir una concentración de carga gradual sin transiciones de carga bruscas que marquen o dañen el diámetro 12a interior de la tubería. El(los) borde(s) 395 cónico(s) puede(n) estar parcial o completamente texturizados 352.

El texturizado 352 puede, a modo de ejemplo únicamente, pero no limitado a, ser punteado/hoyuelos tal como en un revestimiento 353a de arenilla (por ejemplo, arenilla de carburo) (véase la Figura 45), una serie de picos/crestas y valles 353b (véase la Figura 46), o de otro modo generalmente de trenzas, reticulación, almohadilla de fricción, una superficie de lima típica, una serie entrecruzada de crestas y valles tal como en una superficie de lima aunque en este caso sin afilar (tal como en una lima de uñas sin afilar o una lima de metal de una navaja de bolsillo) o texturizado 352 similar. La dureza del metal también puede seleccionarse, de acuerdo con un experto en la técnica, de modo que se reduzcan o eliminen los daños en el diámetro 12a interior de la tubería 12 y en relación con el tipo de material y/o el tratamiento de superficie de la tubería 12.

La superficie 354 exterior de mordaza tiene una(s) superficie(s) 398 de transición. La(s) superficie(s) 398 de transición es(son) al menos un adelgazamiento de la superficie 354 exterior y puede(n) ser, por ejemplo, un chaflán de barrido, un arco de barrido o radio, curva(s) compuesta(s) de borde de ataque, gradiente(s), radio, borde biselado, u otras líneas/planos/arcos tangentes o casi tangentes de borde no lineal fuera del punto alto o punto central de la curva 355 próxima y limitada por la pared 394 lateral. La(s) superficie(s) 398 de transición está(n) montada(s) proximalmente a la placa base del émbolo de resorte (véase la Figura 35) para evitar que el borde 391 (definido entre la pared 394 lateral y la superficie 354 exterior) que se opone a la carga axial de la placa base del émbolo de resorte se clave en o marque el diámetro 12a interior de la tubería en el uso normal del tapón de aislamiento del tapón de prueba de tubería de doble bloqueo y purga. Esta(s) superficie(s) 398 de transición elimina(n) o reduce(n) cualquier punto de transición afilado (y puede(n) incluirse en otras realizaciones más allá de la mordaza de cuña, por ejemplo, bolas, discos, rodillos, y similares). A modo de ejemplo únicamente, podría ser un chaflán de barrido similar a un chaflán de tuerca menos profundo o un arco de barrido más grande, un arco de barrido recto, o un chaflán poco profundo (parecido a la parte frontal de una raqueta de nieve) que se barre a lo largo de la curvatura superior.

La superficie 354 exterior de mordaza puede tener opcionalmente una(s) capa(s) de revestimiento superficial o revestimiento 357 texturizado de fricción dura mejorada. La(s) capa(s) 357 de revestimiento de superficie (y/o la(s) capa(s) de revestimiento(s) 257 antifricción) puede(n), por ejemplo, estar revestida(s) contra el desgaste con carburo de tungsteno, ser de diamante, acero inoxidable duro, o cualquier superficie rugosa.

El(los) contorno(s) de la superficie 354 exterior de mordaza ayuda(n) a evitar transiciones de carga bruscas las cuales puedan dañar o marcar el diámetro 12a interior de la tubería o tubo alrededor del perímetro de superficie exterior de mordaza. La superficie 354 exterior de mordaza, tal como se define en la presente memoria, y/o el radio suave o la curva 355 de la superficie 354 exterior de mordaza permite una ligera transición gradual lejos de la interfaz o área de contacto entre el aparato 340 de agarre y el diámetro interno de la tubería o superficie 12a para evitar causar o reducir el daño a un diámetro 12a interior de la tubería o tubo, como ejemplos, para agarrar tapones de aislamiento o agarrar tapones de doble bloqueo y purga para pruebas.

Como se aprecia mejor en las Figuras 40, 45 y 46 un par o pared 390 y 392 lateral pueden tener una forma o perfil 392a generalmente trapezoidal y en una realización ejemplar la forma de un trapezoide recto dictando así la forma 350a de cuña de la mordaza 350 de cuña. Las otras dos paredes 394 y 396 laterales pueden ser generalmente de forma 394a, 396a rectangular respectivamente, una de mayor altura que la otra ha sido dictada por la forma 350a de cuña de la mordaza 350 de cuña. Sin embargo, se debe entender que se puede utilizar cualquier polígono que tenga una cara que actúe como contacto de cuña y otra cara que actúe como diámetro interno de la tubería o contacto 12a de superficie, o incluso sólo una o dos superficies de punto de contacto en forma de bola que se desplacen contra una rampa/pista cónica/de cuña.

Las realizaciones ejemplares de las Figuras 37-40 (y también las Figuras 27-28, y 35) para una superficie 354 exterior de agarre de mordaza no se limitan a una forma de cuña y la mordaza 350 podría tener cualquier otra forma, tal como, a modo de ejemplo únicamente pero no limitado a, rectangular, cuadrada, cilíndrica, en forma de aleta, arqueada, o en espiral con la curva 355 como parte de la superficie 354 exterior de agarre de mordaza.

Las Figuras 41-44 muestran una(s) realización(es) ejemplar(es) de un aparato(s) 340 de agarre similar(es) al representado en las Figuras 21-26 excepto que utiliza(n)/incorpora(n) la(s) realización(es) ejemplar(es) de la mordaza 350 de cuña discreta. Como las Figuras 21-26, se utilizan rodillos 364 (u otros cojinetes). Los resortes 358 pueden estar soportados por pasadores 359 (similares a los de la Figura 17 de alguna manera para su actuación y retracción). Las Figuras 41 y 42 muestran la(s) realización(es) utilizada(s) como un aparato 340 de agarre dentro del extremo de presión de la tubería 12. Las Figuras 43, 44, 44A, 44B y 44C, muestran realizaciones del aparato 340 de agarre en el extremo abierto de la tubería 12. A medida que las tuercas 399 (se muestran cuatro como ejemplo) se retiran uniformemente, el resorte 393 central más grande tira de las mordazas 350 hacia atrás automáticamente. En la Figura 44, las mordazas 355 están extendidas. En la Figura 44A las mordazas están retraídas de la tubería 12. La Figura 44A muestra un aparato 340 de agarre frontal con el resorte 393 central y un tubo330/tubería de respiradero central, y las mordazas 350 están retraídas mediante las tuercas 399. La Figura 44B muestra un aparato 340 de agarre posterior con las mordazas 350 actuadas. La Figura 44C muestra un aparato 340 de agarre posterior con las mordazas 350 retraídas a través de las tuercas 399.

La Figura 49 muestra una realización ejemplar de un bloque/mordaza 550 de cuña separado/de manera individual/discretamente (algo similar a la Figura 41, pero individual, junto con la Figura 46) el cual puede incluirse como parte de un aparato 540 de agarre general. El aparato 540 de agarre incluye pasadores 559, resortes 560, rodillos o cojinetes 564 montados en un conjunto 562 de rampa, y montados en un bloque 565 de base. El conjunto 562 de rampa tiene paredes 563 de ranura en T/guía para retener y guiar la brida 556 en T o redonda del bloque/mordaza 550 de cuña/ separado/individual/discreto. El bloque/mordaza 550 de cuña separado/individual/discreto o aparato 540 de agarre puede ser útil para el agarre selectivo a un pestillo o cavidad en una superficie de acoplamiento. A modo de ejemplo, una ranura 563 en T se puede utilizar para capturar bolas, rodillos, discos, mordazas, etc. como parte de un aparato 40, 140, 240, 340, 440, 540 de agarre de tapón de prueba y como se describe más adelante en la presente memoria.

La Figura 50 representa una realización ejemplar de una realización 340 general de aparato de agarre similar a la representada en las Figuras 41-44; incorporando la(s) realización(es) ejemplar(es) de la mordaza 350 de cuña discreta; se utilizan rodillos 364 (u otros cojinetes) en la realización ejemplar que se muestra; los resortes 358 pueden estar soportados por pasadores 359 (similares a los de la Figura 17 de alguna manera para la actuación y la retracción); excepto que la(s) realización(es) ejemplar(es) de la Figura 50 utiliza(n) un activador/desactivador 590 de leva. La realización ejemplar del activador/desactivador 590 de leva 590 que se muestra incluye un pasador 592 central el cual puede ser accionado y liberado por un mecanismo 594 de leva a través del mango 595. El pasador 592 central incluye un pie 593 cónico. Un collarín 596 (que tiene un agujero central) está montado sobre el pasador 592 central y lo rodea. A medida que la brida/placa 583 unitaria se empuja hacia dentro, se activa la mordaza 350 de cuña a través de los resortes 358. El mecanismo 594 de leva está anclado a la brida/placa 583 unitaria a través de un tornillo 598 (que tiene un agujero central a través del cual el pasador 592 central puede empujar y retraer). El tornillo 598 también se opone al movimiento del collarín 596. Después de empujar hacia adentro la brida/placa 583 unitaria, el mecanismo 594 de leva se bloquea (a la vez que las mordazas 350 actúan automáticamente) girando el mango 595, el cual tira del pasador 592 central linealmente hacia el mecanismo 594 de leva, de modo que el pie 593 cónico se acuñe en el collarín 596 para expandir el collarín 596 y bloquear la brida 583 en su lugar. Luego, para liberar, el mecanismo 594 de leva se libera a través del mango para empujar el pasador 592 central, el collarín 596 se contraerá y la brida 583 se liberará junto con las mordazas 350.

La Figura 51 representa una realización ejemplar de un aparato 640 de agarre para la inserción en una tubería 12, y para la inserción y retracción manual. En la realización ejemplar que se muestra, el aparato 640 de agarre incorpora mordazas 650 de cuña discretas, los resortes 658 pueden estar soportados por pasadores 659, rodillos 664 (pasadores u otros cojinetes). Las mordazas 650 de cuña pueden activarse mediante resortes y pasadores (ambos no se muestran en la Figura 51 pero son similares a los de la Figura 17 y otras realizaciones) a través de la placa 683. Un mecanismo 690 manual de inserción/liberación tiene una varilla 692 central fijada a la placa 683; un mango 694 en T conectado a la varilla 692 central; un resorte 696 de activación el cual puede comprimirse a mano entre el mango 694 en T y el cuerpo 680; y un agarre 698 montado en el cuerpo 680. El aparato 640 de agarre puede moverse dentro de la tubería 12 y moverse en una dirección (pero no en la dirección opuesta) dentro de la tubería 12. Para liberar y extraer el aparato 640 de agarre de la tubería 12, se debe apretar el mango 694 en T y el agarre 698 juntos contra la fuerza del resorte 696 para alejar la placa 683 de la parte posterior de las mordazas 650 de cuña.

La Figura 52 representa una realización ejemplar de un aparato 740 de agarre para la inserción y, por ejemplo, la elevación de la tubería 12, y para la inserción y retracción operadas manualmente. En la realización ejemplar que se muestra, el aparato 740 de agarre para la inserción y elevación de una tubería 12 incorpora mordazas 750 de cuña, y superficie(s)/capa(s) 764 de cojinete. La(s) mordaza(s) 750 de cuña discreta(s) puede(n) activarse mediante resortes 758 y pasadores 759 a través de la placa 783 anular. Un mecanismo 790 de elevación de tuberías operado manualmente tiene una carcasa 792 central fijada a la placa 783; un anillo/mango 794 conectado a una varilla/perno 796 central en el que el perno 796 central está fijado a un cuerpo de montaje cónico (o semicónico)/pista 776 declinada; un resorte 798 de activación el cual puede comprimirse manualmente entre el anillo 794 y un hombro 793 en la carcasa 792 central. La carcasa 792 central define un agujero 791 central en el interior y en el exterior 795, se puede utilizar como mango. El resorte 798 empuja la carcasa 792 central hacia la placa 783 anular, y los resortes 758 empujan las mordazas 750 de cuña hacia arriba del cuerpo 776 de montaje a través de la(s) superficie(s)/capa(s) 764 de cojinete y hacia el acoplamiento con el diámetro 12a interno de la tubería 12. Agarrando y tirando del anillo 794 junto/hacia el mango 795 exterior de la carcasa 792 central (o sujetando el mango 795 exterior y empujando el anillo 794) se puede liberar el mecanismo 790 de elevación de tuberías operado manualmente de la tubería 12 (a través del empuje del cuerpo 776 de montaje cónico un poco hacia el interior de la tubería 12 y/o aliviando la fuerza del resorte de las mordazas 750).

Aunque las realizaciones se describen con referencia a diversas implementaciones y explotaciones, se entenderá que las presentes realizaciones son ilustrativas y que el ámbito de la materia inventiva no se limita a ellas. Son posibles muchas variaciones, modificaciones, adiciones y mejoras.

Se pueden proporcionar instancias plurales para componentes, operaciones o estructuras descritas en la presente memoria como una única instancia. En general, las estructuras y funcionalidades presentadas como componentes separados en las configuraciones ejemplares pueden implementarse como una estructura o componente combinado. De manera similar, las estructuras y funcionalidades presentadas como un único componente pueden implementarse como componentes separados. Estas y otras variaciones, modificaciones, adiciones, y mejoras pueden entrar dentro del ámbito de la materia inventiva.

La divulgación abarca además un aparato de agarre, para su uso en la conexión a una tubería en la que la tubería define un radio interior, que comprende una pluralidad de dispositivos de agarre discretos montados en un cuerpo, una superficie exterior en cada uno de la pluralidad de dispositivos de agarre discretos, en la que la superficie exterior tiene una superficie de transición definida por un medio para reducir cualquier punto de transición brusca, y una pluralidad de mecanismos de actuación-retracción conectados al cuerpo y uno de cada uno conectado individualmente a cada uno de la pluralidad de dispositivos de agarre discretos. La superficie exterior puede tener un texturizado. La pluralidad de dispositivos de agarre puede comprender cada uno un rodillo. La pluralidad de dispositivos de agarre discretos puede comprender cada uno un disco. La dicha superficie de transición puede tener un radio menor que o igual al radio interior de la tubería. Cada uno de la pluralidad de mecanismos de actuación-retracción puede comprender un eslabón conectado al cuerpo y a los dispositivos de agarre discretos; y un resorte montado sobre el eslabón. La pluralidad de mecanismos de actuación-retracción puede estar polarizada hacia el radio interior de la tubería. La pluralidad de dispositivos de agarre puede comprender cada uno una placa plana de mordaza de cuña. La pluralidad de mecanismos de actuación-retracción puede estar configurada para la retracción a través de un medio de actuación de leva o a través de un medio de actuación de resorte.

El aparato de agarre puede comprender además un mecanismo operado manualmente conectado a dicha pluralidad de mecanismos de actuación-retracción, en el que el mecanismo operado manualmente comprende una varilla central, un mango conectado a la varilla central, y un resorte de activación, en el que el resorte de activación está montado alrededor de la varilla central y se polariza contra el mango, y en el que el mango y el resorte de activación están configurados para ser comprimidos a mano para la motivación de dicha pluralidad de mecanismos de actuaciónretracción.

El cuerpo del aparato de agarre puede tener una pluralidad de ranuras para alojar selectivamente cada dispositivo de agarre respectivo, en el que la pluralidad de dispositivos de agarre comprende cada uno una mordaza de cuña, en el que la mordaza de cuña comprende al menos dos paredes laterales que se fijan en cada ranura respectiva, y en el que la superficie exterior está definida entre las dos paredes laterales. La pluralidad de dispositivos de agarre puede comprender cada uno una bola. El aparato de agarre puede comprender además otra pared lateral contigua a las dos paredes laterales y en el que la otra pared lateral tiene una superficie de transición contigua a la superficie exterior. El aparato de agarre puede comprender además un revestimiento texturizado duro de fricción mejorada en la superficie exterior o una capa texturizada en la superficie exterior. La pluralidad de ranuras puede definir cada una ranura cautiva.

El aparato de agarre puede comprender además cada mordaza de cuña montada en un cono de cuña. El aparato de agarre puede comprender además un dispositivo reductor de fricción montado respectivamente entre el cono de cuña y cada una de la pluralidad de mordazas de cuña. El aparato de agarre comprender además una banda de polarización que rodea dicha pluralidad de mordazas de cuña y de polarización hacia dicho cono de cuña.

El aparato de agarre puede comprender además una varilla y una palanca montadas en el centro del cono de cuña, un resorte montado próximo a la varilla, una pluralidad de conectores montados alrededor del resorte y en el centro del cono de cuña, y una pluralidad de sujetadores sobre cada uno de los respectivos de la pluralidad de conectores.

La pluralidad de sujetadores puede estar configurada para retroceder para liberar el resorte y la pluralidad de las mordazas de cuña.

Al menos una de las dos paredes laterales del aparato de agarre puede tener un borde cónico contiguo a la superficie exterior. El aparato de agarre puede comprender además otra pared lateral contigua a las dos paredes laterales y en el que la otra pared lateral tiene una superficie de transición contigua a la superficie exterior. El aparato de agarre puede comprender además una capa texturizada en el borde cónico.

La divulgación abarca además un aparato de agarre, para su uso en la conexión a una tubería en la que la tubería define un radio interior, que comprende una pluralidad de dispositivos de agarre discretos montados en un cuerpo, una superficie exterior en cada una de la pluralidad de dispositivos de agarre discretos, y en el que la superficie exterior tiene una superficie de transición definida por un medio para reducir cualquier punto de transición brusca. El aparato de agarre puede comprender además una pluralidad de mecanismos de actuación-retracción conectados al cuerpo y cada uno conectado individualmente a cada uno de la pluralidad de dispositivos de agarre discretos.

La divulgación abarca además un procedimiento de agarre a una tubería en la que la tubería define un radio interior, que comprende las etapas de mover una pluralidad de dispositivos de agarre a un interior de la tubería, polarizando hacia el radio interior de la tubería, y reduciendo tras la inserción en el interior de la tubería con la pluralidad de dispositivos de agarre cualquier punto de transición brusca por medio de la pluralidad de dispositivos de agarre que tienen cada uno una superficie exterior como superficie de transición. El procedimiento puede comprender además la etapa de distribuir la carga creada por la pluralidad de mordazas a través del interior de la tubería. El procedimiento puede comprender además la etapa de ajustarse instantáneamente a la forma del interior de la tubería a la vez que se restringe instantáneamente la extracción de la tubería. El procedimiento puede comprender además la etapa de no dañar la superficie interior de la tubería.

La divulgación abarca además un procedimiento para agarrar una tubería en la que la tubería define un radio interior, que comprende las etapas de: no agarrar un interior de una tubería, y luego agarrar selectivamente el interior de la tubería con una pluralidad de dispositivos de agarre para evitar un movimiento adicional hacia la tubería y mediante la reducción de cualquier punto de transición brusca por medio de la pluralidad de dispositivos de agarre cada uno de los cuales tiene una superficie exterior como superficie de transición. El procedimiento puede comprender además las etapas de insertar la pluralidad de dispositivos de agarre en el interior de la tubería; polarizar hacia el interior de la tubería; y a la vez restringir instantáneamente la extracción de la tubería. El procedimiento puede comprender además la etapa de no dañar la superficie interior de la tubería.

La divulgación abarca además un aparato de agarre, para su uso en la conexión a una tubería en la que la tubería define un radio interior, que comprende una pluralidad de dispositivos de agarre montados en un cuerpo, una superficie exterior en cada uno de la pluralidad de dispositivos de agarre, en la que la superficie exterior tiene una superficie de transición definida por un medio para reducir cualquier punto de transición brusca, y un mecanismo de actuaciónretracción conectado al cuerpo y a la pluralidad de dispositivos de agarre discretos. La superficie exterior puede tener un texturizado.

La divulgación abarca además un aparato de agarre, para su uso en la conexión a una superficie exterior de otro aparato, que comprende una pluralidad de dispositivos de agarre discretos montados en un cuerpo, una superficie exterior en cada uno de la pluralidad de dispositivos de agarre discretos, en el que la superficie exterior tiene una superficie de transición definida por un medio para reducir cualquier punto de transición brusca, y una pluralidad de mecanismos de actuación-retracción conectados al cuerpo y cada uno conectado individualmente a cada uno de la pluralidad de dispositivos de agarre discretos. Abarca además un aparato de agarre, para su uso en la conexión a una superficie exterior de otro aparato, que comprende una pluralidad de dispositivos de agarre discretos montados en un cuerpo, una superficie exterior en cada uno de la pluralidad de dispositivos de agarre discretos, y en el que la superficie exterior tiene una superficie de transición definida por un medio para reducir cualquier punto de transición brusca.

La divulgación abarca además un procedimiento de agarre a una superficie exterior de otro aparato, que comprende las etapas de mover una pluralidad de dispositivos de agarre hacia la superficie exterior del otro aparato, polarizar hacia la superficie exterior del otro aparato, y al moverse hacia la superficie exterior con la pluralidad de dispositivos de agarre reducir cualquier punto de transición brusca por medio de la pluralidad de dispositivos de agarre que tienen cada uno una superficie exterior como superficie de transición para restringir instantáneamente la extracción de la superficie exterior.

La divulgación abarca además un procedimiento de agarre a una superficie exterior de otro aparato, que comprende las etapas de: no agarrar la superficie exterior; y luego agarrar selectivamente la superficie exterior con una pluralidad de dispositivos de agarre para evitar el movimiento posterior sobre el otro aparato y reduciendo cualquier punto de transición brusca por medio de la pluralidad de dispositivos de agarre que tienen cada uno una superficie exterior como superficie de transición.

Aunque se han ilustrado y descrito realizaciones particulares no limitantes de la presente invención, sería obvio para los expertos en la técnica que se pueden realizar otros cambios diversos y modificaciones sin apartarse del ámbito de la invención tal como se describe. Por lo tanto, se pretende cubrir en las reivindicaciones adjuntas todos tales cambios y modificaciones que están dentro del ámbito de la presente invención.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre, para su uso en la conexión a una tubería (12) en el que la tubería (12) define un radio (12a) interior, que comprende:

una pluralidad de dispositivos (100,110,150,250,350,450,550,650, 750) de agarre discretos montados en un cuerpo (160,182,260,460,776);

en el que el aparato (120,140,180,240,340,440,540, 640,740) de agarre comprende, además:

una superficie (108,118,154,254,354) exterior en cada una de la pluralidad de dispositivos (100,110,150,250,350,450,550,650,750) de agarre discretos, en el que la superficie exterior tiene una superficie (398) de transición que reduce cualquier punto de transición brusca y evita que se marque la tubería (12a), en el que la superficie (398) de transición es un chaflán de barrido, un arco de barrido, una curva de borde de ataque compuesto, un gradiente, o un borde biselado de la superficie exterior; y

una pluralidad de mecanismos (126,158,159,258,358,359,360, 458,559,560,590,658,659,758,759) de actuación-retracción conectados al cuerpo (160,182,260,460,776) y cada uno conectado individualmente a cada uno de la pluralidad de dispositivos (100,110,150,250,350,450,550,650,750) de agarre discretos.

2. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la superficie exterior tiene un texturizado (352).

3. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la superficie exterior tiene un revestimiento (357).

4. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la pluralidad de dispositivos (100,110,150,250,350, 450,550,650,750) de agarre comprende cada uno de:

un rodillo (110);

un disco (100);

una placa (450) plana de mordazas de cuña; o

una mordaza (150,250,350,550,650,750) de cuña.

5. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que cada uno de la pluralidad de mecanismos (126,158,159,258,358,359,360,458,559,560,590,658,659,758,759) de actuación-retracción comprende un eslabón (159,359,559,659,759) conectado al cuerpo (160,182,260,460,776) y a los dispositivos (100,110,150,250,350,450,550,650,750) de agarre discretos; y un resorte (126,358,560,658,758) montado sobre el eslabón (159,359,559,659,759).

6. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la pluralidad de mecanismos (126, 158,159,258,358,359,360,458,559,560,590,658,659,758,759) de actuación-retracción están polarizados hacia el radio interior de la tubería (12a) y restringen instantáneamente la extracción de la pluralidad de dispositivos (100,110,150,250,350,450,550, 650,750) agarre discretos (100,110,150,250,350,450,550, 650,750) tras la inserción en la tubería (12).

7. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la pluralidad de mecanismos (126, 158,159,258,358,359,360,458,559,560,590,658,659,758,759) de actuación-retracción están configurados para la retracción a través de un medio (158,258,358,393,458,560,658,696,758,798) de actuación de resorte.

8. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende, además:

un mecanismo (690,790) operado manualmente conectado a dicha pluralidad de mecanismos (126,158,159,258,358,359,360,458,559,560,590,658,659, 758,759) de actuación-retracción;

en el que el mecanismo l (690,790) operado manualmente comprende una varilla (330, 692,796) central, un mango (595,694,794) conectado a la varilla (330,692,796) central, y un resorte (393,458,696,798) de activación;

en el que el resorte (393,458,696,798) de activación está montado alrededor de la varilla (330,692,796) central y se polariza contra el mango (595,694,794); y

en el que el mango (595,694,794) y el resorte (393,458,696,798) de activación están configurados para ser comprimidos a mano para la motivación de dicha pluralidad de mecanismos (126,158,159,258,358,359,360,458,559,560,590, 658,659,758,759) de actuación-retracción.

9. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cuerpo (160,182,260, 460,776) tiene una pluralidad de ranuras (169,563) para alojar selectivamente cada dispositivo (100,110,150,250,350,450, 550,650,750) de agarre respectivo;

en el que la pluralidad (100,110,150,250,350,450,550,650, 750) de dispositivos de agarre comprende cada una mordaza (150,250,350,450,550,650,750) de cuña;

en el que la mordaza (150,250,350,450,550,650,750) de cuña comprende al menos dos paredes (390,392,394,396) laterales que se fijan en cada ranura (169,563) respectiva; y

en el que la superficie (108,118,154,254,354) exterior está definida entre las dos paredes (390,392,394,396) laterales.

10. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con la reivindicación 9 comprende además un revestimiento (357) texturizado de fricción dura mejorada o una capa (352) texturizada en la superficie (108,118,154,254,354 exterior).

11. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con la reivindicación 9 y la reivindicación 10, en el que la pluralidad de ranuras (169,563) definen cada una ranura cautiva.

12. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, que comprende además cada mordaza (150,250,350,450,550,650,750) de cuña montada sobre un cono (160,260,372,460,776) de cuña.

13. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende además un dispositivo (164,257) reductor de fricción montado respectivamente entre el cono (160,260,372,460,776) de cuña y cada una de la pluralidad (150,250,350,450,550,650,750) de mordazas de cuña.

14. El aparato (120,140,180,240,340,440,540,640,740) de agarre de acuerdo con la reivindicación 12 o la reivindicación 13, que comprende además una banda (469) de polarización que rodea dicha pluralidad de mordazas (150,250,350,450,550,650,750) de cuña y polariza hacia dicho cono (160,260,372,460,776) de cuña.