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Die Erfindung betrifft ein System aus einer Anbohrarmatur für Rohrleitungen und einer Bohrloch-Dichthülse gemäß Oberbegriff von Anspruch 1. Solche Anbohrarmaturen werden auf Rohrleitungen aufgesetzt, um eine nachträgliche Anbohrung vornehmen zu können. Die Rohre sind meist Guss- oder Stahlrohre, die innen und/oder außen eine Zement Auskleidung bzw. Umhüllung aufweisen. Wenn das Loch gebohrt ist, dient die Dichthülse dazu, die Lochränder abzudichten. Eine solche Anbohrarmatur ist beispielsweise aus der
DE 203 05 736 U1 bekannt.
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Nachteilig ist an der bekannten Anbohrarmatur insbesondere die Tatsache, dass das Einbringen und das Verspannen der Hülse relativ aufwendig ist und mit einem separaten Setzgerät durchgeführt werden muss. Eine Demontage der Dichthülse ist nicht in einfacher Weise möglich.
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Ferner ist aus der
DE 9316819 U1 eine Anbohrarmatur bekannt, die eine Außenhülse und eine Innenhülse aufweist, welche mittels eines Gewindes relativ zueinander in axialer Richtung bewegbar miteinander verbunden sind, wobei die äußere Hülse in einen Anschlussstutzen eingeschraubt ist.
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Aus der
DE 19607287 C1 ist eine Abzweigvorrichtung für ein Rohr bekannt, die mit einer Rohrschelle zum Umschließen des Rohres versehen ist.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System aus einer Anbohrarmatur und einer Bohrloch-Dichthülse bereitzustellen, welches den Hülsen-Setzvorgang optimiert bzw. vereinfacht und insbesondere auch eine Demontage der Dichthülse gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
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Beim erfindungsgemäßen System, bei dem die Bohrloch-Dichthülse eine Innenhülse und eine Außenhülse aufweist, wobei die Innenhülse und die Außenhülse zueinander beweglich verbunden sind, ist die Außenhülse drehfest und formschlüssig gegenüber der Anbohrarmatur gehaltert. Mit anderen Worten wird die Außenhülse gegenüber der Anbohrarmatur gegen ein Verdrehen gesichert bzw. arretiert, so dass zur Verspannung eines Dichtelementes nur die Innenhülse bewegt werden kann bzw. muss. Eine solche Bewegung erfolgt meist durch eine Drehung der Innenhülse in einem Innengewinde der Außenhülse.
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Es muss (und kann) also zur Verspannung des Dichtelements erfindungsgemäß nur die Innenhülse gedreht bzw. bewegt werden, und dies vereinfacht die Hülsenmontage und eröffnet die Möglichkeit, die Montage und die Demontage mit dem gleichen Werkzeug durchzuführen. Außerdem kann dieses Werkzeug noch am Anbohrgerät selbst angebracht werden, wobei es lediglich notwendig ist, den Bohrkopf abzuschrauben und durch einen ”Setzadapter” zu ersetzen.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist an der Anbohrarmatur ein Zentrierelement angeordnet, mit dem die Bohrloch-Dichthülse an ihrer Außenhülse drehfest in ihrer Position gehalten wird, wobei das Zentrierelement, insbesondere ein Zentrierring, wiederum drehfest gegenüber der Anbohrarmatur angeordnet bzw. gehaltert ist. Diese Ausführungsform eröffnet also die Möglichkeit, eine Dichthülse wie gewohnt in einem Zentrierelement anzuordnen, wobei die Drehfixierung dadurch erfolgt, dass auch das Zentrierelement drehfest gemacht wird. Insbesondere besteht die Möglichkeit, das Zentrierelement oder den Zentrierring an der Anbohrarmatur durch die Satteldichtung in und an der Armatur drehfest zu haltern.
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Dies bringt noch zusätzlich den Vorteil mit sich, dass das Zentrierelement nicht mehr – wie beim Stand der Technik – werkseitig vorfixiert oder eingeklebt werden muss. Es kann gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform zwischen dem Armaturenkörper und der Satteldichtung eingelegt und gehaltert werden, wobei es sich durch das Anziehen der Spannschrauben und Verquetschen der Satteldichtung in seiner Lage fixiert.
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Am oberen Außenbereich der Außenhülse, insbesondere am unteren Rand ihres Anschlagbundes, können Formschlusselemente angeordnet sein, die mit dem Lagersitz der Außenhülse, insbesondere mit dem Zentrierelement, eine formschlüssige Verbindung eingehen können. Die Formschlusselemente können Ausnehmungen, insbesondere Ausfräsungen sein, die an der Außenhülse angeordnet sind und in welche Halteelemente des Zentrierelements eingreifen können. Die Formschlusselemente können aber auch von anderer Art sein; beispielsweise können Sie Stiftverbindungselemente umfassen. Es ist hier anzumerken, dass sich anstelle des Formschlusses zur Erzeugung der Drehfestigkeit grundsätzlich auch ein Reibschluss verwenden lässt bzw. eine Kombination aus Formschluss und Reibschluss.
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Am unteren Außenbereich des Zentrierelements, insbesondere am unteren Rand seines Außensteges, können bei einer Ausführungsvariante Formschlusselemente, insbesondere Ausnehmungen, angeordnet sein, die bei der Montage der Anbohrarmatur am Rohr durch Andruck an der Armaturen-Satteldichtung eine formschlüssige, drehfeste Verbindung eingehen können. So lässt sich also auch das Zentrierelement selbst in einfacher Weise formschlüssig drehsichern, wobei wiederum die am Zentrierelement drehgesicherte Außenhülse arretiert wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weist dieses noch einen Montage-Demontageadapter auf, der in die Dichthülse einbringbar ist und mit deren Innenhülse eingreifen kann, um diese gegenüber der drehfest angeordneten Außenhülse zu drehen. Wie oben schon angedeutet, kann der Montage-Demontageadapter dabei ein Adapter zum Aufsetzen auf eine Anbohrarmatur-Bohrvorrichtung sein, und er kann ein Außengewinde aufweisen, über welches er die Dichthülse in Eingriff nehmen kann.
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Ferner kann der Montage-Demontageadapter ein Eingriffsbauteil aufweisen, mit dem er die Innenhülse drehen kann, wobei in einer ersten Innenhülsen-Drehrichtung die Bohrlochdichtung verspannt wird.
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Die Drehrichtung des Außengewindes und die erste Innenhülse-Drehrichtung verhalten sich vorzugsweise so zueinander, dass sich, beim Setzen bzw. Abdichten der Dichthülse, nach dem Verspannen der Bohrlochdichtung der Eingriff des Außengewindes löst. Umgekehrt verhalten sich diese Richtlinien wiederum so zueinander, dass beim Lösen bzw. Ausbauen der Dichthülse, vor dem Entspannen der Bohrlochdichtung, der Eingriff des Außengewindes hergestellt wird, so dass die Dichtung dann herausgezogen werden kann. Bei solchen Ausführungsformen der Erfindung ist demnach beispielsweise die Drehrichtung des Außengewindes die gleiche Richtung wie die Verspanndrehrichtung bzw. Dichtungsdrehrichtung des Innen-Außenhülsen-Verbindungsgewindes. Umgekehrt lässt sich der Sachverhalt auch so ausdrücken, dass die Verschluss-Drehrichtung des Außengewindes die Lösedrehrichtung des Innen-Außenhülsen-Verbindungsgewindes ist.
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Die Erfindung wird im Weiteren anhand von Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 bis 3 Schnittdarstellungen für eine Anbohrarmatur beim schrittweisen Einsetzen einer Dichthülse;
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4 und 5 einen erfindungsgemäßen Setzadapter ohne und mit Dichthülse;
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6 bis 9 Beispiele für die drehfeste Verbindung von Dichthülse und Zentrierring;
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10 einen Zentrierring in der Ansicht von unten;
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11 einen Zentrierring, aufgesetzt auf eine Satteldichtung; und
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12 ein Detail aus 11.
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Die 1 zeigt eine Schnittdarstellung für eine Anbohrarmatur 10, die auf einem Rohr 1 aufgesetzt ist. Die Anbohrarmatur 10 dient zur Einbringung des Loches 2 in das Rohr 1, und sie sitzt auf einer Satteldichtung 3, welche um das Loch 2 herum abdichtet. Die Satteldichtung 3 hält an ihrem oberen Innenrand einen Zentrierring 4 in einer unteren Ausnehmung des Armaturen-Unterteils 13. Durch das Armaturen-Unterteil 13, den Zentrierring 4 und das Armaturen-Oberteil 12 erstreckt sich der Kanal 11, der beispielsweise zum Hindurchführen des Bohrgerätes aber auch zum Setzen einer Dichthülse verwendet wird. Im befestigten Zustand wird die Anbohrarmatur über die vorstehenden Seitenteile 14 am Rohr 1 festgezogen, dabei wird die Satteldichtung 3 zusammengedrückt und fixiert so auch den Zentrierring 4.
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Die 2 zeigt das Setzen einer Dichthülse 20 mit dem erfindungsgemäßen Armatur-Dichthülsen-System. Die Dichthülse 20 weist eine Innenhülse 21 auf, die oben außen ein Außengewinde hat, mit dem sie in einem Innengewinde einer Außenhülse 22 eingeschraubt werden kann. Zwischen der unteren Stirnfläche der Außenhülse 20 und dem Außenabsatz 23 der Innenhülse 21 ist eine verquetschbare Gummidichtung 24 eingebracht, welche verquetscht wird, nach außen dringt und das Bohrloch abdichtet, wenn die Innenhülse 21 gedreht und weiter in die Außenhülse 22 hineingeschraubt wird.
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Zum Setzen der Bohrloch-Dichthülse 20 dient ein Setzadapter 30, der einen Querstift 31 mit herausstehenden Enden aufweist. Diese herausstehenden Enden greifen in einen Eingriffsschlitz der Innenhülse und können dadurch die Drehung des Adapters 30 auf die Innenhülse übertragen. Der Adapter 30 kann, wie dargestellt, auf der Bohrstange 32 der Bohrvorrichtung befestigt werden, die ansonsten verwendet wird, um das Loch 2 in das Rohr 1 zu bohren (siehe 1). Der Adapter 30 wird auf der Bohrstange durch eine Stiftverbindung 33 drehgesichert, da er sich ansonsten bei der Demontage (Linksdrehung der Bohrstange) selbst abschrauben könnte.
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Mit dem Bezugszeichen 25 ist noch der Bereich der Außenhülse unterhalb ihres äußeren Anschlagbundes angedeutet, wo ein drehfester Formschluss mit dem Zentrierring 4 hergestellt wird. Dies wird später noch näher erläutert, hier soll aber darauf hingewiesen werden, dass die Satteldichtung 3 den Zentrierring 4 drehfest hält und der Zentrierring 4 wiederum die Außenhülse 22 drehfest hält. Deshalb wird bei der Drehung des Setzadapters 30 nur die Innenhülse 21 gedreht, d. h. aus der Außenhülse heraus oder in die Außenhülse hinein geschraubt, um die Dichtung 24 zu lösen bzw. zu verspannen.
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Hierin liegt aber gerade der Vorteil der vorliegenden Erfindung. Allein durch die Drehung der Innenhülse 22 kann der Adapter gesetzt oder demontiert werden. Es ist nicht – wie bei Stand der Technik – ein mehrteiliges Werkzeug schon beim Setzen notwendig, und außerdem ist, weil die Arretierung in beide Drehrichtungen wirkt, das Entspannen und die Demontage der Hülse mit dem gleichen Werkzeug wie bei der Montage möglich.
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Wenn die Bohrloch-Dichthülse 20 dann fertig gesetzt ist, ist der in 3 dargestellte zustand erreicht, und die Dichtung 24 dichtet das Loch im Rohr 1 nach außen hin ab. In der 3 ist noch der Bereich 26 angedeutet, wo die drehfeste Verbindung zwischen der Satteldichtung 3 und dem Zentrierring 4 hergestellt wird. Auch dies wird später noch im Detail erläutert.
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Zunächst wird aber der Setzadapter 30 separat beschrieben, der in 4 einzeln und in 5 mit an ihm angebrachter Bohrloch-Dichthülse gezeigt ist. Wie aus der 4 hervorgeht, weist der Setzadapter 30 in seinem Mittelbereich ein Gewinde 34 auf, das nur einige wenige Gewindegänge hat. Vor dem Setzvorgang wird die Bohrhülse 20 bis zum Anschlag auf dieses Gewinde 34 aufgeschraubt, so dass der in 5 aufgezeigte Zustand entsteht. Die Hülse 20 wird so für den folgenden Setzvorgang zuverlässig festgehalten. Wenn nun die Hülse 20, wie in 2 zu sehen ist, eingesetzt und die Dichtung 24 durch ein Verdrehen des Setzadapters 30 (Einschrauben der Innenhülse 21) verspannt wird, schrauben sich die Gewindegänge 34 aus dem entsprechenden Gegengewinde in der Hülse, und so wird der Adapter freigegeben und kann nach dem Montagevorgang zugezogen werden, um die Armatur zu schließen. Umgekehrt schrauben sich die Gewindegänge 34 beim Entspannen der Hülse (Demontagevorgang) wieder in die Hülse hinein und halten diese zuverlässig fest, so dass beim Zurückziehen der Spindel 32 aus dem Bohrloch auch der Setzadapter zusammen mit der Dichthülse 20 herausgezogen werden kann.
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Wie oben schon angesprochen, wird die Dichthülse 20 über ihre Außenhülse 22 drehfest gelagert, und eine Möglichkeit hierzu ist den 6 und 7 entnehmen. Die dargestellte Dichthülse (Außenhülse 22) weist unterhalb ihres Anschlagbundes 27 eine Formschluss-Struktur, nämlich Ausfräsungen 25 auf.
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Die 7 zeigt in isolierter Darstellung, wie der Zentrierring 4 und die Außenhülse 22 drehfest miteinander verbunden werden. Wenn nämlich die Dichthülse und mit ihr die Außenhülse 22 von oben in das Bohrloch eingesetzt werden, fährt die Außenhülse 22 in den Dichtring 4 ein, und zwar so, dass die Halteelemente 41 in die Aussparungen 25 hinein kommen und dort gehalten werden. Dadurch wird die Außenhülse 22 drehfest gegenüber dem Zentrierring 4 arretiert.
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Eine weitere Möglichkeit einer solchen Arretierung ist für eine Außenhülse 22' in den 8 und 9 gezeigt. Hier weist die Außenhülse 22' unten am Anschlagbund 27' eine Ausnehmung 25' auf, und in dieser Ausnehmung wird – wie in 9 ersichtlich – ein Vorsprung 41' des Zentrierringes 4' eingebracht, wenn die Hülse 22 montiert wird. Auch hier entsteht eine drehfeste Verbindung.
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Damit auch der Zentrierring 4 drehfest gegenüber der Armatur gelagert werden kann, ist er auf seiner Unterseite mit einer speziellen Ausgestaltung versehen, und diese Unterseite ist in der 10 sichtbar dargestellt. An der Unterseite, d. h. auf der Seite, die dem Halteelement 41 bezüglich des Steges 43 gegenüberliegt, hat der Zentrierring 4 wiederum Ausnehmungen 42, die scharfkantig ausgebildet sind. Die 11 zeigt die Satteldichtung 3 und – wieder richtig herum – wie der Zentrierring 4 in diese eingesetzt ist. Die 12 zeigt wieder im Detail eine vergrößerte Ansicht der Schnittdarstellung. Es wird ersichtlich, dass in dem Bereich 26 (siehe auch 3) das weiche Material der Dichtung 3 im Eckbereich 36 sich beim Verpressen der Dichtung (Festziehen der Spannschrauben bei der Montage der Anbohrarmatur) in die Ausnehmungen 42 drückt. Aufgrund der relativ scharfen Konturen der Ausnehmungen 42 entsteht dabei eine hohe Verdrehsicherheit. Der Zentrierring 4 kann sich also nicht gegenüber der Satteldichtung 3 verdrehen, und – wie oben schon aufgeführt – die Dichthülse 20 kann sich nicht gegenüber dem Zentrierring verdrehen, so dass schließlich auch die Dichthülse 20 verdrehsicher gegenüber der Armatur gehaltert wird.
