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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung mit einem inneren
Rohr und einem, teleskopisch gegenüber dem inneren Rohr stufenlos
verschiebbaren, äußeren Rohr,
wobei die Rohre ein Medium führen
können.
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Es
sind in der Höhe
stufenlos verschiebbare Rohrverbindungen bekannt. Beim Aufbau von
Rohrleitungen kommt es vor, dass die genaue Rohrlänge erst
beim Zusammenbau feststeht und möglicherweise
Distanzen überbrückt werden
müssen.
Hierfür sind
in der Länge
stufenlos verschiebbare Rohrverbindungen erforderlich bzw. praktisch.
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Es
gibt erdverlegte Rohrnetze, z. B. öffentliche Versorgungsnetze
mit Hydranten für
kommunale Zwecke (Bauwasserversorgung, Straßenreinigung sowie für den Brandschutz).
Bei all diesen Rohrverbindungen besteht der Nachteil, dass das Anschlussrohrstück auf eine
bestimmte Länge
hergestellt bzw. zugeschnitten sein muss, um ein bestimmtes Anschlussstück an die
Rohrleitung des Versorgungsnetzes anzusetzen.
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Bei
den Hydranten sind im Wesentlichen zwei verschiedene Ausführungen
bekannt, der Unterflurhydrant und der Überflurhydrant. Der Unterflurhydrant
ist eine unter dem Niveau des Bodens gelegene Wasserentnahmestelle,
die durch eine Abdeckung verschlossen ist. Der Überflurhydrant ist in der Regel
eine sichtbare Säule.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rohrverbindung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach und preisgünstig herstellbar
ist.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass eine separate Distanzeinstellvorrichtung zur stufenlosen Verstellung
der Rohrverbindung vorgesehen ist.
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Eine
derartige Distanzeinstellvorrichtung ist preiswert und mit möglichst
standardisierten Bauteilen herstellbar.
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Vorteilhafterweise
ist die Distanzeinstellvorrichtung außerhalb der medienführenden
Rohre angeordnet. Das durch die Rohre strö mende Medium kann somit barrierefrei
mit äußerst geringen
Druckverlusten durch die Rohrverbindung durchfließen. Es sind
somit hohe Durchsatzmengen erzielbar.
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Für einen
möglichst
einfachen Aufbau ist die separate Distanzeinstellvorrichtung mit
dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr
jeweils an ihren äußeren Enden
verbunden. Somit wird eine nach außen hin kompakte Rohrverbindung
mit einer stufenlos verstellbaren Längeneinstellung geschaffen.
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Vorteilhafterweise
weist die Distanzeinstellvorrichtung zwei Platten auf, wobei die
erste Platte an einem Ende der Rohrverbindung am inneren Rohr und
die zweite Platte am anderen Ende der Rohrverbindung am äußeren Rohr
befestigt ist. Stirnseitig ist die längenverstellbare Rohrverbindung
somit gegenüber äußeren Einflüßen abgeschlossen
und abgeschirmt.
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Um
die Distanzeinstellvorrichtung möglichst mit
einfachen und preiswerten Mitteln herzustellen, weist die Distanzeinstellvorrichtung
mindestens eine, bevorzugt drei, Gewindespindeln mit jeweils einem aufnehmenden
Mantelrohr mit Gewindeeinsatz auf, wobei die Gewindespindeln oder
die korrespondierenden aufnehmenden Mantelrohre an einer der beiden
Platten feststehend befestigt sind. Korrespondierend ist das entsprechende
Gegenstück
rotatorisch beweglich angeordnet. Somit kann eine definierte Längenverstellung
entweder durch Drehen der Gewindespindel oder bevorzugt durch Drehen
eines Gewindeeinsatzes erzielt werden. Die Mantelrohre mit Gewindeeinsatz
und darin laufenden Gewinden dienen als Verwindungssicherung.
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Da
durch das innere und äußere Rohr
ein Medium durchfließen
soll und das innere Rohr im äußeren Rohr
axial verschieblich sein soll, sind Abdichtungen zwischen dem inneren
und äußeren Rohr, vorzugsweise
O-Ringe vorgesehen.
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Zur
erleichterten und zuverlässigen
Längenverstellung
der Rohrverbindung sind die eine bzw. mehreren Gewindespindeln mit
einem Getriebe verbunden.
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Dieses
Getriebe ist vorzugsweise ein Planetengetriebe, wobei an den beweglichen
Gewindespindeln oder an den beweglichen Rohren mit Gewindeeinsätzen Planetenritzel
angeordnet sind. Praktischerweise ist das Sonnenrad des Planetengetriebes
zum inneren und äußeren Rohr
koaxial auf einer Platte angeordnet. Die Planetenritzel erfahren somit
ein einheitliches Drehmoment.
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Um
den Durchfluß eines
Mediums mittels eines Ventils absperren zu können, ist außerhalb
der inneren und äußeren Rohre
ein teleskopisch ausziehbarer Ventiltrieb angeordnet.
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Um
ein Drehmoment des Ventiltriebs über die
Länge der
Rohrverbindung übertragen
zu können,
ist der Ventiltrieb polygonal, vorzugsweise quadratisch, im Querschnitt
ausgebildet. Mit einem Schlüssel,
der eine zum Querschnitt des Ventiltriebs korrespondierende, polygonale
bzw. quadratische Ausnehmung aufweist, kann das Ventil für den Durchfluß des Mediums
geöffnet
oder geschlossen werden.
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Zum
Schutz der längenverstellbaren
Rohrverbindung umgibt ein innerer und äußerer Mantel die Distanzeinstellvorrichtung
und der innere Mantel ist im äußeren Mantel
verschiebbar.
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Die
Erfindung bezieht sich außerdem
auf eine Armatur, insbesondere einen Hydranten, mit einem Absperrventil
und einer Rohrverbindung mit oben beschriebenen Merkmalen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch
zu erläuternden Merkmale
nicht in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen verwendbar sind.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf 13 zugehörige
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Rohrverbindung im eingeschobenen Zustand,
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Rohrverbindung mit maximal ausgezogener
Länge,
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3 eine
Seitenansicht der Rohrverbindung ohne äußere Mantelflächen,
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4 eine
perspektivische Ansicht der 3,
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5 einen
Ausschnitt der 4 ohne Anschluss,
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6 eine
perspektivische Ansicht gemäß 5 mit äußeren Anschluss,
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7 eine
Seitenansicht des Übergangsbereich
vom inneren zum äußeren Rohr,
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8 einen
Querschnitt durch die Symmetrieachse der 7,
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9 eine
Draufsicht der Rohrverbindung,
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10 eine
Draufsicht der Rohrverbindung im Zustand gemäß 5,
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11 eine
Draufsicht der Rohrverbindung gemäß 6
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12 eine
Röntgenaufnahme
der Rohrverbindung in perspektivischer Ansicht,
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13 einen
Querschnitt des Anschlussendes der Rohrverbindung ohne Mantel.
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Die 1 zeigt
eine längenverstellbare Rohrverbindung 1.
Die längenverstellbare
Rohrverbindung 1 wird bevorzugt im Unterflurbereich als
Armatur, bevorzugt bei Hydranten eingebaut. Natürlich kann die in der 1 und
den weiteren Figuren dargestellte Ausführungsform auch bei Überflurarmaturen
eingebaut werden.
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Die
längenverstellbare
Rohrverbindung 1 weist zwei ineinander verschiebbare Mäntel 22, 24 auf.
Ein im Querschnitt gesehen kleinerer polygonaler Mantel 22 ist
in einen etwas größeren Mantel 24 verschiebbar.
Die 1 zeigt dabei den vollständig eingeschobenen Zustand.
Die äußere Form
der Mäntel 22, 24 ist
beliebig. Sie können
eine zylindrische Form haben. Sie können aber auch, wie dargestellt, eine
polygonale, bevorzugt sechseckige äußere Form aufweisen.
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Zentriert
weist die Rohrverbindung 1 ein Anschlussstück 5 mit
zwei gegenüberliegenden
aus dem Stand der Technik bekannten, üblichen Klauen 52 auf.
Dieses Anschlussstück 5 ist
mittels Befestigungsschrauben 54 an der Rohrverbindung 1 abdichtend
angeschraubt. Exzentrisch an einer Seite befindet sich ein männliches,
konisches quadratförmiges Übergangsstück eines
Vertiltriebs 6. Mit Hilfe eines Schlüssels, der eine entsprechende
quadratische Ausnehmung als weibliches Gegenstück aufweist, lässt sich
ein Absperrventil, das den Durchfluß des Mediums steuert, öffnen und
schließen.
Das Absperrventil befindet sich außerhalb und in verlängerter
Richtung unterhalb des Übergangsstücks 62 und des
Ventiltriebs 6.
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Die 2 zeigt
die Rohrverbindung 1 in einem maximal ausgezogenen Zustand.
Der innere Mantel 22 ist somit vollständig aus dem äußeren Mantel 24 ausgefahren.
Alle wesentlichen Bauteile haben sich entsprechend im Inneren der
Rohrverbindung 1 mit verlängert, wie in den folgenden
Figuren erläutert
wird. Der Anschluss 5 kann somit in der Länge direkt
vor Ort auf die richtige Länge
eingestellt werden. Dies ist z. B. im Unterflurbereich auch nach einem
Erdeinbau leicht möglich.
Die Höhenverstellung
erfolgt dabei durch Rotation der Klauen 52 zusammen mit
dem daran befestigten Anschluss 5, wobei das Drehmoment
mittels Befestigungsschrauben 54 auf eine Distanzeinstellvorrichtung 3 übertragen wird,
die in den folgenden Figuren dargestellt und erläutert wird. Es ist somit kein
weiterer Einsatz von erdbautechnischen Maßnahmen zur Niveauangleichung,
beispielsweise bei erdverbundenen Versorgungsnetzen, notwendig.
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Die 3 zeigt
die Rohrverbindung 1 ohne den inneren Mantel 22 und
dem äußeren Mantel 24. Somit
ist die Mechanik der Distanzeinstellvorrichtung 3 erkennbar
und besser erläuterbar.
Ein inneres medienführendes
Rohr 12 ist im äußeren medienführenden
Rohr 14 axialverschieblich gelagert. Das innere Rohr 12 ist
am äußeren Ende
der Rohrverbindung 1 mit einer Platte 32 fest
verbunden. Das äußere Rohr 14 ist
mit einer Platte 34 am anderen Ende der Rohrverbindung 1 fest
verbunden. Die Platte 32 bildet für die Rohrverbindung 1 eine
nach außen
gerichtete Stirnfläche.
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Es
sind, wie in den 5 und 12 zu
erkennen ist, drei Gewindespindeln 36 an der Platte 32 feststehend
befestigt und drei Mantelrohre 38 mit Gewindeeinsätzen 39 sind
an der oberen Platte 34 drehbar gelagert angeordnet. Die
Gewindeeinsätze 39 laufen
in den Gewindespindeln 36. Die Gewindeeinsätze sind
Muttern, die an Mantelrohren 38 feststehend befestigt sind,
z. B. durch Anschweißen.
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Die
Höhe wird
durch zum inneren und äußeren Rohr 12, 14 parallel
und exzentrisch angeordneten Gewindespindeln 36 defi niert
eingestellt.
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Die
Mantelrohre 38 mit den Gewindeeinsätzen 39 dienen zum
Schutz der Gewindespindeln 36 sowie als Verwindungssicherung
der Platten 32 und 34.
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Die 4 zeigt
die Rohrverbindung 1 in perspektivischer Ansicht ohne dem
inneren und äußeren Mantel 22, 24.
Auf der Platte 34, die mit dem äußeren Rohr 14 fest
verbunden ist, ist ein großes
Sonnenrad 42 zentrisch, rotatorisch drehbar gelagert. Das
große Ritzel
ist ein Sonnenrad 42 für
ein Planetengetriebe 4. Das Planetengetriebe hat in dieser
Ausführungsform
drei Planetenritzel 44, die fest mit Mantelrohren 38 verbunden
sind. An den Mantelrohren 38 befinden sich am Ende Gewindeeinsätze 39 in
Form von Gewindemuttern. Diese Gewindemuttern laufen in den mit
der Platte 32 festverbundenen Gewindespindeln 36.
Das Sonnenrad 42 ist mit dem Anschluss 5 über einen
Anschlussflansch 51 fest verbunden. Wenn der Anschlussflansch 5 an
den Klauen 52 gedreht wird, bewegen sich die Planetenritzel 44 gleichzeitig
mit gleicher Umdrehung und verschieben die Platte 34 in axialer
Richtung gegen die Platte 32 oder weg von der Platte 32.
An dem Ventiltrieb 6 ist ein Übergangsstück 62 zum Eingriff
mit einem entsprechenden Schlüssel
feststehend aufgesteckt.
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Die 5 zeigt
einen Ausschnitt der Rohrverbindung 1, insbesondere nur
das Ende der Rohrverbindung 1 mit dem Planetengetriebe 4.
Das Sonnenrad 42 ist im zylindrischen äußeren Rohr 14 als Hohlwelle
gelagert und liegt auf der Platte 34 auf. Ein feststehender äußerer Rohrflansch 18 begrenzt
das Sonnenrad 42 in axialer Richtung, sodass das Sonnenrad 42 ein
kleines axiales Spiel hat, jedoch nicht sich von der Platte 34 in
axialer Richtung lösen
kann. Ein Dichtring 16 befindet sich in einer Nut, ungefähr in der
Mitte, auf der radialen Umfangsfläche des äußeren Rohrflanschs 18.
Der Dichtring 16 wird zusammengepresst, wenn der Anschlussflansch 51 darauf geschraubt wird.
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Die 6 zeigt
den Anschlussflansch 51, der über Befestigungsschrauben 54 mit
dem Sonnenrad 42 zur Drehmomentübertragung befestigt ist. Die
Schrauben 54 sind zur Einstellung der Länge der Rohrverbindung 1 soweit
angezogen, dass ein Spiel sich zwischen dem Sonnenrad 42 und
dem äußeren Rohrflansch 18 sowie
zwischen dem äußeren Rohrflansch 18 und
dem Anschlussflansch 51 sich noch befindet. Dieser Aufbau
der drei Teile übereinander ist
in der 3 bzw. vergrößert in
der 13 dargestellt.
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Wenn
nun die Rohrverbindung 1 in der richtigen Länge eingestellt
ist, werden die Befestigungsschrauben 54 soweit angezogen,
dass sich kein Spiel mehr zwischen dem Sonnenrad 42 und
dem äußeren Rohrflansch 18 und
dem Anschlussflansch 51 befindet. Das Sonnenrad 42 und
der Anschlussflansch 51 werden somit zum feststehenden äußeren Rohrflansch 18 und
gegen den äußeren Rohrflansch 18 gedrückt, sodass
aufgrund eines Kraftschlusses die Höhenverstellung gesichert ist.
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Die 7 zeigt
den Übergang
vom inneren Rohr 12 zum äußeren Rohr 14 vergrößert in
der Seitenansicht.
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Die 8 zeigt
einen Querschnitt des Übergangs
vom inneren Rohr 12 zum äußeren Rohr 14 durch
eine Symmetrielinie gemäß der 7.
Die 8 zeigt dass zwei parallel angeordnete O-Ringe 13 in
einem Übergangsstück zwischen
dem inneren und äußeren Rohr 12, 14 angeordnet
sind. Dieses Übergangsstück ist immer
ein mindestens überlappender
Bereich des inneren und äußeren Rohrs 12, 14 und
dient der Abdichtung des rohrdurchströmenden Mediums gegenüber der
Umgebung. Die zur Höhenverstellung
einstellbare Gewindespindeln 36 sind symetrisch zueinander
angeordnet. Die Gewindeeinsätze 39 laufen
auf den Gewindespindeln 36.
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Die 9 zeigt
in der Draufsicht die Rohrverbindung 1 im fertig zusammengebauten
Zustand. Der Anschluss 5 hat zur Sicherheit noch ein Sieb 8 eingebaut.
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Die 10 zeigt
abstrahiert den Aufbau des Planetengetriebes 4 mit dem
Sonnenrad 42 und den drei Planetenritzeln 44.
Die Planetenritzel 44 verlaufen natürlich in den Zähnen des
Sonnenrads 42 und sind nicht wie in der 10 dargestellt überschnitten. Das
Sonnenrad 42 läuft
mit etwas Spiel als axiale Begrenzung zwischen der Platte 34 und
dem äußeren Rohrflansch 18.
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Die 11 zeigt
die Rohrverbindung 1 korrespondierend zur 6 in
der Draufsicht.
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Die 12 zeigt
eine perspektivische Röntgenansicht
der Rohrverbindung 1 im vollständig zusammengebauten Zustand.
Sie hat die äußere Form eines
gleichmäßigen Sechsecks.
An der einen Stirnseite, in der Platte 32 befindet sich
eine Anschlussöffnung
eines inneren Rohrs 12. Symetrisch angeordnet sind sechs
Befestigungsbohrungen an der Stirnplatte 32. Auch symetrisch
angeordnet sind drei Gewindespindeln 36 an der Platte 32 befestigt.
Exzentrisch an einer Ecke befindet sich ein Ventiltrieb 6 zur Ansteuerung
eines nicht dargestellten Ventils zum Absperren und Öffnen des
Durchflußes
des Mediums. Das Ventil befindet sich in einem Ventilstück, auf
das die Rohrverbindung 1 geschraubt wird. In der Figur
sind deutlich die zwei O-Ringe 13 zur Abdichtung des Überlappungsbereichs
der inneren und äußeren Rohre 12, 14,
ungefähr
in der Mitte der Rohrverbindung 1, dargestellt. Der äußere Mantel 24 ist
in dieser Figur an der Platte 32 befestigt und der innere Mantel 22 an
der Platte 34, das heißt
an dem Ende der Rohrverbindung 1, an der sich die Klauen 52 befinden.
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Die 13 zeigt
einen Ausschnitt der Rohrverbindung 1 im Querschnitt durch
die Rotationsachse. Das äußere Rohr 14 ist
zentriert drehfest mit der Platte 34 verbunden. Dieses äußere Rohr 14 dient dem
Sonnenrad 42 als Welle. Am Ende des äußeren Rohrs 14 ist
der Flansch 16 auch drehfest befestigt. Der Anschlussflansch 51 ist über Befestigungsschrauben 54 mit
dem Sonnenrad 42 verbunden. Um den Anschluss 5 rotationsfest
zu sichern, werden die Befestigungsschrauben 54 angezogen,
sodass der Anschlussflansch 51 zusammen mit dem Sonnenrad 42 gegen
den Rohrflansch 16 festgespannt werden. Somit kann der
Anschluss 5 mittels den Anschlussklauen 52 nicht
mehr gedreht werden.
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Das
Sonnenrad 42 kämmt
das Planetenritzel 44, das auf dem Mantelrohr 38 fest
verbunden ist. Gegen eine axiale Verschiebbarkeit ist das Ritzel durch
einen Sicherungsring gegen die Platte 34 gesichert.
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Die 13 zeigt
auch, dass ein konisches Übergangsstück 62 auf
eine Welle montiert ist an der wiederum ein polygonales, teleskopisches
verschiebbares Rohr als Ventiltrieb 6 befestigt ist.
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Die
Rohrverbindung 1 ist materialunabhängig. Ihr Einsatz ist insbesondere
aufgrund der Freistromvariante, da keine inneliegende Spindel vorliegt,
vielseitig. Die Rohrverbindung 1 kann für verschiedene Medien wie Trink-,
Brauch- und Abwasser, Gase, Industriegase, Lebensmittel, Betriebs-
und Hilfsmittel (z. B. Öle,
Waschmittel, Säuren,
Laugen), flüssige
und gasförmige
Medien eingesetzt werden.
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Insbesondere
wird auf die zeichnerischen Darstellungen für die Erfindung als Wesentlich
verwiesen.
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Die
jetzt mit der Anmeldung und später
eingereichten Ansprüche
sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte
sich hier bei näherer
Prüfung,
insbesondere auch des einschlägigen
Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal
für das
Ziel der Erfindung zwar günstig,
nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon
jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere
im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
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Die
in den abhängigen
Ansprüchen
angeführten
Rückbeziehungen
weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches
durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind
diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen,
gegenständlichen
Schutzes für
die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale,
die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im
Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel
zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
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Merkmale,
die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale
aus Ansprüchen,
die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung
vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar
auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen
erwähnt wurden
beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders
günstige
Ergebnisse erreichen.