DE4106630C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum zeitweiligen Absperren einer unter Druck stehenden Gasleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 88 05 902 U1 bekannt. Zum zeitweiligen Absperren der Versorgungsleitung mit der bekannten Vorrichtung wird der in einem von der Versorgungsleitung abzweigenden Rohrstück eingesetzte Verschlußstopfen entfernt und der Abdichtpfropfen axial in die Versorgungsleitung eingeführt. Dies erfolgt in mehreren Schritten, wobei zunächst der Verschlußstopfen mit der Stange verbunden, die Schleuse mittels eines Adapters an die Abzweigung der Versorgungsleitung angesetzt und nach Öffnen des Absperrschiebers die Stange mit dem daran befestigten Verschlußstopfen in ein mittels eines Deckels abgeschlossenes Schleusenrohr auf der der Versorgungsleitung abgewandten Seite des Absperrschiebers hineingezogen wird. Nach dem Schließen des Absperrschiebers wird der Verschlußstopfen mit der daran befestigten Stange durch die Absperrpfropfen mit dem daran befestigten Rohr ersetzt, und nach dem Schließen der durch das Schleusenrohr und den Deckel gebildeten Schleusenkammer sowie Öffnen des Absperrschiebers durch Verschieben des Rohrs wird der Absperrpfropfen in die Versorgungsleitung eingesetzt.

Zum Ziehen des Absperrpfropfens und erneutem Einsetzen des Verschlußstopfens werden die vorgenannten Schritte in entgegengesetzter Richtung durchgeführt, nachdem die Arbeiten an der Abzweigung der Versorgungsleitung durchgeführt wurden.

Dieses bekannte Gerät wird in einer axialen Verlängerung der Versorgungsleitung im Bereich der Abzweigung des Hausanschlusses angesetzt. Der in der Versorgungsleitung herrschende Druck wirkt in axialer Richtung auf die Absperrpfropfen-Rohr-Verbindung ein. Dieses bekannte Gerät ist lediglich in begrenzten örtlichen Bereichen unter einschränkenden Betriebsbedingungen einsetzbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung zu schaffen, die ein kontrolliertes Setzen und Ziehen eines Sperrkolbens auch bei Gasleitungen größeren Durchmessers und in Gashochdruckleitungen unter Berücksichtigung geringen Raumbedarfs und größerer Verunreinigungen in der Umgebung der Montagestelle ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenstange mit einem Betätigungskolben verbunden ist, der in einem mit einem gesteuerten hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel beaufschlagten Arbeitszylinder angeordnet ist, daß der Arbeitszylinder derart ausgestaltet ist, daß das Druckmittel zum Setzen des Sperrkolbens auf die ein Ausfahren des Sperrkolbens aus der Sperrkolbenkammer bewirkende Seite des Betätigungskolbens und zum Ziehen des Sperrkolbens auf beide Seiten des Betätigungskolbens derart einwirkt, daß eine Zugkraft und/oder eine der durch den Gasdruck auf den Sperrkolben einwirkenden Druckkraft entgegengerichtete Bremskraft auf den Betätigungskolben ausgeübt wird.

Da die Betätigungseinrichtung zum Setzen und Ziehen des Sperrkolbens unmittelbar mit dem Sperrkolben und damit mit der Sperrkolbenkammer verbunden ist, die an die Absperrschleuse angeflanscht ist, entsteht eine integrale Einheit, die sich durch einen geringen Platzbedarf auszeichnet und ungefährdet gegenüber Verunreinigungen an der Montagestelle ist. Das Setzen und Ziehen des Sperrkolbens erfolgt unter Einbeziehung eines geeigneten Druckmittels gesteuert, so daß nicht nur eine geeignete Schubkraft, sondern auch eine beliebige Kraftresultante zum Ziehen des Sperrkolbens aufgebracht werden kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn - wie beim Erfindungsgegenstand - die Absperrvorrichtung radial auf eine Versorgungseinleitung aufgesetzt und der Sperrkolben senkrecht zur Längserstreckung der Versorgungsleitung in diese eingebracht wird. Bei einer derartigen Einbringung des Sperrkolbens in eine Versorgungsleitung erfolgt wegen des einseitig auf den Sperrkolben wirkenden Gasdrucks eine Deformation sowie Achsverschiebung des Sperrkolbens, die nur durch Aufbringung einer geeigneten Zugkraft beim Entfernen des Sperrkolbens aus der Versorgungsleitung überwunden werden kann.

Mit besonderem Vorteil schafft die erfindungsgemäße Vorrichtung die Voraussetzung dafür, daß das Druckmittel aus dem in der Gasleitung unter Druck stehende Gas besteht, so daß auf jedes Fremd-Druckmittel verzichtet werden kann und der am Montageort herrschende Gasdruck ausgenutzt wird, um den Sperrkolben zu setzen bzw. zu ziehen.

Ein vorteilhafter Aufbau der Vorrichtung wird dadurch erzielt, daß der Arbeitszylinder durch einen beidseitig mit der Kolbenstange verbundenen Kolben in mindestens zwei Zylinderkammern unterteilt ist, der zum Setzen oder Ziehen des Sperrkolbens pneumatisch oder hydraulisch mit einer das Druckmittel aufweisenden Druckmittelleitung und/oder einer unter Umgebungsdruck stehenden Entlüftungsleitung verbindbar ist. Mit besonderem Vorteil ist dabei die Druckmittelleitung mit der Sperrkolbenkammer verbunden. Dadurch ist der Druck in der Sperrkolbenkammer der gleiche wie in der Gasleitung.

Eine einfache Steuerung der Vorrichtung wird dadurch erzielt, daß die Zylinderkammer des Arbeitszylinders über Schieber oder Hähne mit einem 4-Wege-Steuerschieber oder -hahn verbunden sind, der die Zylinderkammern wahlweise mit der Druckmittelleitung oder der Entlüftungsleitung verbindet.

Um den Sperrkolben in seiner eingesetzten Stellung halten und spannen zu können, sind an dem, dem Sperrkolben gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange des Arbeitszylinders ein Spannflansch und am zugeordneten Ende des Zylinderrohrs Spannschrauben angeordnet. Mit besonderem Vorteil ist der Sperrkolben an der Kolbenstange zwischen einem Druckflansch und einer Scheibe angeordnet. Durch diesen Aufbau werden in einfachster Weise die Kräfte von der Kolbenstange auf den Sperrkolben übertragen.

Es ist vorteilhaft, daß an zwei einander gegenüberliegenden Umfangsabschnitten der Mantelfläche des zylindrischen Sperrkolbens, die von sich schneidenden Durchmessern begrenzt sind, metallische Zylindermantelabschnitte formschlüssig anliegen, die mittels paralleler Zuganker gegeneinander verspannt sind. Dies ermöglicht, den Sperrkolben derart einzuführen, daß die zum Absperren erforderliche Deformation des Sperrkolbens nicht in Richtung der Rohrachse erfolgt, da eine Deformation in dieser Richtung bei entsprechender Ausrichtung durch die formschlüssigen metallischen Zylindermantelabschnitte verhindert wird. Eine Deformation zum Anpressen des Sperrkolbens findet dabei nur noch in radialer Richtung statt, so daß eine bessere Abdichtungswirkung erzielt werden kann. Da beim Setzen der Sperrkolben von oben mit Druck beaufschlagt wird, ist am Umfangsrand des Sperrkolbens mit Vorteil ein Druckring angeordnet, so daß der Setzwiderstand verringert wird, da an der den Setzdruck aufnehmenden Oberfläche des Sperrkolbens keine Deformationen in radialer Richtung erfolgen.

Um nach dem Ziehen des Sperrkolbens die Arbeiten mit einer einfachen Verschlußarbeit abschließen zu können, ist die Sperrkolbenkammer mit einer absperrbaren radialen Abzweigung der Gasleitung verbunden, wobei die radiale Abzweigung den Arbeitsschieber aufweist, der an einem auf dem Gasrohr sitzenden Flanschstück angeschlossen ist, welches einen Verschließflansch mit einer Regelnut aufweist, in die ein Verschlußpfropfen axial einschiebbar und mit dieser durch Verdrehung formschlüssig bajonettartig verriegelbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des an einer Gasleitung montierten Kolbensetz­ gerätes,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht des Kolbensetzgerätes,

Fig. 3 eine Längsschnittansicht des Sperrkol­ bens,

Fig. 4 eine Schnittansicht des Sperrkolbens genommen längs der Linie A-B der Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht eines verschlossenen Verschließflansches mit eingesetztem Verschließstopfen,

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf den in Fig. 5 dargestellten Verschließflansch und

Fig. 7 eine Draufsicht auf den in Fig. 5 gezeigten Verschließstopfen.

In Fig. 1 ist schematisch eine Gasleitung 1 darge­ stellt. In dieser Gasleitung 1 soll eine Arbeit durchge­ führt werden, die eine Absperrung der Gasströmung vor der Arbeitsstelle erforderlich macht. Zu diesem Zweck wird an die Gasleitung an der Stelle, an der diese unterbrochen werden soll, ein Flanschstück 2 ange­ schweißt, an das ein Arbeitsschieber 3 angeflanscht wird. Nach dieser Arbeit wird an dieser Stelle in der Gasleitung 1 ein Loch gebohrt und nach dem Bohren dieses Loches das herausgeschnittene Rohrstück herausge­ nommen und der Absperrschieber 3 abgesperrt. Danach wird das im Schnitt in Fig. 2 dargestellte Gerät an den Arbeitsschieber 3 angeflanscht.

Wie Fig. 2 zeigt, weist dieses Gerät eine Sperrkolben­ kammer 4 auf. In dieser Sperrkolbenkammer 4 sitzt mit Spiel ein elastischer Sperrkolben 9.

Dieser elastische Sperrkolben 9 ist in den Fig. 3 und 4 im einzelnen dargestellt. Dieser Sperrkolben 9 hat einen zylindrischen Körper aus einem elastischen Materi­ al, insbesondere Gummi.

Dieser Sperrkolben 9 steht in Antriebsverbindung mit einem Druckflansch 10 eines Arbeitszylinders 5. Der Arbeitszylinder 5 und die Sperrkolbenkammer 4 sind druckdicht miteinander verbunden.

Der Arbeitszylinder 5 weist ein Zylinderrohr 8 auf und in diesem Zylinderrohr 8 ist ein Kolben 6 mit beidseiti­ gen Kolbenstangen 7 gleitend geführt. Ein Ende der Kolbenstange 7 trägt den Druckflansch 10 und am anderen Ende ist ein Spannflansch 13 vorgesehen, der nach dem Setzen an den Spannschrauben 14 festgelegt werden muß, d. h. gespannt wird.

Der Kolben 6 bildet innerhalb des Zylinderrohrs 8 zwei Zylinderkammern 18 und 19, und diese Zylinderkammern 18 und 19 stehen über Kugelhähne 22 und 23 mit dem in Fig. 1 dargestellten Vierwege-Kugelhahn 24 in Verbindung. Wie Fig. 1 zeigt, können wahlweise die Zylinderkammern 18 und 19 entweder mit der Entlüftungsleitung 26 oder mit der Betriebsgasleitung 25, die in die Sperrkolbenkammer 4 führt, verbunden werden.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Betriebsstellung des Vierwege-Kugelhahns 24 erfolgt das Setzen, d. h. die Kolbenstangen 7 werden aus der in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Stellung in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung gebracht.

In dieser Stellung ist der Sperrkolben 9 gesetzt und der Spannflansch 13 wird an den Spannmuttern 14 festge­ schraubt.

Beim Setzen wird Betriebsgas, welches sich in der Sperrkolbenkammer 4 befindet, über den Vierwege-Kugel­ hahn 24 der oberen Zylinderkammer 18 zugeführt. Da die untere Zylinderkammer 19 mit der Entlüftungsleitung 26 verbunden ist, kann das Setzen erfolgen.

Wenn gezogen werden soll, wird der Vierwege-Kugelhahn 24 um 90° gedreht, so daß die untere Kammer 19 nunmehr mit dem unter Druck stehenden Gas aus der Sperrkolbenkammer 4 durch eine entsprechende Betätigung des Kugelhahns 23 beaufschlagt werden kann. Nach dem Anlüpfen kann durch eine entsprechende regelbare Einstellung des Kugelhahns 22 eine derartige Bremskraft eingestellt werden, daß ein Ziehen ohne Gefährdung des Personals durchgeführt werden kann.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, sind am Umfang des Sperrkolbens 9 metallische Zylinderabschnitte 12 form­ schlüssig angelegt. Diese metallischen Zylindermantelab­ schnitte 12 liegen an zwei gegenüberliegenden Umfangsab­ schnitten der Mantelfläche des zylindrischen Sperrkol­ bens 9 an. Die Umfangserstreckung dieser Mantelflächen wird durch sich schneidende Durchmesser begrenzt. Diese formschlüssig anliegenden Zylindermantelabschnitte 12 sind mittels paralleler Distanzstücke 20 gegeneinander abgestützt. Beim Einsetzen werden die metallischen Zylindermantelabschnitte 12 derart ausgerichtet, daß sie in der Rohrachse liegen. Wenn ein Preßdruck ausgeübt wird, erfolgt in Achsrichtung des Rohres keine Deforma­ tion, so daß die Hauptdeformation des Sperrkolbens 9 radial gegen die Wandung des Gasrohres erfolgt.

Am oberen Rand umgibt ein Druckring 21 den Sperrkolben 9, so daß an dieser Stelle vom Druckflansch 10 übertra­ gene Druckkräfte nicht zu radialen Deformationen führen können, die den Eintreibwiderstand erhöhen würden.

Wenn die Arbeiten beendet sind und der Sperrkolben herausgezogen ist, wird in den Flansch des Flanschstücks 2 der in Fig. 5 und 7 dargestellte Verschlußstopfen 17 eingeführt.

Der vorgesehene Absperrflansch 15 am Flanschstück 2 weist eine Nut 16 auf, in die der in Fig. 7 dargestell­ te Verschlußstopfen axial eingeführt und durch Verdre­ hung bajonettartig verriegelt wird.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum zeitweiligen Absperren einer unter Druck stehenden Gasleitung durch Setzen und Ziehen eines elastischen Sperrkolbens, der zum Setzen aus einer mit der Gasleitung über einen Schieber verbindbaren Sperrkolbenkammer in die Gasleitung einfahrbar und aus dieser zum Ziehen wieder ausfahrbar und mit einer Kolbenstange verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (7) mit einem Betätigungskolben (6) verbunden ist, der in einem mit einem gesteuerten hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel beaufschlagten Arbeitszylinder (5) angeordnet ist, daß der Arbeitszylinder (5) derart ausgestattet ist, daß das Druckmittel zum Setzen des Sperrkolbens (9) auf die ein Ausfahren des Sperrkolbens (9) aus der Sperrkolbenkammer (4) bewirkende Seite des Betätigungskolbens (6) und zum Ziehen des Sperrkolbens (9) auf beide Seiten des Betätigungskolbens (6) derart einwirkt, daß eine Zugkraft und/oder eine der durch den Gasdruck auf den Sperrkolben (9) einwirkenden Druckkraft entgegengerichtete Bremskraft auf den Betätigungskolben (6) ausgeübt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel aus dem in der Gasleitung unter Druck stehenden Gas besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (5) durch einen beidseitig mit der Kolbenstange (7) verbundenen Kolben (6) in mindestens zwei Zylinderkammern (18, 19) unterteilt ist, der zum Setzen oder Ziehen des Sperrkolbens (9) pneumatisch oder hydraulisch mit einer das Druckmittel aufweisenden Druckmittelleitung (25) und/oder einer unter Umgebungsdruck stehenden Entlüftungsleitung (26) verbindbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelleitung (25) mit der Sperrkolbenkammer (4) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkammern (18, 19) des Arbeitszylinders (5) über Schieber oder Hähne (22, 23) mit einem Vierwege-Steuerschieber oder -hahn (24) verbunden sind, der die Zylinderkammern (18, 19) wahlweise mit der Druckmittelleitung (25) oder der Entlüftungsleitung (26) verbindet.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Sperrkolben (9) gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange (7) des Arbeitszylinders (5) ein Spannflansch (13) und am zugeordneten Ende des Zylinderrohrs (8) Spannschrauben (14) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkolben (9) an der Kolbenstange (7) zwischen einem Druckflansch (10) und einer Scheibe (11) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei einander gegenüberliegenden Umfangsabschnitten der Mantelfläche des zylindrischen Sperrkolbens (9), die von sich schneidenden Durchmessern begrenzt sind, metallische Zylindermantelabschnitte (12) formschlüssig anliegen, die mittels paralleler Zuganker (20) gegeneinander verspannt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfangsrand des Sperrkolbens (9) ein Druckring (21) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkolbenkammer mit einer absperrbaren radialen Abzweigung (2, 3) der Gasleitung (1) verbunden ist und daß die radiale Abzweigung (2, 3) den Arbeitsschieber (3) aufweist, der an einem auf dem Gasrohr (1) sitzenden Flanschstück (2) angeschlossen ist, welches einen Verschließflansch (15) mit einer Riegelnut (16) aufweist, in die ein Verschlußstopfen (17) axial einschiebbar und mit dieser durch Verdrehung formschlüssig bajonettartig verriegelbar ist.