DE19531913C2 - Kombinierte Anbohr- und Ventilanbohrarmatur für, insbesondere unter Mediendruck stehende, Versorgungsleitungen aus Kunststoff - Google Patents
Kombinierte Anbohr- und Ventilanbohrarmatur für, insbesondere unter Mediendruck stehende, Versorgungsleitungen aus KunststoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Anbohr- und Ventilanbohrarmatur
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Anbohrvorrichtungen für Rohrleitungen (DE 37 25 240 C2) wird ein
besonderes Bohrgehäuse lösbar mit einem an der Versorgungsleitung befestig
ten Anbohrstutzen gekuppelt. Das Bohrgehäuse besteht aus zwei miteinander
verschraubbaren Gehäuseteilen, mit welchen die Gehäuselänge veränderbar
ist. Dadurch entsteht der Bohrvorschub mittels einer axialfest mit dem
oberen Gehäuseteil verbundenen Bohrstange. Die Bohrstange durchsetzt
das zweiteilige Gehäuse. Damit wird ein Bohrandruck ausgeübt. Der
obere Gehäuseteil ist mit einem als Kupplung dienenden Schaltglied ver
sehen, das mit einer am oberen Gehäuseteil sitzenden Gegenkupplungshälfte
wahlweise in Eingriff bringbar ist. Diese Anbohrvorrichtung besitzt viele
Bauteile, ist kostenaufwendig herzustellen und umständlich zu bedienen.
Es gibt Anbohrarmaturen (DE 38 30 395 C1), die aus einem unmittelbar
an der anzubohrenden Leitung zu befestigenden Gehäuse bestehen, welches
ein zum Anbohren dienendes Standrohr und mit ein zum Anschluß der spä
teren Hauseinführung dienendes Abgangsrohr aufweist. Das Gehäuse wird
mit seinem Standrohr in Ausrichtung mit der anzubohrenden Stelle der
Leitung befestigt. Das Standrohr besitzt ein Innengewinde, in welchem
ein zylindrisches Anbohrwerkzeug verschraubbar ist. Zu seiner Verschraubung
besitzt das Anbohrwerkzeug eine Aufnahme für eine Drehhandhabe, z.
B. einen Steckschlüssel. Wenn unter Mediendruck stehende Versorgungslei
tungen angebohrt werden müssen, muß man aufwendige Zusatzgeräte, wie
Absperrschleusen, einsetzen, montieren und betätigen.
Günstiger sind in dieser Hinsicht Ventil-Anbohrarmaturen (DE 42 17 982
C2), die aus einem zweiteiligen Ventilgehäuse mit einem Ober- und Unterge
häuse bestehen. Das Untergehäuse besitzt ein Innengewinde zum Verschrau
ben eines zylindrischen Anbohrwerkzeugs. Eine Spindel ist im Obergehäuse
sowohl längsverschieblich als auch drehbar gelagert und an ihrem unteren
Ende ist das Anbohrwerkzeug befestigt. Das Anbohrwerkzeug bildet zugleich
ein Ventilglied, das mit einem Ventilsitz im Untergehäuse zusammen wirkt.
Das Oberende der Spindel ragt aus dem Obergehäuse heraus und kann,
nach Abdeckung mit Erdreich, von der Erdoberfläche aus nachträglich be
dient werden, z. B. über eine Schlüsselstange. Diese Ventil-Anbohrarmaturen
haben den Vorteil, daß man auch unter Mediendruck stehende Versorgungs
leitungen anbohren kann, ohne daß aufwendige Zusatzgeräte, wie die vorer
wähnten Absperrschleusen, benutzt werden müßten, aber den Nachteil,
aufwendiger als die vorgenannten einfachen Anbohrarmaturen zu sein.
Es ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, bereits bekannt, eine
Anbohrarmatur wahlweise in eine Ventil-Anbohrarmatur umzuwandeln (DE
43 04 954 A1). Man geht dabei von dem Gehäuse einer Anbohrarmatur
aus und gibt dem Anbohrwerkzeug zugleich die Funktion eines Ventilglieds.
Im Bereich des Unterendes des Standrohres vom Gehäuse ordnet man eine
Dichtstelle an, die mit einer entsprechenden Gegendichtstelle am Anbohr
werkzeug zusammenwirkt. Zum Verschrauben des Anbohrwerkzeugs im Innen
gewinde des Standrohres verwendet man eine Spindel, die durch Schraubein
sätze axialfest im Standrohr drehgelagert wird. Die Spindel hat unrunden
Querschnitt und greift, anstelle der Drehhandhabe der Anbohrarmatur,
drehfest aber längsverschieblich in eine überlang ausgebildete Aufnahme
des Anbohrwerkzeugs ein. Weil die gleichen Gehäuse wahlweise als Anbohr-
oder als Ventilanbohrarmatur verwendet werden können, ist eine Fertigung
in großer Stückzahl möglich. Das verringert die Herstellungskosten und
den Lageraufwand. Der Benutzer braucht erst bei der Verwendung des
einheitlichen Gehäuses an der Versorgungsleitung zu entscheiden, ob eine
Anbohr- oder eine Ventilanbohrarmatur entstehen soll. Doch diese bekannten
Armaturen haben noch folgende Nachteile.
Die bekannten Gehäuse dieser Art, die wahlweise als eine über eine Dreh
handhabe zu betätigende Anbohrarmatur oder als eine über eine Spindel
betätigbare Ventil-Anbohrarmatur verwendet wurden, hatten eine beträchtli
che Bauhöhe und zwar auch dann, wenn sie nur als Anbohrarmatur verwen
det werden sollten, wo die Betätigung des Anbohrwerkzeugs nicht über
eine Spindel, sondern über eine unmittelbar einzusetzende Drehhandhabe
erfolgte. Das Standrohr des Gehäuses mußte nämlich aus folgendem Grund
als Abschnitt des Abgangsrohres länger als die Spindel ausgebildet sein.
Dieser lange Abschnitt des Standrohres mußte einerseits in eingeschraubter
Position des Anbohrwerkzeugs dieses aufnehmen. In der voll ausgefahrenen
Position des Anbohrwerkzeugs, wo eine Ventildichtung erreicht ist, mußte
die Spindel andererseits mit dem Anbohrwerkzeug immer noch in Eingriff
stehen. Das Anbohrwerkzeug mußte folglich eine entsprechend große
Länge aufweisen. Das bekannte lange Anbohrwerkzeug hatte zwischen
seiner voll ausgefahrenen und seiner voll eingefahrenen Position einen
langen Bohrvorschub auszuführen, was zahlreiche Drehungen der Spindel
erforderlich machte und eine entsprechend große Betätigungszeit in Anspruch
nahm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand bei der Herstellung,
Lagerhaltung und Verarbeitung von Armaturen der im Oberbegriff des An
spruches 1 genannten Art preiswerter zu gestalten. Dies wird erfindungs
gemäß durch die im Patentanspruch 1 angeführten Merkmale erreicht, denen
folgende besondere Bedeutung zukommt.
Bei der Erfindung greift die Spindel nicht unmittelbar am Anbohrwerkzeug
an, sondern mittelbar über einen Adapter. Dieser Adapter ist mit der
Spindel zwar drehfest, aber auf ihr längsverschieblich. Das gegenüberliegende
Unterende des Adapters ist mit einer Kupplung versehen, die mit der Auf
nahme im Anbohrwerkzeug lösbar verbunden ist und das Drehmoment der
Spindel auf das Anbohrwerkzeug überträgt. Der Adapter ist also ein
Zwischenglied, das die Drehung der Spindel mittelbar auf das Anbohrwerk
zeug überträgt. Die Spindel kann daher wesentlich kürzer als im Stand
der Technik ausgebildet sein, denn in voller Einschraublage liegt der Adapter
neben der Spindel und in voller Ausschubposition in axialer Verlängerung
zu ihr. Die Spindel bestimmt nicht mehr, wie im Stand der Technik,
die Länge des Standrohres. Der Adapter überbrückt die fehlende Länge
der kurzen Spindel und erlaubt daher die axiale Länge des Standrohres
im Gehäusebasisteil entsprechend kurz zu halten. Auch die axiale Länge
des Anbohrwerkzeugs läßt sich verkürzen, was die Drehbetätigung der Spin
del zwischen der Ventil-Schließlage und Ventil-Offenlage des Anbohrwerk
zeugs verringert.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weite
ren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen.
In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine komplette Ventil-Anbohrarmatur
nach der Erfindung, die an einer noch anzubohrenden Versorgungs
leitung angebracht ist, wobei die Schnittführung in einer Quer
schnittsebene der Leitung liegt,
Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Ventil-Anbohrarmatur nach Vollzug des
Anbohrens der Versorgungsleitung, wobei eine Absperrfunktion
an der Bohrstelle sich ergibt,
Fig. 3 in Vergrößerung ein in Fig. 2 mit III gekennzeichnetes Detail
der Armatur,
Fig. 4 in Vergrößerung ein in Fig. 2 mit IV gekennzeichnetes Detail
der Armatur,
Fig. 5 in Vergrößerung einen kompletten Horizontalschnitt durch die
in Fig. 4 gezeigten inneren Bauteile längs der dort angedeuteten
Schnittlinie V,
Fig. 6, ebenfalls im Axialschnitt, eine mit dem Ventil-Untergehäuse
von Fig. 1 erzeugte einfache Anbohrarmatur mit einer strichpunk
tierten Drehhandhabe in einer der Fig. 1 entsprechenden Schnitt
führung,
Fig. 7 die in Fig. 4 gezeigte Anbohrarmatur mit eingesetzten Stopfen,
nachdem diese ergänzend noch mit einer Endkappe versehen
worden ist,
Fig. 8 in einer Fig. 7 entsprechenden Darstellung eine alternative Ausbil
dung der Anbohrarmatur und
Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine alternative Ausgestaltung eines
metallischen Einsatzes im Gehäuse der Anbohrarmatur.
Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Ventil-Anbohrarmatur 90' umfaßt ein zweiteili
ges Ventilgehäuse 10, 20, nämlich ein Gehäuse 10 einer in Fig. 6 gezeigten
einfachen Anbohrarmatur 90, die später beschrieben wird, und ein von
einer Kappe 20 gebildetes Obergehäuse. Das Gehäuse 10 soll daher gleich
"Untergehäuse" bezeichnet werden. Das Untergehäuse 10 umfaßt ein Stand
rohr 11 mit einem davon abgezweigten Abgangsrohr 12. Beide Rohre 11,
12 sitzen an einem Schellenteil 13 und bestehen einstückig aus thermisch
schweißbarem Kunststoff. Der Schellenteil 13 wird über der anzubohrenden
Stelle 14 einer ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Versorgungsleitung
15 aufgesetzt, die unter Druck stehende Medien führt. Ziel dieser Ventil-
Anbohrarmatur 90' ist es, nicht nur diese Medien aus der Leitung 15 in
das Abgangsrohr 12 zu leiten, wozu die Anbohrung an der Stelle 14 gemäß
Fig. 2 ausgeführt wird, sondern auch, beim späteren Gebrauch, diesen
Medienzufluß, von außen her, ventilartig zu drosseln, ganz abzusperren
oder wieder zu öffnen.
Dazu verwendet man ein Anbohrwerkzeug 30, welches in einem im Stand
rohr 11 vorgesehenen Innengewinde 41 axial verschraubbar ist und bereits
Bestandteil der Armatur 90 von Fig. 6 ist. Dazu dient im Ausführungsbei
spiel von Fig. 1 und 6 eine einstückige, metallische Gewindehülse 40,
die vom Kunststoffmaterial des Standrohres 11 umspritzt ist. Alternativ
könnte man eine solche Hülse 40 auch in das Kunststoffmaterial axial
eindrücken. Aus der in Fig. 14 ersichtlichen Einzelansicht ist das Aussehen
einer solchen Gewindehülse 40 zu entnehmen, die allerdings gegenüber
dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 und 2 modifiziert ist.
Die Gewindehülse 40 besteht aus Messing und besitzt in ihrem Hülseninneren
das zum Verschrauben des ebenfalls aus Messing bestehenden Anbohrwerk
zeugs 30 erforderliche Innengewinde 41. Dementsprechend umfaßt das An
bohrwerkzeug einen Gewindeabschnitt 31 mit einem ins Innengewinde 41
eingreifenden Umfangsgewinde, wie aus Fig. 4 hervorgeht. An ihrem unteren
Ende besitzt die Gewindehülse 40 eine Ventil-Dichtstelle 42, mit welchem
ein am Anbohrwerkzeug 30 vorgesehene Ventil-Gegendichtstelle 32 zu
sammenwirkt. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 und 6 besteht die Dicht
stelle aus einem Ventilsitz 42 und die Gegen-Dichtstelle aus einem Ventil
teller 32, der durch einen schrägen Absatz zwischen dem Umfangsgewinde
abschnitt 31 und einem zylindrischen Schneidmesser 34 entsteht und eine
Ringdichtung 33 trägt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Dicht
stelle im Standrohr 11 durch einen dort gelagerten elastischen O-Ring
zu erzeugen, dem, als Gegen-Dichtstelle für die Ventilbildung, die zylin
drische Umfangsfläche vom Schneidmesser 34 des Anbohrwerkzeugs 30
zugeordnet ist. Anstelle des O-Rings könnte eine mit dem Kunststoffma
terial des Standrohres 11 erzeugte Lippe verwendet werden. Solche mit
der Zylinderfläche des Anbohrwerkzeugs 30 zusammenwirkenden O-Ringe
können alternativ aus einer Lippe bestehen, die in sehr preiswerter Weise
einstückig aus dem Kunststoffmaterial des Standrohres 11 geformt ist.
Ein zusätzlicher O-Ring könnte auch oberhalb einer Querbohrung 43 der
Hülse 40 vorgesehen sein, um im oberen Bereich des Standrohres 11 Dicht
wirkungen zu erzielen. Die Querbohrung 43 ist mit der Rohröffnung des
angeformten Abgangsrohres 12 ausgerichtet.
Wie eine Variante der einfachen Anbohrarmatur 90''' von Fig. 9 erkennen
läßt, kann in der Querbohrung 43 auch ein seitlicher Rohransatz 44 sitzen,
der nach dem Umspritzen im Kunststoffmaterial der Rohrwand des Standroh
res eingebettet ist und zur guten Anformung des dort geneigt verlaufenden
Abgangsrohres 12 dient. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, schließt die Achse
17 des Standrohres 11 einen Neigungswinkel 18 mit der entsprechenden
Achse 17 des Abgangsrohres 12 ein. Wie ein Vergleich zwischen Fig. 6
und 9 lehrt, ist es dadurch möglich, das Abgangsrohr 12 auch in einer
beliebigen anderen Ebene zum Standrohr 11 verlaufen zu lassen. Statt
in der in Fig. 6 bzw. 1 erkennbaren Radialebene bezüglich der Achse
der Versorgungsleitung 15 kann das Abgangsrohr 12 z. B. in einer längsparal
lel zur Verlaufsrichtung der Versorgungsleitung 15 liegenden Axialebene
gemäß Fig. 9 angeordnet sein. Außerdem ist es vorteilhaft, die Armatur
10 von Fig. 9 mit ihrem Standrohr 11 und vor allem dem Abgangsrohr
12 nicht vertikal über, sondern horizontal neben der Versorgungsleitung
15 von Fig. 1 anzuordnen. Dann liegen nämlich die Anschlüsse am Abgangs
rohr 12 nicht oberhalb der Leitung 15, sondern neben dieser, vorzugsweise
in der gleichen Horizontalebene wie die Leitung 15.
Als Positionshilfe beim Einlegen der Gewindehülse 40 in das zur Herstellung
des Untergehäuses 10 dienende Formwerkzeug können an der aus Fig.
14 erkennbaren oberen Hülsen-Stirnfläche 46 Zentrierbohrungen 45 vorgese
hen sein. Damit sich die Hülse 40 im Kunststoffmaterial des Standrohres
11 gut verkrallen kann, ist eine Längsprofilierung 47 am Hülsenumfang
vorgesehen. Diese besteht im vorliegenden Fall aus Wendelstegen, die
durch zwei zueinander gegenläufige Umfangsgewinde 48, 49 erzeugt werden.
An dem Ventilsitz 42 benachbarten Bereich, ist, ausweislich der Fig. 14,
eine Umfangsnut 39 vorgesehen, welche zur Aufnahme eines Dichtrings
38 gemäß Fig. 6 dient. Der Dichtring 38 liegt an der entsprechend profilier
ten Innenfläche des Standrohres 11 dichtwirksam an. Ferner besitzt die
Gewindehülse 40 eine in Fig. 1 wirksame Innenschulter. Diese entsteht
in allen Ausführungsbeispielen, wie Fig. 1 und Fig. 9 zeigen, durch eine
im Hülseninneren vorgesehene Innennut 36, in welcher dann ein die Innen
schulter erzeugender Sprengring 37 aufgenommen ist. Dieser Sprengring
37 hat die Aufgabe, als obere Begrenzung für die in Fig. 1 durch den
Pfeil 35' verdeutlichte Hochschraubbewegung des Anbohrwerkzeugs 30
zu dienen. Die nach unten gerichtete Schraubbewegung ist in Fig. 1 durch
den Pfeil 35 veranschaulicht.
Nach dem Umspritzen des Kunststoffs vom Untergehäuse 11 liegt, wie
am besten aus Fig. 6 hervorgeht, die erwähnte Hülsen-Stirnfläche 46 bündig
mit dem oberen Stirnende 19 des dabei erzeugten Standrohres 11. In diesem
oberen Bereich kann, wie aus Fig. 1 und Fig. 9 zu ersehen ist, die Gewinde
hülse 40 noch mit zwei weiteren Umfangsnuten 29 versehen sein, die
zur Aufnahme von aus Fig. 2 erkennbaren Ringdichtungen 28 dienen. Diese
Ringdichtungen 28 wirken mit der Innenfläche des dort entsprechend pro
filierten Standrohres 11 dichtwirksam zusammen.
Das Untergehäuse 10 ermöglicht, wie ein Vergleich zwischen Fig. 1 und
6 zeigt, die bereits erwähnte doppelte Verwendung, nämlich als Ventil-
Anbohrarmatur 90', gemäß Fig. 1, oder als einfache, unmittelbar über
eine Drehhandhabe zu bedienende Anbohrarmatur 90 von Fig. 6. Im Falle
der Fig. 6 besitzt das Anbohrwerkzeug 30 eine unrund profilierte Aufnahme
51, in welche eine in Fig. 6 strichpunktiert angedeutete Drehhandhabe
eingesteckt wird. Die Drehhandhabe 91 besteht aus einem einfachen Steck
schlüssel, der bei einer Drehung im Sinne des dortigen Drehpfeils 93 das
Anbohrwerkzeug 30 im Abwärtssinne gemäß dem Pfeil 35 verschraubt.
Beim Abwärtsschrauben 35 wird schließlich, analog zum Ventil-Anbohrgerät
90' in Fig. 2, ein Bohrloch 54 in die aus Fig. 2 ersichtliche Versorgungslei
tung 15 geschnitten, wobei ein Bohrkern 14' im Inneren des zylindrischen
Schneidmessers 34 stehen bleibt. In Fig. 6 ist die Anschlaglage des Anbohr
werkzeugs 30 an der Innenschulter 37 beim Aufwärtsschrauben 35' veran
schaulicht. In diesem Fall kann dann ein Stopfen 55 gemäß Fig. 7 in den
oberhalb der Innenschulter 37 befindlichen Bereich des Innengewindes 41
der Hülse 40 eingeschraubt werden. Dabei kann am Stopfenumfang eine
Ringdichtung 56 eingelassen sein, die an der Hülseninnenfläche dichtwirksam
wird. Zweckmäßigerweise besitzt der Stopfen 55 auch noch einen Endflansch
57, der am Stirnende 19 des Standrohres 11 bzw. der Hülsenstirnfläche
46 anschlägt.
Bei Umwandlung der Armatur 90 von Fig. 6 in eine Ventil-Anbohrarmatur
von Fig. 1 ist lediglich der Ventilaufsatz 70 erforderlich, der aus dem
als Kappe 20 ausgebildeten Obergehäuse und einer darin axialfest drehgela
gerten Spindel 21 besteht. Dazu dient ein Lagerring 64, der vom Kunststoff
material der Kappe 20 gleich mitumspritzt ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht,
sind zweckmäßigerweise doppelte Ringdichtungen 65 in Umfangsnuten einer
abgesetzten Axialzone des oberen Spindelglieds 21 angeordnet, welche
an der Ringinnenfläche 67 des Lagerrings 64 dichtwirksam sind. In analoger
Weise sind in Umfangsnuten der Ringumfangsfläche 68 in entsprechenden
Umfangsnuten zwei Ringdichtungen 66 angeordnet, die mit der Innenfläche
der Kappe 20 dichtungswirksam sind. Der Ventilaufsatz 70 ist vormontiert.
Zur Umwandlung der Anbohrarmatur 90 von Fig. 6 in die Ventil-
Anbohrarmatur 90' von Fig. 1 bis 5 ist schließlich noch ein Adapter 22
vorgesehen, der als Verbindungsstück zwischen der Spindel 21 und dem
Anbohrwerkzeug 30 dient. Der Adapter 22 ist zwar drehfest, aber längsver
schieblich mit der Spindel 21 verbindbar und besitzt an seinem unteren
Ende einer zur vorerwähnten Aufnahme 51 im Anbohrwerkzeug 30 komple
mentäre Kupplung 52, die lösbar ist und eine ein Drehmoment übertragende
Verbindung 50, gemäß Fig. 4, erzeugt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
liegt folgende Besonderheit vor.
Die Spindel 21 besteht aus einem massiven Schaft. Der Adapter 22 ist
als Buchse ausgebildet, der die Spindel 21 bereichsweise ummantelt. Das
Schaftprofil 23 ist im vorliegenden Fall ein Vierkant und der Buchsenquer
schnitt 24 eine Vierkantöffnung.
Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, liegt, zwecks guter Axialverschieblichkeit,
zwischen dem Schaftprofil 23 und dem Buchsenquerschnitt 24 ein freier
Spalt 27 vor. Für die Drehmomentübertragung genügt, wie am besten
aus Fig. 3 zu erkennen ist, eine Flächenberührung im oberen Endstück
25 der Buchse 22. Es reicht aus, den vierkantigen Öffnungsquerschnitt
24 in diesem verengten Buchsenendstück 25 anzuordnen. Eine Unverlierbar
keit der beiden zueinander längsverschieblichen Glieder 21, 22 läßt sich
durch die ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlichen Endanschläge erreichen, die
zwischen dem erwähnten verengten Buchsen-Endstück 25 und einer durch
axiales Stauchen erzeugten Radialverbreiterung 26 am Schaftende entstehen.
Damit ist der Adapter 22 sogar unverlierbar mit der Spindel 21 verbunden
und bildet eine Baueinheit mit dem vorbeschriebenen Ventilaufsatz 70.
Die Spindel 21 ragt mit einem Endstück 71 aus einer Axialbohrung in
der Decke der Kappe 20 heraus und kann dort von einer elastischen Dich
tungsmanschette 69 umschlossen sein. Das Endstück 71 besitzt eine unrund
profilierte Angriffsfläche 72 für ein Drehwerkzeug, welches eine Drehbetäti
gung im Sinne der Pfeile 58, 58' von Fig. 1 ermöglicht. Bei der Drehung
58 der Spindel bewegt sich das Anbohrwerkzeug 30 im Ausschraubsinne
35 von Fig. 1 nach unten, wobei der Adapter 22 aus der Spindel 21 axial
ausfährt, bis schließlich die aus Fig. 2 ersichtliche Endposition erreicht
ist. Wie bereits erwähnt wurde, ist diese durch ein Anpressen des werkzeug
seitigen Ventiltellers 32 am gehäuseseitigen Ventilsitz 42 gekennzeichnet.
Bei der Erstbetätigung der Armatur 90' findet dabei das Ausschneiden
des in Fig. 2 erkennbaren Bohrkerns 14' aus der Versorgungsleitung 15
statt. Durch entsprechende rückläufige Drehbetätigung 58' von Fig. 1
ergibt sich eine, durch den bereits erwähnten Pfeil 35' von Fig. 1 gekenn
zeichnete Hochschraubbewegung des Anbohrwerkzeugs 30. Dabei wird der
Ventilteller 32 zunehmend vom Ventilsitz 42 entfernt und damit ein wach
sender Durchlaß für das Medium aus der Versorgungsleitung 15 in das Ab
zweigrohr 12 ermöglicht.
Der Ventilaufsatz 70 mit dem Adapter 22 läßt sich nicht nur leicht und
schnell mit dem im Ventil-Untergehäuse 10 befindlichen Anbohrwerkzeug
30 kuppeln, sondern auch zuverlässig im Kupplungseingriff halten, weil,
wie aus Fig. 4 und 5 näher zu erkennen ist, dort auch ein Schnappverschluß
60 vorgesehen ist. Die beschriebene Verbindung 50 liegt in diesem Fall
in axialem Versatz zum Schnappverschluß 60. Im vorliegenden Fall besitzt
die Adapter-Buchse 22 an ihrem Unterende eine Kupplung 52, welche,
ausweislich der Querschnittansicht von Fig. 5, aus einem Sechskant besteht.
Der Adapter 22 wird mit seiner Kupplung 52 in die erwähnte Aufnahme
51 eingesteckt, die versenkt im Inneren des rohrartig ausgebildeten Anbohr
werkzeugs 30 angeordnet ist. Die Aufnahme 51 besteht aus einem Sechskant-
Loch.
Die beiden Schließhälften 61, 62 des erwähnten Schnappverschlusses 60
sind gegenüber der Verbindung 50 axial höhergesetzt. Im vorliegenden
Fall besteht die im Anbohrwerkzeug 30 vorgesehene Schließhälfte aus
einer radial hinterschnittenen Ausnehmung 61, während die komplementä
re andere Schließhälfte aus einem Federring 62 gebildet ist, welcher in
einer Umfangsnut 63 der Adapter-Buchse 22 eingelassen ist. Sowohl die
Verbindungsteile 51, 52 als auch die beiden Schließhälften 61, 62 sind
durch eine axiale Steckbewegung im Sinne des in Fig. 4 eingezeichneten
Pfeils 53 miteinander in Eingriff bringbar, und zwar schnappen die beiden
Schließhälften 61, 62 erst dann ineinander, wenn die volle Eingriffsposition
der beiden Kupplungshälften 51, 52 vorliegt. Durch eine entsprechende,
gegenläufige axiale Auszugsbewegung im Sinne des Pfeils 53' von Fig.
4 werden zunächst die beiden Schließhälften 61, 62 durch elastische Defor
mation des dortigen Federrings freigegeben, bevor dann auch die Verbin
dungsteile 50 in volle Freigabelage zueinander gelangen. Der Adapter
22 besteht vorteilhaft aus korrosionsfestem Material, wofür sich besonders
Chrom-Nickel-Stahl gemäß DIN 47237 bewährt haben. Dieses Material
dient auch zur Ausbildung des Sprengrings 37.
Weil die Verbindung 50 durch den zugleich in Eingriff gebrachten Schnapp
verschluß 60 gesichert ist, besteht nicht die Gefahr, daß das Anbohrwerk
zeug 30 sich unerwünschterweise vom Adapter 22 löst und daher die Drehbe
tätigung 58, 58' am herausragenden Spindelende 71 ins Leere geht. Diese
beiden Teile 22, 30 können aber durch Aufwenden einer bestimmten Aus
zugskraft in Richtung des Pfeils 53' wieder schnell voneinander gelöst
werden. In Steckbewegungsrichtung 53 stützt sich die Adapter-Buchse
22 mit einer aus Fig. 4 erkennbaren Umfangsschulter 59 an einer radialen
Absatzfläche im Inneren der Ausnehmung 61 vom Anbohrwerkzeug 30
ab. Es versteht sich, daß solche Anschläge auch an anderen Stellen zwischen
den beiden Bauteilen 22, 30 vorgesehen sein könnten. Aus Platzersparnisgrün
den wäre es z. B. zweckdienlich, den Schnappverschluß 60 in die gleiche
axiale Zone zwischen den beiden Bauteilen 22, 30 zu legen, wo bereits
die Kupplung 50 liegt. Der mit 73 gekennzeichnete Übergangsbereich zwischen
Spindel 21 und dem Adapter 22 dient zur Übertragung des Drehmoments.
In der Verwendung des Ventil-Untergehäuses 10 als einfache Anbohrarmatur
90, gemäß Fig. 7, ist es möglich, zusätzlich zu dem beschriebenen, einge
setzten Stopfen 55, auch noch eine Endkappe 77 auf dem oberen Endstück
78 des Standrohres 11 zu befestigen. Die Befestigung zwischen der Endkappe
77 und dem Standrohr 11 erfolgt zweckmäßigerweise durch das noch näher
zu erläuternde Schweißen, doch könnten auch andere Befestigungsmethoden,
wie Kleben oder Gewindeverbindungen, anwendbar sein. Zweckmäßigerweise
wird die Befestigung dieser Teile in der gleichen Weise vollzogen, wie
die Kappe 20 des Ventilaufsatzes 70 bei der Umwandlung der Anbohrarma
tur 90 in die Ventil-Anbohrarmatur 90'. Auch dieser Ventilaufsatz 70
wird, wie in Fig. 2 erläutert ist, auf das nämliche obere Endstück 78
des Standrohres 11 aufgesteckt und damit verbunden.
Vorzugsweise werden alle Befestigungen zwischen den aus Kunststoffmaterial
erzeugten Bestandteilen der Armatur 90 bzw. 90' durch eine Schweißverbin
dung erzielt. Dazu dienen Heizdrähte 85, die ausweislich der Fig. 2 an
der Mantelinnenfläche der Kappe 20 bzw. der in Fig. 7 gezeigten Endkappe
77 und an der inneren Anlagefläche 79 des beschriebenen Schellenteils
13 gemäß Fig. 2 angeordnet sind. Entsprechendes kann auch für den An
schluß eines weiterführenden Rohres am Ende des Abgangsrohres 12 gelten.
Die mit dem Heizdraht 85 ausgerüsteten Teile 10, 20 sind mit elektrischen
Anschlüssen 88 verbunden, die aus Fig. 7 ersichtlich sind.
Vor einer endgültigen Schweißbefestigung des Schellenteils 13 an der Um
fangsfläche der Versorgungsleitung 15 und beim Bohren ist eine vorüberge
hende Befestigung des Ventil-Untergehäuses 10 an der gewünschten Anbohr
stelle erforderlich. Dazu eröffnet die Erfindung verschiedene, wahlweise
nutzbare Möglichkeiten. Eine besteht darin, ein Schellen-Gegenstück zu
verwenden, welches über Schraub- oder Klemmverbindungen mit dem zum
Gehäuse 10 gehörenden Schellenteil 13 mechanisch verbunden wird. Es
ist aber auch möglich, biegsame Stränge um die anzubohrenden Versorgungs
leitung 15 zu legen, die mit endseitigen Haken versehen sind, welche
in das jeweilige Durchtrittsloch 89 eingehängt werden können. Diese Stränge
sind nach dem Einhängen spannbar.
Fig. 8 zeigt eine Variante 10' des Gehäuses im Anwendungsfall als einfache
Anbohrarmatur 90", das sich gegenüber dem vorausgehend beschriebenen
Untergehäuse 10 nur dadurch unterscheidet, daß die vorausgehend stets
genutzte metallische Gewindehülse 40 weggelassen ist und die zur Verschrau
bung des Werkzeugs 30 dienenden Innengewinde 41 unmittelbar in der Innen
fläche des Standrohres 10 angeordnet sind. In übriger Hinsicht gilt die
bisherige Beschreibung. Diese Version 10' wird vorzugsweise bei kleinen
Rohrdurchmessern verwendet, die unter mäßigem Druck stehen und z.
B. Gas führen. In diesem Fall sind die anfallenden Bohrkräfte verhältnis
mäßig gering. Wenn aber große Leitungs-Durchmesser vorliegen und entspre
chend starkwandige Leitungen angebohrt werden müssen, verwendet man
die vorbeschriebene Anbohrarmatur 90, deren Gehäuse 10 die Gewindehülse
40 aufweist.
10
Gehäuse, Ventil-Untergehäuse
10
'vereinfachte Variante von
10
(
Fig.
8)
11
Standrohr von
10
12
Abgangsrohr von
10
13
Schellenteil von
10
14
Anbohrstelle an
15
14
'ausgeschnittener Bohrkern von
15
15
Versorgungsleitung, Leitung
16
Achse des Standrohres
11
17
Achse des Abgangsrohres
12
18
Neigungswinkel zwischen
16
,
17
(
Fig.
9)
19
oberes Stirnende von
11
20
Ventil-Obergehäuse, Kappe
21
Spindel, Schaft
21
'Verkantungslage von
21
im Überlastfall (
Fig.
13)
22
Adapter, Buchse
23
Schaftprofil von
21
24
Öffnungsquerschnitt der Buchse
22
25
verengtes Buchsen-Endstück von
22
26
endseitige Radialverbreiterung von
21
(
Fig.
3)
27
freier Spalt zwischen
21
,
22
(
Fig.
1)
28
Ringdichtung bei
40
29
Umfangsnut für
28
(
Fig.
1)
30
Anbohrwerkzeug
31
Gewindeabschnitt von
30
32
Ventil-Gegendichtstelle, Ventilteller an
30
33
Ringdichtung bei
32
34
Schneidmesser von
30
35
Pfeil der Bewegung im Ausschubsinne
35
'Pfeil für Hochschraubbewegung von
30
36
Innennut in
40
(
Fig.
1)
37
Innenschulter in
40
, Sprengring
38
elastischer Dichtring in
39
39
Umfangsnut von
40
bei
42
40
Gewindehülse
41
Innengewinde von
40
42
Ventil-Dichtstelle, Ventilsitz in
11
43
Querbohrung in
40
(
Fig.
9)
45
Zentrierbohrung an
40
(
Fig.
9)
46
Hülsen-Stirnfläche von
40
47
Umfangs-Längsprofil von
40
48
linksgängiges Gewinde für
47
49
rechtsgängiges Gewinde für
47
50
ein Drehmoment übertragende Verbindung zwischen
51
,
52
51
Aufnahme in
30
52
Kupplung in
22
53
Steckbewegungs-Pfeil zwischen
22
,
30
(
Fig.
4)
53
'Auszugsbewegungs-Pfeil zwischen
22
,
30
(
Fig.
4)
54
Bohrloch in
15
(
Fig.
2)
55
Stopfen (
Fig.
7)
56
Ringdichtung von
55
(
Fig.
7)
57
Endflansch an
55
58
Drehbetätigungs-Pfeil von
71
(
Fig.
1)
58
'Gegen-Drehbetätigungs-Pfeil von
71
(
Fig.
1)
59
Umfangsschulter an
22
(
Fig.
4)
60
Schnappverschluß
61
erste Schließhälfte von
60
, hinterschnittene Ausnehmung in
30
62
andere Schließhälfte von
60
, Federring (
Fig.
4)
63
Umfangsnut für
62
(
Fig.
4)
64
Lagerring für
21
(
Fig.
1)
65
Ringdichtung in
21
(
Fig.
2)
66
Ringdichtung in
64
(
Fig.
2)
67
Ringinnenfläche von
64
(
Fig.
2)
68
Ringumfangsfläche von
64
(
Fig.
2)
69
Dichtungsmanschette (
Fig.
2)
70
Ventilaufsatz (
Fig.
1)
71
herausragendes Spindelende von
21
72
Werkzeug-Angriffsfläche an
71
73
Übertragungsbereich für Drehmomente zwischen
21
,
22
(
Fig.
3)
74
freigeschnittene Nachbarfläche von
84
, Freischnitt
77
Endkappe (
Fig.
7)
78
oberes Endstück von
11
(
Fig.
2, 7)
79
Anlagefläche an
13
für
15
(
Fig.
2)
85
Heizdraht
88
elektrische Anschlüsse für
85
(
Fig.
7)
90
Anbohrarmatur (
Fig.
6, 7)
90
'Ventil-Anbohrarmatur (
Fig.
1, 2)
90
"abgewandelte Anbohrarmatur (
Fig.
9)
91
Drehhandhabe für
30
(
Fig.
6)
93
Drehpfeil für
91
(
Fig.
6)
Claims (10)
1. Kombinierte Anbohr- und Ventilanbohrarmatur (90, 90') für, insbeson
dere unter Mediendruck stehende Versorgungsleitungen (15), aus Kunst
stoff,
mit einem über der anzubohrenden Stelle (14) der Leitung (15) zu positionierenden Gehäuse (10), das ein Standrohr (14) und ein Abgangs rohr (12) aufweist,
wobei das Standrohr (11) mit einem Innengewinde (41) versehen ist und im Bereich seines der Leitung (15) zugekehrten Unterendes eine Ventil-Dichtstelle (42) aufweist,
und mit einem im Innengewinde (41) des Standrohres (11) verschraubba ren, zylindrischen Anbohrwerkzeug (30) mit einer Ventil- Gegendichtstelle (32) und mit einer Aufnahme (51) für eine Drehbetäti gung, die ein Drehmoment auf das Anbohrwerkzeug (30) überträgt,
wobei zur Drehbetätigung des Anbohrwerkzeugs (30) entweder - bei Anwendung als Anbohrarmatur (90) - eine Drehhandhabe (91) unmittel bar in die Aufnahme (51) eingesteckt wird
oder - bei Anwendung als Ventil-Anbohrarmatur (90') - eine Spindel (21) dient, die axialfest am Standrohr (14) des Gehäuses (10) drehgela gert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Spindel (21) und dem Anbohrwerkzeug (30) ein Adapter (22) angeordnet ist,
wobei das eine Ende des Adapters (22) mit der Spindel (21) zwar drehfest, aber längsverschieblich verbindbar ist,
und an seinem gegenüberliegenden Ende der Adapter eine Kupplung (52) besitzt, die mit der Aufnahme (51) des Anbohrwerkzeugs (30) lösbar in Eingriff kommt.
mit einem über der anzubohrenden Stelle (14) der Leitung (15) zu positionierenden Gehäuse (10), das ein Standrohr (14) und ein Abgangs rohr (12) aufweist,
wobei das Standrohr (11) mit einem Innengewinde (41) versehen ist und im Bereich seines der Leitung (15) zugekehrten Unterendes eine Ventil-Dichtstelle (42) aufweist,
und mit einem im Innengewinde (41) des Standrohres (11) verschraubba ren, zylindrischen Anbohrwerkzeug (30) mit einer Ventil- Gegendichtstelle (32) und mit einer Aufnahme (51) für eine Drehbetäti gung, die ein Drehmoment auf das Anbohrwerkzeug (30) überträgt,
wobei zur Drehbetätigung des Anbohrwerkzeugs (30) entweder - bei Anwendung als Anbohrarmatur (90) - eine Drehhandhabe (91) unmittel bar in die Aufnahme (51) eingesteckt wird
oder - bei Anwendung als Ventil-Anbohrarmatur (90') - eine Spindel (21) dient, die axialfest am Standrohr (14) des Gehäuses (10) drehgela gert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Spindel (21) und dem Anbohrwerkzeug (30) ein Adapter (22) angeordnet ist,
wobei das eine Ende des Adapters (22) mit der Spindel (21) zwar drehfest, aber längsverschieblich verbindbar ist,
und an seinem gegenüberliegenden Ende der Adapter eine Kupplung (52) besitzt, die mit der Aufnahme (51) des Anbohrwerkzeugs (30) lösbar in Eingriff kommt.
2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter
(22) einerseits und das Anbohrwerkzeug (30) andererseits die beiden
komplementären Schließhälften eines Schnappverschlusses (60) besitzt.
3. Armatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine
Schließhälfte aus einer radial hinterschnittenen Ausnehmung (61)
im Anbohrwerkzeug (30) besteht, in deren axialer Verlängerung die
unrund profilierte Aufnahme (51) angeordnet ist,
während die andere Schließhälfte aus einem in einer Umfangsnut
(63) des Adapters (22) angeordneten Federring (62) besteht, in dessen
axialer Verlängerung die unrund profilierte Kupplung (52) angeordnet
ist.
4. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die Kupplung (52) vom Adapter (22) und die Aufnahme
(51) vom Anbohrwerkzeug (30) als auch die beiden Schließhälften
(61, 62) des Schnappverschlusses (60) durch eine axiale Steckbewegung
(53) in Eingriff bringbar und durch eine axiale Auszugsbewegung
(53') voneinander lösbar sind.
5. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spindel (21) in einer Kappe (20) axialfest drehlagerbar ist
und einen vormontierten Ventilaufsatz (70) bildet, der am Standrohr
(14) des Gehäuses (10) befestigbar ist und in der Offenlage des Ventils
den Adapter (22) wenigstens bereichsweise aufnimmt.
6. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Spindel (21) und dem Adapter (22) Endanschläge
(25, 26) angeordnet sind, die den maximalen Axialausschub begrenzen,
und der Adapter (22) mit dem Ventilaufsatz (70) eine unverlierbare
vormontierte Baueinheit bildet.
7. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die Kappe (20) als auch das Gehäuse (10), welches einen
an der anzubohrenden Leitung (15) befestigbaren Schellenteil (13)
besitzt, und die Leitung (15) aus Kunststoffmaterial bestehen und
durch Heizmittel (85) aneinander anschweißbar sind.
8. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventil-Dichtstelle (42) im Standrohr (11) aus einem Ventilsitz
und die Ventil-Gegendichtstelle (32) am Anbohrwerkzeug (30) aus
einem Ventilteller bestehen.
9. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Ventil-
Dichtstelle (42) aus mindestens einem im Standrohr (11) angeordneten
elastischen O-Ring besteht und die Ventil-Gegendichtstelle von der
zylinderischen Umfangsfläche (34) des Anbohrwerkzeugs (30) gebildet
ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der O-Ring aus einer einstückig aus dem Kunststoffmaterial
des Standrohres (11) erzeugten Lippe besteht.
10. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spindel (21) aus einem Schaft mit unrundem Schaftprofil
(23) und der Adapter (22) aus einer die Spindel ummantelnden Buchsen
teil mit unrundem Öffnungsquerschnitt (24) aufweisen.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19531913A DE19531913C2 (de) | 1994-08-31 | 1995-08-30 | Kombinierte Anbohr- und Ventilanbohrarmatur für, insbesondere unter Mediendruck stehende, Versorgungsleitungen aus Kunststoff |
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EP96105436A EP0736718B1 (de) | 1995-04-04 | 1996-04-04 | Anbohrarmatur für vorzugsweise unter Mediendruck stehende Versorgungsleitungen aus Kunststoff |
DE59600293T DE59600293D1 (de) | 1995-04-04 | 1996-04-04 | Anbohrarmatur für vorzugsweise unter Mediendruck stehende Versorgungsleitungen aus Kunststoff |
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DE4430962 | 1994-08-31 | ||
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DE19531913C2 true DE19531913C2 (de) | 1999-04-08 |
Family
ID=6527053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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