CH641261A5

CH641261A5 - Broaching fitting for a pipeline which is under pressure

Info

Publication number: CH641261A5
Application number: CH1031979A
Authority: CH
Inventors: Hansjuergen Siebald; Erich Fallert; Dieter Lerch
Original assignee: Bopp & Reuther Gmbh
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1979-11-19
Publication date: 1984-02-15
Also published as: FR2453702A1; NL7907604A; DE2850523C3; AT380322B; FR2453702B1; DE2850523B2; ATA741379A; BE878533A; DE2850523A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anbohrarmatur gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer derartigen bekannten Anbohrarmatur ist das Absperrorgan als Kugelhahn ausgebildet, wobei das Kugelküken mit einer Durchgangsbohrung zum Hindurchführen des Anbohrwerkzeuges und mit einer hierzu in einer senkrechten Ebene liegenden Winkelbohrung für den Zufluss zur Anschlussleitung versehen ist. Für die Hilfsabsperrung nach dem Anbohrvorgang muss dieses Kugelküken von der Seite her um eine waagerechte Achse geschwenkt werden, und für die Hauptabsperrung wird das Kugelküken von oben um die senkrechte Achse der Anbohrarmatur gedreht. Nachteilig bei dieser Anbohrarmatur ist der Aufwand für die Betätigung des Kugelkükens, da die Hilfsabsperrung seitlich vom Rohrgraben aus erfolgt und für die Hauptabsperrung nach dem Anbohren ein besonderer Ventilbetätigungseinsatz mittig auf die Anbohrarmatur aufgeschraubt werden muss, damit das Kugelküken um die senkrechte Armaturenachse geschwenkt werden kann. Ausserdem ist diese Anbohrarmatur in ihrem Aufbau recht kompliziert.

Es sind auch schon Anbohrarmaturen mit einem Zylinderhahn bekannt, dessen um eine waagerechte Achse drehbares und vom Rohrgraben aus betätigbares Zylinderküken nur die Hilfsabsperrung nach dem Anbohrvorgang übernimmt. Für die Hauptabsperrung ist hier ein nach dem Entfernen der Anbohrvorrichtung zentrisch von oben in die Anbohrarmatur eindrehbares Niederschraubventil vorgesehen. Der Ventilsitz für den Ventilverschlusskörper liegt hierbei entweder oberhalb des Zylinderhahns oder wird durch eine Ausnehmung im Zylinderküken der Hilfsabsperrung gebildet. In beiden Fällen sind getrennte Absperrorgane für die Hilfsabsperrung und die Hauptabsperrung vorgesehen und der Einbau der Hauptabsperrung nach Beendigung des Anbohrvorganges ist aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Anbohrarmatur der eingangs genannten Art, um die Nachteile bekannter Ausführungen zu vermeiden, wobei insbesondere angestrebt wird, dass bei Verwendung nur eines Absperrorgans für die Hilfs- und Hauptabsperrung ein Umrüsten für die Hauptabsperrung nach dem Anbohrvorgang entfällt und bei einfachstem Aufbau der Anbohrarmatur eine sichere Abdich-

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tung gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird durch die im kenn- 5 wird eine Rostbildung im Inneren des Hahns sicher vermie-zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierten Massnah- den und die einwandfreie Funktion aller sich bewegenden men gelöst. Teile auf Dauer gewährleistet.

Durch die topfförmige Ausbildung des Zylinderkükens Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach den Patentan-und durch die beiden Durchbrechungen im Zylindermantel in 5 Sprüchen 6 und 7 werden die mechanische Stabilität, nutzbare

Verbindung mit der waagerechten Lagerung und der zur An- Lebensdauer und Betriebssicherheit des Kükens beträchtlich schlussleitung zeigenden Topföffnung wird ein einfaches Ab- gesteigert.

sperrorgan sowohl für die Hilfs- als auch für die Hauptab- Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch

Sperrung geschaffen, wobei der Bohrer beim Anbohrvorgang 8 wird einerseits eine gute, korrosionsbeständige Reibin der Hahnoffenstellung durch die beiden im Zylindermantel paarung geschaffen, und andererseits werden die am Ende der gegenüberliegenden Durchbrechungen hindurchgeführt wer- Óffnungs- und Schliessbewegung auftretenden Betätigungs-

den kann, während der Abfluss des Strömungsmediums zur kräfte von den Anschlägen aufgenommen, so dass von dem

Anschlussleitung hin über die untere Durchbrechung im Zy- z.B. aus Kunststoff gespritzten Küken mit dem Zahnkreisseg-

lindermantel und die zur Anschlussleitung zeigende Topföff- ment im wesentlichen nur die bei der Verdrehung des Kükens nung des Kükens erfolgt. Die Hilfsabsperrung und die 15 auftretenden Reibungskräfte am Dichtring aufgenommen zu

Hauptabsperrung wird durch Verdrehen des Topfkükens um werden brauchen.

90° erzielt, wobei die untere Kükendurchbrechung aus dem Eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegen-

Querschnittsbereich des Gehäusedurchgangs verlagert wird stands wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher be-und sich der Zylindermantel mit seiner geschlossenen Mantel- schrieben, dabei zeigen:

fläche gegen den Dichtring legt. 20 Fig. 1 eine Anbohrarmatur im Längsschnitt, der in der

Da der Topfboden einen Ansatz trägt, der als Zahnkreis- linken Hälfte durch die Anbohrmitte und in der rechten segment für die Drehbewegung des Kükens ausgebildet ist Hälfte durch den Zahnsegmentantrieb nach Linie I-I der Fig.

und der Kükenantrieb über den Zahnstangenteil einer Spin- 2 geführt ist;

delmutter erfolgt, deren nichtsteigende Betätigungsspindel Fig. 2 die Anbohrarmatur im Querschnitt nach Linie II-II ausserhalb der Anbohrachse im Armaturengehäuse senkrecht25 der Fig. 1;

gelagert ist, kann das Zylinderküken jederzeit sowohl zum Fig. 3 in grösserem Massstabe einen Schnitt nach Linie

Zwecke der Hilfsabsperrung als auch zur Hauptabsperrung III-III der Fig. 1 ausschnittsweise; und allein durch Drehen der senkrechten Betätigungsspindel aus Fig. 4 eine Prinzipskizze zur Erläuterung der doppelex-

der Offen- in die Schliessstellung gebracht werden und umge- zentrischen Verlagerung des Zylindermantels des Kükens der kehrt. Ein Umrüsten der Ventilbetätigung von der Hilfsab- 30 Fig. 1 bis 3.

Sperrung auf die Hauptabsperrung ist nicht erforderlich. Da Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Anbohrarmatur besitzt die Spindelbetätigung von oben erfolgt, lässt sich direkt auf ein gegossenes Gehäuse 1, das mit einem auf eine anzuboh-

den Vierkant der Betätigungsspindel das bis zur Strassen- rende Rohrleitung 2 aufzusetzenden Schellenkörper 3 eintei-

kappe reichende Verlängerungsgestänge aufsetzen. lig ist. Im Innern des Gehäuses 1 ist ein Zylinderküken 4 dreh-

Die Anbohrarmatur erlaubt es, das ganze Küken nicht 35 bar gelagert, das in seinem Zylindermantel 5 zwei gegenüber-

nur korrosionsbeständig, sondern auch besonders einfach liegende, kreisförmige Durchbrechungen 6,7 besitzt, die im und billig herzustellen und zwar montagefertig ohne nennens- Durchmesser etwas grösser sind als das in die Rohrleitung 2

werte Nachbearbeitung. einzubringende Anbohrloch. Das Zylinderküken 4 ist topf-Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Anbohrarma- förmig ausgebildet, wobei die die Abflusseite bildende Topf-

tur sind in den Patentansprüchen 2 bis 11 umschrieben. 40 Öffnung 8 frei in einen Anschlussgewindering 9 mündet, in

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch den eine von der Rohrleitung 2 abzweigende, nicht darge-

2 drückt der Zylindermantel beim Verdrehen des Kükens aus stellte Anschlussleitung einschraubbar ist.

der Offenstellung in die Schliessstellung in zunehmendem Der Topfboden 10 des Kükens 4 trägt einen Ansatz 11, Masse von oben auf den Dichtring, der dadurch weiter zu- der als Zahnkreissegment ausgebildet ist. Der Zylindermantel sammengepresst wird und sich in der Schliessstellung mit ho- 45 5 ist an seinen beiden Enden mit Lagernuten 12,13 versehen, her Anpresskraft dichtend gegen den Zylindermantel des Kü- in die Schlitzringe 14,15 aus Kunststoff eingesetzt sind. Letzkens legt. Die doppelexzentrische Versetzung schräg nach tere stützen sich an bearbeiteten Lagerflächen 16,17 des Ge-oben unter 45° ermöglicht es, dass die beim Drehen des Kü- häuses 1 ab, so dass das Küken 4 um die waagerechte Achse kens infolge der Exzentrizität zusätzlich zur Höhenverlage- 18 drehbar ist. Das aus dem Zylindermantel 5 mit den Durch-rung unvermeidlich auftretende Seitenverlagerung des Zylin- 50 brechungen 6,7 und den Lagernuten 12,13 sowie dem Topfdermantels während der ersten 45°-Drehbewegung in die eine boden 10 mit Zahnkreissegment 11 und der Topföffnung 8 Richtung und während der zweiten 45°-Drehbewegung in die gebildete Zylinderküken 4 ist einteilig aus glasfaserverstärk-entgegengesetzte Richtung läuft, so dass sich diese Seitenver- tem Kunststoff gespritzt. Zur Versteifung münden vom lagerungen wieder ausgleichen. Dadurch liegt der Zylinder- Zahnkreissegment 11 ausgehende, angespritzte Rippen 19 in mantel des Kükens sowohl in der Offenstellung als auch in 55 den Topfboden 10 des Kükens 4 ein.

der gepressten Schliessstellung mittig auf dem Dichtring auf und die Verformung verteilt sich gleichmässig über den Um- Ausserhalb der Anbohrachse 20 ist senkrecht im Gehäuse fang des Dichtringes. 1 eine Betätigungsspindel 21 aus nichtrostendem Stahl nicht-

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch steigend gelagert, deren Gewinde 22 in eine Spindelmutter 23

3 legt sich der Dichtring gut am Zylinderkükenmantel an und 60 aus Messing eingreift. Die Spindelmutter 23 trägt an ihrer kann die Manteldurchbrechung beim Verdrehen des Kükens zum Zahnkreissegment 11 des Kükens 4 gerichteten Seite ei-sanft überfahren. nen Zahnstangenteil 24, dessen Zähne 25 in die Zähne 26 des

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch Zahnkreissegments 11 antriebsartig eingreifen. Die obere

4 lässt sich das Küken auch noch nach längerer Einbauzeit Stirnfläche 27 und die untere Stirnfläche 28 der Spindelmutter leicht in den Kunststoffringen verdrehen, und wegen der 65 23 bilden metallische Anschläge zur Begrenzung der Öff-Schlitzung können die Ringe einfach in die Lagernuten des nungs- und Schliessbewegung des Zylinderkükens 4. Die Zylindermantels des Kükens eingesetzt werden. obere Stirnfläche 27 stützt sich hierbei am Bund 29 der Betäti-

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch gungsspindel 21 als Gegenfläche ab und die untere Stirnfläche

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28 legt sich als Anschlag gegen die im Armaturengehäuse 1 eingesetzte Haltescheibe 30.

In den Gehäusedurchgang 31 ist ein als gummielastisches Rohrstück ausgebildeter Dichtring 32 eingesetzt, dessen oberes Ende 33 am Zylindermantel 5 des Kükens 4 dichtend anliegt. Zu diesem Zweck ist das obere Ende des Dichtringes 32 sattelförmig ausgebildet und an seiner Stirnseite abgerundet. Die kreisförmige Durchbrechung 6 des Zylindermantels 5, die über das sattelförmige Ende 33 des Dichtringes 32 gleitet, weist ebenfalls einen abgerundeten Rand 34 auf. Im Bereich des Gehäusedurchganges ist eine metallische Versteifungsbuchse 35 in den Dichtring 32 einvulkanisiert. Diese metallische Versteifungsbuchse 35 besitzt einen Innenvorsprung 36, der nach innen etwas aus dem Dichtring 32 hervorsteht und so eine Führung für das Anbohrwerkzeug bildet. Der Dichtring 32 ist durch einen in eine Nute 37 des Gehäusedurchganges 31 eingreifenden Nocken 38 in seiner Einbaulage fixiert und bildet gleichzeitig auch die Abdichtung zwischen dem Schellenkörper 3 der Anbohrarmatur und der anzubohrenden Rohrleitung 2. Hierfür besitzt der im Gehäusedurchgang 31 eingesetzte Dichtring 32 an seinem unteren Ende einen flanschartigen Ansatz 39, der auf seiner zur Rohrleitung 2 gerichteten Seite mit einer stark vorspringenden, halbkreisförmigen Ringwulst 40 versehen ist, damit Wandstärkenunterschiede der Rohrleitung ausgeglichen werden können.

Die Fig. 4 zeigt die doppelexzentrische Verlagerung der Achse 41 des Zylindermantels 5 gegenüber der Achse 18 der Lagernuten 12,13 des Kükens in der Hahnoffenstellung und in der Hahnschliessstellung. In der Hahnoffenstellung ist die Achse 41 des Zylindermantels 5 gegenüber der Achse 18 der Lagernuten unter 45° schräg nach oben versetzt und der Zylindermantel 5 liegt entsprechend der voll gezeichneten Mantellinie gleichmässig an dem sattelförmigen Ende 33 des Dichtringes 32 an. Während der 90°-Drehbewegung des Kükens aus der Offen- in die Schliessstellung um die Achse 18

wandert die Achse 41 des Zylindermantels 5 nach unten bis in die Stellung 41', wobei die Aussenfläche des Zylindermantels die gestrichelte Stellung 5' einnimmt. In dieser Schliessstellung hat der Zylindermantel 5' das sattelförmige Ende 33 des s Dichtringes 32 auf dem ganzen Umfang gleichmässig weiter zusammengepresst, so dass eine hohe Anpresskraft und eine gute Abdichtung erzielt wird.

Durch die Verlagerung der Zylindermantelachse 41 unter 45° schräg nach oben wandert diese Achse während der ersten 10 45°-Drehbewegung zusätzlich zur Abwärtsbewegung nach aussen und während der zweiten 45°-Drehbewegung zusätzlich zur weiteren Abwärtsbewegung wieder nach innen, so dass auch in der gepressten Schliessstellung der Zylindermantel 5 mittig auf der Kükenabdichtung 33 aufliegt. 15 Für den Anbohrvorgang ist die Anbohrarmatur nach dem Anschrauben an die Rohrleitung 2 durch Betätigung der Spindel 21 in die Hahnoffenstellung zu bringen, wodurch die Durchbrechungen 6 und 7 des Zylinderkükenmantels 5 senkrecht übereinander liegen. Nach Abnehmen der Verschluss-20 kappe 42 kann das Bohrwerkzeug in das Armaturengehäuse 1 eingeführt werden, wobei der Bohrer frei durch die Durchbrechungen 6 und 7 hindurchgeführt wird und sich an dem Innenvorsprung 36 der metallischen Versteifungsbuchse 35 führt. Nach Beendigung des Anbohrvorganges wird das An-25 bohrwerkzeug wieder entfernt und das Hahnküken 4 über den Zahnsegmentantrieb 11,24 durch Drehen der Betätigungsspinden 21 in die Schliessstellung gebracht. Nach Aufsetzen der Verschlusskappe 42 wirkt das Küken als Hauptabsperrung und kann durch Betätigung der Spindel 21 die An-30 schlussleitung freigeben oder verschliessen, wobei das Strömungsmedium über den Gehäusedurchgang 31 und die Zylindermantel-Durchbrechung 6 sowie die Topföffnung 8 in den Anschlussgewindering 9 und anschliessend in die Anschlussleitung strömt.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Anbohrarmatur für eine unter Druck stehende Rohrleitung, mit einem Hahn als Absperrorgan, dessen im Armaturengehäuse drehbar gelagertes Küken sowohl zur Hilfsabsperrung nach dem Anbohrvorgang als auch zur Hauptabsperrung der von dem Armaturengehäuse abzweigenden Anschlussleitung dient, wobei der Gehäusedurchgang zum Küken hin durch einen im Gehäuse gelagerten und am Küken anliegenden Dichtring abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) als Absperrorgan ein Zylinderhahn vorgesehen ist, dessen topfförmig ausgebildetes Küken (4) in seinem Zylindermantel (5) zwei gegenüberliegende kreisförmige, im Durchmesser grösser als das Anbohrloch bemessene Durchbrechungen (6,7) aufweist,

b) der Zylindermantel (5) des Kükens (4) über Lagernuten (12,13) oder -bunde an seinen beiden Enden waagerecht mit zur Anschlussleitung (9) zeigender, die Abflussseite bildender Topföffnung (8) im Armaturengehäuse (1) drehbar gelagert ist,

c) der die Antriebsseite bildende Topfboden (10) des Kükens (4) einen Ansatz (11) trägt, der als Zahnkreissegment für eine 90°-Drehbewegung ausgebildet ist,

d) eine nichtsteigende und ausserhalb der Anbohrachse (20) im Armaturengehäuse (1) senkrecht gelagerte Betätigungsspindel (21) mit ihrem Gewinde (22) in eine aussen mit einem Zahnstangenteil (24) versehene Spindelmutter (23) eingreift, deren Zähne (25) antriebsartig mit den Zähnen (26) des am Küken (4) sitzenden Zahnkreissegments (11) zusammenwirken.

2. Anbohrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (41) des Zylinderkükenmantels (5) gegenüber der Achse (18) der Lagernuten (12,13) oder -bunde in der Hahnoffenstellung doppelexzentrisch unter etwa 45° zur einen oder anderen Seite schräg nach oben versetzt ist, wobei die Drehachse des Zahnkreissegments (11) mit der Achse (18) der Lagernuten (12,13) oder -bunde fluchtet.

3. Anbohrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtring ein im Gehäusedurchgang (31) eingesetztes gummielastisches Rohrstück (32) vorgesehen ist, dessen oberes am Zylinderkükenmantel (5) anliegendes und die Kükenabdichtung bildendes sattelförmiges Ende (33) an seiner Stirnseite abgerundet ist und der hierüber gleitende Rand (34) der einen kreisförmigen Druchbrechung (6) des Zy-linderkükenmantels (5) ebenfalls eine Abrundung aufwiest.

4. Anbohrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die an den Enden des Zylinderkükenmantels (5) vorgesehenen Lagernuten (12,13) Schlitzringe (14,15) aus Kunststoff als Lagerringe eingreifen, die sich an Lagerflächen (16,17) des Armaturengehäuses (1) abstützen.

5. Anbohrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenteile (4,11,21,23,24) der Anbohrarmatur aus korrosionsbeständigen Werkstoffen bestehen.

6. Anbohrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnkreissegment (11) durch in den Topfboden (10) des Kükens (4) einmündende Rippen (19) versteift ist.

7. Anbohrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Zylindermantel (5) mit Topfboden (10), Topföffnung (8), Lagernuten (12,13) oder -bun-den und Durchbrechungen (6,7) gebildete Küken (4) mit dem Zahnkreissegment (11) einteilig aus glasfaserverstärktem Kunststoff gespritzt ist.

8. Anbohrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsspindel (21) aus nichtrostendem Stahl und die den Zahnstangenteil (24) tragende Spindelmutter (23) aus Messing besteht und die Stirnflächen

(27,28) der Spindelmutter in Verbindung mit Gegenflächen (29,30) am Armaturengehäuse (1) und/oder an der Betätigungsspindel (21) metallische Anschläge zur Begrenzung der Öffnungs- und Schliessbewegung des Kükens (4) bilden.

9. Anbohrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Gehäusedurchganges (31) eine metallische Versteifungsbuchse (35) in den Dichtring (32) einvulkanisiert ist, deren Innenmantelfläche (36) ganz oder teilweise gegenüber der Dichtringinnenfläche nach innen aus dem Dichtring (32) hervorsteht und eine Führung für das An-bohrwerkzeug bildet.

10. Anbohrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (32) durch einen oder mehrere in Nuten (37) des Gehäusedurchganges (31) eingreifende Nocken (38) in seiner Einbaulage fixiert ist.

11. Anbohrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als gummielastisches Rohrstück ausgebildete, im Gehäusedurchgang (31) eingesetzte Dichtring (32) an seinem unteren Ende einen flanschartigen Ansatz (39) zum Abdichten des auf die Rohrleitung (2) aufgesetzten und das Anbohrloch umgebenden Schellenkörpers (3) trägt, der auf seiner zur Rohrleitung (2) gerichteten Seite mit einer stark vorspringenden, halbkreisförmigen Ringwulst (40) versehen ist.