DE102012108141A1

DE102012108141A1 - Werkzeug zum Abdichten von Rohren

Info

Publication number: DE102012108141A1
Application number: DE102012108141A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2013-03-07
Anticipated expiration: 2032-09-04
Also published as: DE102012108141B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Abdichten eines im Querschnitt runden Rohres, welches Werkzeug eine Verschlusseinheit umfasst. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verschlusseinheit in axialer Reihenfolge einen Gewindeschneidabschnitt für ein Gewinde mit einem Kerndurchmesser der größer oder gleich dem Innendurchmesser des Rohres ist, wenigstens einen Fräserabschnitt, einen Dichtungsabschnitt sowie einen Maschinenansatz aufweist, an welchen eine Antriebseinheit drehfest mit der Verschlusseinheit verbindbar ist, welcher Fräserabschnitt einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser des Gewindes ist, das durch den Gewindeschneidabschnitt geschnitten worden ist, und welcher Dichtungsabschnitt wenigstens ein Dichtungselement aufweist, dessen wirksamer Durchmesser dem Außendurchmesser des Fräserabschnitts entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Abdichten eines im Querschnitt runden Rohres, welches Werkzeug eine Verschlusseinheit umfasst.
Es kommt immer wieder vor, dass eine Armatur eines Rohres defekt ist oder von dem Rohr abreißt, so dass ein freies Rohrende vorhanden ist, aus dem Flüssigkeit oder Gas teilweise unter hohem Druck austritt. Dies ist beispielsweise bei Rohren zum Fördern von Rohöl oder Rohgas der Fall, bei denen ein Förderrohr in das Vorkommen eingeführt und an seinem anderen Ende mit der weiteren Fördereinrichtung, beispielsweise einer Ölplattform verbunden ist. Dazwischen können sich Absperrventile befinden.
Das Förderrohr ragt in der Regel aus dem Boden heraus. Der Boden kann auf dem Land oder aber auch auf dem Meeresboden sein. Wird das Rohr nun beschädigt, kann der Austritt des Rohöls oder des Rohgases häufig nicht verhindert werden, da kein Absperrorgan mehr vorhanden ist. Es ist daher notwendig, das freie Rohrende zu verschließen, während das darin geförderte Medium noch austritt.
Aus der DE 697 32 654 T2 ist ein Verschlussstopfen mit vorderen Dichtungen und einem Außengewinde bekannt, der in das freie Ende eines Rohres einschraubbar ist. Die Innenwandung des Rohres muss dabei einen konischen Verlauf aufweisen, um eine Dichtwirkung zu erzielen.
Weiterhin weist der Stopfen auf seiner dem Rohrende abgekehrten Seite einen Schraubenkopf auf, der in der montierten Lage die Stirnfläche des Rohres überdeckt. An dem Rohrende können daher später nach dem Verschließen keine weiteren Anbauten oder Ventile angebracht werden, da der Verschlussstopfen dann nicht mehr entfernt werden kann.
Weiterhin setzt dieser Verschlussstopfen eine vorhandene konische Innenwandung des zu verschließenden Rohres voraus. Auch muss die Innenwandung glatt sein, damit die Dichtungselemente dichtend an ihr anliegen können. Dies ist bei beschädigten Rohren einer Förderleitung häufig nicht der Fall. Auch ist die Innenwandung in der Regel zylindrisch und nicht konisch.
Es ist insbesondere bei Öl- oder Gasförderbohrungen weiterhin wünschenswert, dass das vorhandene und bereits in das Vorkommen eingeführte Rohr wieder verwendet werden kann. Der Verschlusstopfen sollte daher wieder entfernt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zum Abdichten oder Verschließen eines Rohres zu schaffen, dass auch bei austretendem Medium eingesetzt werden kann. Weiterhin soll es möglich sein, an das betreffende Rohrende eine Armatur oder ein Ventil anzubringen und anschließend das Werkzeug wieder zu entfernen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Verschlusseinheit in axialer Reihenfolge einen Gewindeschneidabschnitt für ein Gewinde mit einem Kerndurchmesser der größer oder gleich dem Innendurchmesser des Rohres ist, wenigstens einen Fräserabschnitt, einen Dichtungsabschnitt sowie einen Maschinenansatz aufweist, an welchen eine Antriebseinheit drehfest mit der Verschlusseinheit verbindbar ist, welcher Fräserabschnitt einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser des Gewindes ist, das durch den Gewindeschneidabschnitt geschnitten worden ist, und welcher Dichtungsabschnitt wenigstens ein Dichtungselement aufweist, dessen wirksamer Durchmesser dem Außendurchmesser des Fräserabschnitts entspricht. Diese Ausbildung eines Werkzeugs beziehungsweise eines Verschlusstopfens hat den Vorteil, dass dieses lediglich einmal in das freie Rohrende eingeführt zu werden braucht. Beim Eindrehen der Verschlusseinheit wird zum einen das Innengewinde in das Rohr geschnitten, mit dem der Verschlusseinheit später im Rohr gehalten wird. In axialer Reihenfolge ist hier so zu verstehen, dass das Werkzeug ausgehend von seinem freien, als erstes in das Rohr eintauchende Ende beschrieben wird. Das Werkzeug ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und wird während de Abdichtvorgangs gedreht.
Durch den Gewindeschneidabschnitt bewegt sich die Verschlusseinheit weiter in das Rohr hinein. Im Zuge der weiteren Bewegung gelangt der Fräserabschnitt in das Rohr und fräst das vorher geschnittene Gewinde weg, so dass eine glatte Fläche gebildet wird. Diese zylindrische Fläche dient als Dichtfläche für den nachfolgenden Dichtungsabschnitt. Die Verschlusseinheit bewegt sich weiter in das Rohr hinein, bis der Dichtungsabschnitt in den Bereich der vorher gebildeten Dichtfläche gelangt und vom Rohr überdeckt wird. Die Dichtelemente gelangen somit in einen wirksamen Eingriff mit der Dichtfläche und können das Rohr abdichten. Die Verschlusseinheit wird über das Gewinde fest in dem Rohr gehalten, so dass das Rohr dicht verschlossen ist.
Durch das Gewinde wird die Verschlusseinheit auch bei ausströmendem Medium sicher in das Rohr bewegt. Das Abdichten des Rohres kann daher auch bei bereits oder noch austretendem Medium erfolgen.
Anschließend kann die Antriebseinheit von dem Maschinenansatz der Verschlusseinheit gelöst werden. Die Verschlusseinheit sitzt im Inneren des Rohres, ohne dessen Stirnseite oder dessen Außenwandung zu überragen, so dass weitere Armaturen und insbesondere ein Absperrventil an der äußeren Wandung des Rohres befestigt werden können.
Als Absperrventil kann insbesondere ein Kugelhahn eingebaut werden. Ein Kugelhahn bietet den Vorteil, dass der Durchmesser des Durchgangs in der Offenstellung mindestens gleich groß ist wie der Innendurchmesser des Rohres. Auch ist der Durchgang geradlinig in einer Flucht mit der Rohrachse. Hierdurch ist es möglich, die vorher eingebrachte Verschlusseinheit wieder zu entfernen. Hierfür wird die Antriebseinheit wieder mit der Verschlusseinheit verbunden, und die Verschlusseinheit wird entgegengesetzt wieder herausgedreht. Eventuelle Späne werden durch das Medium hinaustransportiert.
Während des Gewindeschneidvorgangs sorgt das ausströmende Medium für eine ausreichende Kühlung und für einen Abtransport der Späne. Der Austrag der Späne wird jedoch dann behindert, wenn der Dichtungsabschnitt in das Rohr eintaucht. Um ein einwandfreies Schneiden des Gewindes zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Gewindeschneidabschnitt und dem Fräserabschnitt wenigstens eine ringförmige Nut vorhanden ist, in die die Späne von dem Gewindeschneidabschnitt passen. Die Nut oder der Zwischenraum ist so bemessen, dass alle anfallenden Späne, die bis zum vollständigen Eintauchen des Dichtungsabschnitts in das Rohrende aufgenommen werden können.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Fräserabschnitt und dem Dichtungsabschnitt wenigstens eine ringförmige Nut vorhanden ist, in die die Späne von dem Fräserabschnitt passen. Hierdurch werden die Späne aufgefangen, die beim Fräsen entstehen. In dem Bereich der Dichtfläche sind daher keine Späne vorhanden, so dass die Dichtungselemente dichtend an der gefrästen inneren Umfangsfläche des Rohres anliegen können.
Weiterhin ist es günstig, wenn vor dem Dichtungsabschnitt ein ringförmiger Vorsprung vorhanden ist, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Fräserabschnitts entspricht oder geringförmig kleiner ist. Hierdurch werden auch solche Späne zurückgehalten, die nicht in der Nut bleiben. Vorzugsweise ist der Vorsprung "saugend" verschiebbar in dem gefrästen Dichtbereich des Rohres und weist einen entsprechenden Außendurchmesser auf. Damit werden alle Späne sicher von der Dichtfläche ferngehalten, so dass ein einwandfreier Verschluss des Rohrendes erfolgen kann.
Welche Dichtungselemente eingesetzt werden ist grundsätzlich beliebig. Es kann vorgesehen werden, dass das Dichtungselement ein Wellendichtring oder ein O-Ring ist, der auf einem zylindrischen Ende der Verschlusseinheit gehalten ist, an welches Ende sich der Maschinenansatz anschließt. Es können aber auch metallische Dichtungselemente vorgesehen werden. Auch ist es möglich, den Dichtungsabschnitt als Dichtungselement auszubilden.
Weiterhin ist es günstig, wenn das Dichtungselement oder die Dichtungselemente durch wenigstens ein Sicherungselement gegen axiales Verschieben gesichert sind. Dies hat den Vorteil, dass die Dichtungselemente beim der Bewegung des Werkzeugs in das Rohr in das Rohr eintauchen und nicht verschoben werden. Das Sicherungselement kann ein üblicher Wellensicherungsring sein, der in einer entsprechenden Nut im Dichtungsabschnitt gehalten ist. Es können in Abhängigkeit von dem Druck und der Fließfähigkeit des Mediums mehrere beispielsweise drei oder vier axial hintereinander liegende Dichtungselemente vorgesehen werden, um das Rohr abzudichten.
Vorstehend ist das Werkzeug beschrieben worden, dass zum Verschließen des Rohres benötigt wird und anschließend im Rohr verbleibt. Häufig ist das Rohr jedoch nicht ohne weiteres geeignet, ein derartiges Werkzeug aufzunehmen. Es wird dann erforderlich sein, die Innenwandung des Rohres in seinem Endbereich vorzubereiten derart, dass insbesondere das Gewinde gut eingeschnitten werden kann.
Die Erfindung betrifft daher weiterhin ein Fräserwerkzeug zum Vorbereiten des Rohres für den Einsatz der Verschlusseinheit der oben beschriebenen Art. Es ist vorgesehen, dass das Fräserwerkzeug in axialer Reihenfolge ein Einführende, mindestens einen Fräserabschnitt und einen Maschinenansatz aufweist, an welchen eine Antriebseinheit drehfest mit dem Fräserwerkzeug verbindbar ist, welcher Fräserabschnitt einen Außendurchmesser aufweist, der dem Kerndurchmesser des Gewindes entspricht, das durch die Verschlusseinheit in das Rohr geschnitten wird. Weiterhin ist zwischen dem Einführende und dem Fräserabschnitt wenigstens ein weiterer Fräserabschnitt vorhanden, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Fräserabschnitts. An den weiteren Fräserabschnitt schließt sich ein zylindrischer Schaft an, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des weiteren Fräserabschnitts entspricht oder geringfügig kleiner ist. In axialer Reihenfolge ist hier ebenfalls so zu verstehen, dass das Fräserwerkzeug ausgehend von seinem freien, als erstes in das Rohr eintauchende Ende beschrieben wird. Das Fräserwerkzeug ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet.
Mit dem Einführende kann das Fräserwerkzeug zunächst in das Rohr eingeführt werden. Das Einführende kann konisch ausgebildet sein und einen sich daran anschließenden zylindrischen Schaft aufweisen, so dass das Fräserwerkzeug koaxial zum Rohr geführt wird. Mit dem weiteren Fräserabschnitt erfolgt ein erstes Auffräsen des Rohres. Durch den sich anschließenden Schaft wird das Fräserwerkzeug in der Bohrung koaxial geführt. Anschließend wird mit dem folgenden Fräser die Innenwandung des Rohres bis zum Kerndurchmesser aufgefräst. Damit ist sichergestellt, dass die Verschlusseinheit ohne die Gefahr eines Verklemmens eingesetzt werden kann.
Auch bei dem Vorbereiten des Rohres werden Späne entstehen, die durch das nachfliesende Medium abgeführt werden. Es ist günstig, wenn der zylindrische Schaft wenigstens eine schraubenförmige Nut auf seiner Oberfläche aufweist, um die Späne des weiteren Fräserabschnitts abzuführen. Ein Verklemmen des Fräserwerkzeugs oder Beschädigen der inneren Umfangsfläche durch Späne wird damit vermieden.
Es kann in axialer Richtung hinter dem Einführende ein vorderer Fräserabschnitt vorgesehen werden, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der des weiteren Fräserabschnitts. Dies hat den Vorteil, dass das Rohr stufenweise aufgeweitet wird und ein Fräserabschnitt nur relativ wenig Material abnimmt. Ferner werden nur relativ kleine Späne erzeugt, die leicht abzuführen oder zu sammeln sind. Weiterhin wird das Fräserwerkzeug nicht zu stark beansprucht.
Auch hier kann in axialer Richtung hinter einem Fräserabschnitt eine ringförmige Nut zum Sammeln der Späne vorhanden ist. Hierdurch werden die erzeugten Späne aufgenommen.
In der Regel ist das freie Rohrende auf seiner Stirnfläche nicht eben sondern grob abgesägt, damit das Werkzeug oder das Fräserwerkzeug eingesetzt werden können. Es ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass in axialer Richtung vor dem Maschinenansatz ein Stirnfräser vorhanden ist, dessen dem freien Rohrende zugewandte ringförmige Stirnfläche die Stirnfläche des Rohres plan fräst. Damit wird das Rohr in einem Arbeitsgang plan und senkrecht zur Rohrachse abgefräst. Dann kann später eine Armatur oder ein Ventil ohne weiteres aufgesetzt und mit dem Rohr verbunden, beispielsweise verscheißt werden.
Es ist hierbei zu beachten, dass die Arbeiten an dem freien Rohrende häufig unter schlechten Bedingungen und auch unter Wasser beispielsweise bei Ölplattformen durchgeführt werden müssen. Es ist daher insbesondere schwierig, das Werkzeug sicher in das Rohr einzuführen. Wenn dies erfolgt ist, kann die weitere Bearbeitung durch einfaches Drehen des Werkzeugs erfolgen.
Es kann daher ebenfalls zweckmäßig sein, das Verschlusswerkzeug und das Fräserwerkzeug zu kombinieren, damit die entsprechende Vorrichtung lediglich einmal eingeführt zu werden braucht. Gemäß einer weitergehenden Ausführungsform der Erfindung ist daher eine Verschlussvorrichtung zum Abdichten eines im Querschnitt runden Rohres vorgesehen, die in axialer Reihenfolge ein Einführende, wenigstens einen ersten Fräserabschnitt, einen Gewindeschneidabschnitt für ein Gewinde mit einem Kerndurchmesser der größer oder gleich dem Innendurchmesser des Rohres ist, wenigstens einen zweiten Fräserabschnitt, einen Dichtungsabschnitt sowie einen Maschinenansatz aufweist, an welchen eine Antriebseinheit drehfest mit der Verschlussvorrichtung verbindbar ist, welcher erster Fräserabschnitt einen Außendurchmesser aufweist, der dem Kerndurchmesser des zu schneidenden Gewindes entspricht, welcher zweiter Fräserabschnitt einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser des Gewindes ist, das durch den Gewindeschneidabschnitt geschnitten worden ist, und welcher Dichtungsabschnitt wenigstens ein Dichtungselement aufweist, dessen wirksamer Durchmesser dem Außendurchmesser des zweiten Fräserabschnitts entspricht. In axialer Reihenfolge ist hier auch so zu verstehen, dass die Verschlussvorrichtung ausgehend von ihrem freien, als erstes in das Rohr eintauchende Ende beschrieben wird. Die Verschlussvorrichtung ist ebenfalls im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet.
Mit einer solchen Verschlussvorrichtung kann nahezu jedes beliebige Rohr zunächst vorbereitet und anschließend verschlossen werden. Es braucht nach dem ersten Einführen lediglich weiter verdreht zu werden. Mit dem Eingreifen des Gewindeschneidabschnitts in die Rohrwand zieht sich die Verschlussvorrichtung sicher in das Rohr hinein. Es ist sichergestellt, dass die Dichtfläche für den Dichtungsabschnitt durch den zweiten Fräserabschnitt gebildet wird. Die nachfolgenden Dichtungselemente können dichtend zur Anlage an die Rohrwandung gelangen.
Es kann vorgesehen werden, dass in axialer Richtung hinter den Fräserabschnitten und/oder hinter dem Gewindeschneidabschnitt jeweils eine ringförmige Nut vorhanden ist, in die die anfallenden Späne passen. Weiterhin ist es auch bei dieser kombinierten Verschlussvorrichtung zweckmäßig, dass vor dem Dichtungsabschnitt ein ringförmiger Vorsprung vorhanden ist, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Fräserabschnitts entspricht oder geringförmig kleiner ist. Durch diese Maßnahmen werden Späne auf der Dichtfläche vermieden, so dass eine einwandfreie Dichtwirkung durch die Dichtungselemente erreicht wird.
Das Dichtungselement oder die Dichtungselemente können als Wellendichtring oder als O-Ring ausgebildet sein, der auf einem zylindrischen Ende der Verschlusseinheit gehalten ist, an welches Ende sich der Maschinenansatz anschließt. Das Dichtungselement oder die Dichtungselemente können durch wenigstens ein Sicherungselement gegen axiales Verschieben gesichert sein.
Mit den oben beschriebenen Werkzeugen und Vorrichtungen kann ein Rohr verschlossen werden. Wegen der scharfen Kanten der Stirnseite des zu verschließenden Rohres besteht die Gefahr, dass die eingeschobenen Dichtungselemente beschädigt werden, so dass eine einwandfreie Dichtungsfunktion nicht gewährleistet werden kann.
Es ist daher gemäß der Erfindung ein Werkzeugsatz vorgesehen, der eine Verschlussvorrichtung der oben beschriebenen Art oder ein Werkzeug und ein Fräserwerkzeug gemäß der weiter oben beschriebenen Art umfasst. Es ist weiterhin eine Hülse vorhanden, die axial verschiebbar auf den Dichtungsabschnitt der Verschlussvorrichtung oder der Verschlusseinheit passt und diesen überdeckt, und dass der Innendurchmesser der Hülse kleiner als oder gleich groß ist wie der wirksame Außendurchmesser des wenigstens einen Dichtungselements des Dichtungsabschnitts. Durch die Hülse werden die Dichtungselemente vor dem Einsatz zusammengedrückt, so dass sie nach dem Aufliegen der Hülse auf dem Stirnende des Rohres ohne Widerstand oder ohne Absatz in das Rohr gleiten. Eine Beschädigung der Dichtungselemente während des Einführvorgangs, des Fräsvorgangs und des Gewindescheidvorgangs ist nicht zu befürchten.
Zum Betätigen des Werkzeugs oder der Verschlussvorrichtung ist ein Drehantrieb mit einem entsprechenden Werkzeugansatz erforderlich. Aufgrund der häufig rauen Umgebungsbedingungen bei dem Einsatz eines derartigen Werkzeugs unter Wasser oder bei schlechter Sicht ist es zudem erforderlich, dass das Werkzeug axial gehalten wird.
Die Erfindung betrifft daher auch eine Kupplung zum Verbinden des Werkzeugs oder des Fräserwerkzeugs oder der Verschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Antriebseinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Kupplung einen zum Maschinenansatz passenden Werkzeugansatz für eine drehfeste Verbindung und wenigstens einen und vorzugsweise zwei sich gegenüberliegende Kipphebel aufweist, die um eine Achse senkrecht zur Drehachse verschwenkbar sind, welche Achse entlang einer Sehne durch die im Wesentlichen zylindrische Kupplung verläuft und um welche Achse die Kipphebel zwischen einer Loslage und einer Schließlage hin und her verschwenkbar sind, in welcher Schließlage das Werkzeug oder das Fräserwerkzeug oder die Verschlussvorrichtung axial an der Kupplung gehalten ist. Mit einer derartigen Kupplung kann die Verschlusseinrichtung des Werkzeugs, das Fräserwerkzeug oder die Verschlussvorrichtung sicher an dem Werkzeug axial gehalten werden. Ein versehentliches Verlieren des Werkzeugs oder der Verschlussvorrichtung wird zuverlässig verhindert. Antriebsseitig kann die Kupplung ein standardisiertes Verbindungsteil aufweisen, um sie mit dem Drehantrieb zu verbinden.
Es kann vorgesehen werden, dass die Kipphebel an ihrem dem Maschinenansatz zugewandten Ende einen radial nach innen weisenden Vorsprung aufweisen, der in der Festlage in eine Nut oder Vertiefung des Maschinenansatzes eingreifen und in der Loslage außer Eingriff mit dieser Nut oder Vertiefung sind. Eine solche Ausbildung einer axialen Sicherung ist sicher und zuverlässig und kann auch unter rauen Umgebungsbedingungen gut bedient werden.
Es ist günstig, wenn die Kupplung eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist. Dann kann vorgesehen werden, dass die zylindrische Einhüllende der Kupplung einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich ist wie der Innendurchmesser der Hülse. Hierdurch wird erreicht, dass die Kupplung zusammen mit dem angeschlossenen Werkzeug (Verschlusseinheit oder Fräserwerkzeug oder Verschlussvorrichtung) durch die Hülse passt, während diese durch die Stirnfläche des Rohres an der weiteren Bewegung gehindert wird.
Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die Kipphebel in der Loslage nicht über die Einhüllende der Kupplung hinausragen, und dass die dem Maschinenansatz abgekehrten Hebelarme in der Schließlage über die Einhüllende hinausragen derart, dass sie im Zuge des Eindringens des Werkzeugs und der Kupplung in das Rohr von der Hülse in die Loslage verschwenkbar sind. Die Kipphebel können durch eine Feder in der Festlage gehalten werden. Die Kupplung kann vor dem Einsatz auf die Verschlusseinheit, das Fräserwerkzeug oder die Verschlussvorrichtung aufgesetzt werden, so dass die Kipphebel in die Nut oder Vertiefung des Maschinenansatzes eingreifen. In dieser Lage ist die Kupplung fest mit dem betreffenden Maschinenansatz verbunden.
Der Vorteil der gesamten Anordnung wird hierdurch besonders deutlich. Nach dem Einführen des Einführendes in das Rohr braucht das Werkzeug oder die Verschlussvorrichtung der Erfindung nur noch gedreht zu werden. Es wandert unter Bildung eines Gewindes und einer Dichtfläche weiter in das Rohr hinein, bis die Hülse sich beginnt relativ zur Verschlusseinheit des Werkzeugs oder zur Verschlussvorrichtung nach oben zu bewegen.
Die Dichtungselemente tauchen in das Rohrende ein, bis sie außer Eingriff mit der Hülse kommen. In dieser Lage ist das Rohr bereits abgedichtet, und es kann kein Medium mehr austreten. Das Werkzeug oder die Verschlussvorrichtung ist jedoch noch drehfest und axial fest mit der Kupplung verbunden. Im Zuge der weiteren Drehbewegung wandert die Kupplung weiter in das Rohr hinein. Die Hülse drückt die Kipphebel radial nach innen, so dass sie von der Schließlage in die Loslage kommen. Dann ist das Werkzeug oder die Verschlussvorrichtung nur noch drehfest mit der Kupplung verbunden. Die Kupplung kann abgezogen werden, so dass nur die Verschlusseinheit des Werkzeugs oder die kombinierte Verschlussvorrichtung in dem Rohr verbleibt.
Die Demontage der Verschlusseinheit oder der Verschlussvorrichtung erfolgt durch Herausdrehen. Sobald das Gewinde des Gewindeschneidabschnitts außer Eingriff mit dem Innengewinde des Rohres kommt, wird die Verschlusseinheit durch den Druck des Mediums aus dem Rohr gedrückt. Dies wird auch dann erfolgen, falls auf dem Stirnende des Rohres ein Ventil angebracht worden ist.
Sofern gleichwohl eine axiale Sicherung erfolgen soll, muss lediglich gewährleistet werden, dass die Hebel der Kupplung nicht durch den Ventilkörper zusammengedrückt und die Kipphebel in der Loslage bleiben. Dies kann durch eine entsprechend länger ausgebildete Kupplung erfolgen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 die Seitenansicht der Verschlusseinheit des Werkzeugs gemäß der Erfindung,
2 die Seitenansicht des Fräserwerkzeugs gemäß der Erfindung mit verschiedenen Querschnitten A-A bis F-F,
3 die Seitenansicht der Verschlussvorrichtung gemäß der Erfindung und
4 die Seitenansicht der Verschlusseinheit, der Hülse und der Kupplung gemäß der Erfindung in der im Rohr befindlichen Lage.
Die in 1 und 4 dargestellte Verschlusseinheit 10 zum Abdichten von Rohren 11 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und wird in das abzudichtende Rohr 11 koaxial eingeführt. Durch Drehen der Verschlusseinheit mit einer nicht gezeigten Antriebseinheit über den endständigen Maschinenansatz 12 der Verschlusseinheit bewegt sich diese weiter in das Rohr 11 in Richtung des Pfeils 13, bis das Rohr abgedichtet ist. Die einzelnen Abschnitte der Verschlusseinheit werden im Folgenden beschrieben.
Die Verschlusseinheit 10 weist ein vorderes Einführende 14 auf, das konisch ausgebildet ist. Damit kann die Verschlusseinheit sicher in die Öffnung des Rohres 11 eingeführt und zentriert werden. An das Einführende 14 schließt sich ein Gewindeschneidabschnitt 15 an, mit dem ein Gewinde in das Rohr geschnitten wird. An seinem axialen Ende 16 ist der Gewindeschneidabschnitt wie ein Gewinde ausgebildet, so dass die Verschlusseinheit über dieses Gewinde fest im Rohr gehalten werden kann. Das Gewinde kann als Feingewinde ausgebildet sein.
In axialer Richtung hinter dem Gewindeschneidabschnitt 15 ist eine ringförmige Nut 17 vorhanden, in der die Späne, die beim Gewindeschneiden entstehen, aufgefangen und gesammelt werden können. Die Nut 17 ist entsprechend bemessen.
Es folgt ein Fräserabschnitt 18, dessen äußerer Durchmesser größer und insbesondere geringfügig, beispielsweise 0,1 bis 1,0 mm, größer ist als der Außendurchmesser des vorab geschnittenen Gewindes. Es wird eine glatte zylindrische Dichtfläche auf der Innenwandung des Rohres 11 gebildet.
Hinter dem Fräserabschnitt ist eine ringförmige Nut 19 vorhanden, in der die Späne, die beim Fräsen entstehen, gesammelt werden können. Es ist ferner ein ringförmiger Vorsprung 20 vorgesehen, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der vorab gebildeten Dichtfläche entspricht. Hierdurch werden die Späne zuverlässig zurückgehalten, und es wird verhindert, dass die Späne die Dichtfläche beschädigen.
In axialer Richtung weiter hinten ist ein zylindrischer Dichtungsabschnitt 21 vorhanden, auf dem Dichtungselemente 22 angeordnet sind. Die Dichtungselemente 22 können als Wellendichtringe ausgebildet sein, deren wirksamer Durchmesser dem Innendurchmesser der Dichtfläche entspricht. In der Regel weisen solche Wellendichtringe eine elastische Dichtlippe auf, deren Außendurchmesser geringförmig größer ist als der wirksame Durchmesser. Diese Dichtlippe wird zusammengedrückt, so dass eine gute Abdichtung erfolgen kann.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier axial aufeinander folgende Dichtungselemente 22 vorgesehen, die durch ein Sicherungselement 23 gegen axiales Verschieben gesichert sind. Das Sicherungselement 23 kann ein Wellensicherungsring sein. Durch diesen Wellensicherungsring wird verhindert, dass sich die Dichtungselemente 22 auf dem Dichtungsabschnitt verschieben, während sich die Verschlusseinheit weiter in das Rohr bewegt. Es wird vielmehr gewährleistet, dass die Dichtungselemente in den Bereich der Dichtfläche auf der Rohrinnenseite gelangen.
Sobald das letzte in axialer Richtung am weitesten hinten liegende Dichtungselement in das Rohr eingetaucht ist, ist das Rohr vollständig abgedichtet. Die Verschlusseinheit kann von der Antriebseinheit getrennt werden. Für eine gute koaxiale Führung der Verschlusseinheit 10 im Rohr 11 kann zwischen dem Einführende 14 und dem Gewindeschneidabschnitt ein zylindrischer Führungsabschnitt 24 vorhanden sein.
Die Verwendung der oben beschriebenen Verschlusseinheit setzt voraus, dass der Innendurchmesser des abzudichtenden Rohres 11 zumindest näherungsweise dem Kerndurchmesser des mit dem Gewindeschneidabschnitt 15 zu schneidenden Gewindes entspricht. Dies ist nicht immer der Fall. Es ist daher ein Fräserwerkzeug 30 vorgesehen, mit dem das Rohr 11 für den Einsatz der Verschlusseinheit 10 vorbereitet werden kann.
Das in 2 gezeigte Fräserwerkzeug 30 weist an seinem vorderen Ende ein Einführende 31 auf, das konisch ausgebildet ist. Damit kann das Fräserwerkzeug 30 gut und koaxial in das Rohr eingeführt werden. Das Fräserwerkzeug weist einen Fräserabschnitt 32 auf, dessen Außendurchmesser dem Kerndurchmesser des zu schneidenden Gewindes durch die Verschlusseinheit 10 entspricht.
Zwischen dem Einführende 31 und dem Fräserabschnitt 32 befindet sich ein weiterer Fräserabschnitt 33, dessen äußerer Durchmesser kleiner ist als der des Fräserabschnitts 32. Weiterhin ist ein vorderer Fräserabschnitt 34 vorgesehen, der axial zwischen dem weiteren Fräserabschnitt 33 und dem Einführende 31 liegt.
Der äußere Durchmesser des vorderen Fräserabschnitts 34 ist kleiner als der des weiteren Fräserabschnitts 33. Es können noch zusätzliche Fräserabschnitte vorhanden sein, um das Rohr stufenförmig bis zum Kerndurchmesser des zu schneidenden Gewindes aufzufräsen.
Vor dem Fräserabschnitt 32 ist ein zylindrischer Schaft 35 vorgesehen, um das Fräserwerkzeug koaxial im Rohr zu führen. Hierdurch wird sichergestellt, dass die vorbereitete Innenbohrung im Rohr 11 koaxial zu diesem verläuft, so dass das anschließend durch die Verschlusseinheit 10 geschnittene Gewinde ebenfalls koaxial zum Rohr 11 verläuft. Ein Verkanten wird zuverlässig vermieden.
Weiterhin ist hinter dem weiteren Fräserabschnitt 33, dem vorderen Fräserabschnitt 34 und hinter dem Schaft 35 jeweils eine ringförmige Nut 36 vorhanden, in welchen die anfallenden Späne aufgenommen werden können. Der zylindrische Schaft 35 kann auf seiner Oberfläche auch schraubenförmige Nuten oder Längsnuten 64 aufweisen, um die Späne abzuführen.
Weiterhin ist ein Stirnfräser 37 hinter dem Fräserabschnitt 32 vorhanden, dessen ringförmige Stirnfläche 38 die freie Stirnfläche des Rohres 11 plan und senkrecht zur Rohrachse fräst. Damit kann das Rohr für den Anschluss von Ventilen vorbereitet werden.
Die Kühlung des Fräserwerkzeugs erfolgt durch das durch das Rohr ausströmende Medium. Durch die Nuten wird eine ausreichende Abfuhr des Mediums ermöglicht, so dass das Fräserwerkzeug auch gegen den Druck des Mediums eingeführt werden kann. Axial hinter dem Stirnfräser 38 weist das Fräserwerkzeug einen Maschinenansatz 39 auf, damit es mit einer Antriebseinheit drehfest verbunden werden kann. Der Maschinenansatz 39 ist ein Vierkant und wie der Maschinenansatz 12 der Verschlusseinheit 10 ausgebildet und bemessen.
In 3 ist eine andere Ausführungsform eines Werkzeugs zum Abdichten von Rohren gezeigt. Die gezeigte Verschlussvorrichtung 40 stellt eine Kombination der Verschlusseinheit 10 und des Fräserwerkzeugs 30 dar. Es ist daher nur noch ein Arbeitsgang zum Vorbereiten und zum Abdichten des Rohres erforderlich.
Die Verschlussvorrichtung 40 weist in axialer Richtung ein Einführende 41, einen ersten Fräserabschnitt 42, einen Gewindeschneidabschnitt 43, einen zweiten Fräserabschnitt 44, einen Dichtungsabschnitt 45 und einen Maschinenansatz 46 auf, mit dem die Verschlussvorrichtung mit einer Antriebseinheit drehfest verbindbar ist. Das Einführende 41 ist konisch und nach vorne spitz zulaufend ausgebildet und entspricht somit dem Einführenden 14 und 31 der Verschlusseinheit 10 beziehungsweise des Fräserwerkzeugs 30.
Der erste Fräserabschnitt 42 besitzt einen Außendurchmesser, der dem Kerndurchmesser des Gewindes entspricht, das durch den nachfolgenden Gewindeschneidabschnitt 43 gebildet wird. Der erste Fräserabschnitt 42 entspricht daher dem Fräserabschnitt 32 des Fräserwerkzeugs 30. Der Gewindeschneidabschnitt 43 ist wie der Gewindeschneidabschnitt 15 der Verschlusseinheit 10 ausgebildet und erfüllt die gleiche Aufgabe.
Der sich axial anschließende zweite Fräserabschnitt 44 hat einen Außendurchmesser, der größer und insbesondere geringfügig, beispielsweise 0,1 bis 1,0 mm, größer ist als der Außendurchmesser des vorab geschnittenen Gewindes. Es wird hierdurch eine glatte zylindrische Dichtfläche auf der Innenwandung des Rohres gebildet. Der Fräserabschnitt entspricht dem Fräserabschnitt 18 der Verschlusseinheit.
Es folgt ein ringförmiger Vorsprung 47, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des zweiten Fräserabschnitts 44 entspricht. An den Vorsprung schließt sich der Dichtungsabschnitt 45 an, der mit Dichtungselementen 48 ausstattet ist. Der Aufbau des Dichtungsabschnitts 45 entspricht demjenigen des Dichtungsabschnitts 21 der Verschlusseinheit gemäß 1 und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.
Der Maschinenansatz 46 ist ein Vierkant und gleichartig zu den Maschinenansätzen 12 und 39 der Verschlusseinheit 10 beziehungsweise des Fräserwerkzeugs 30 ausgebildet. Es können mit einer Antriebseinheit daher entweder die Verschlussvorrichtung 40 oder die Verschlusseinheit 10 oder das Fräserwerkzeug 30 angetrieben werden.
Weiterhin sind ringförmige Nuten 49 hinter den Fräserabschnitten 42 und 44 sowie hinter dem Gewindeschneidabschnitt 43 vorgesehen. In diesen Nuten 49 werden die jeweils anfallenden Späne gesammelt.
Für die Verbindung mit der nicht gezeigten Antriebseinheit ist eine Kupplung 50 vorgesehen. Die Kupplung 50 erlaubt zum einen eine drehfeste Verbindung der Verschlussvorrichtung 40, des Fräserwerkzeugs 30 oder der Verschlusseinheit 10 mit der Antriebseinheit, damit diese gedreht werden können. Zum anderen erlaubt die Kupplung eine axial feste Verbindung. Dadurch wird erreicht, dass die Verschlussvorrichtung 40, das Fräserwerkzeug 30 oder die Verschlusseinheit 10 sicher gehalten und in das Rohr hinein und wieder heraus geführt werden können.
Die in 4 gezeigte Kupplung 50 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist an ihrem den Maschinenansätzen 12, 39, 46 zugewandten Ende ein korrespondierenden Werkzeugansatz 51 auf. Dieser ist bei der gezeigten Ausführungsform als Innenvierkant ausgebildet. Hierdurch wird die drehfeste Verbindung bewirkt.
Es sind zwei sich gegenüberliegende Kipphebel 52 vorhanden, die um jeweils eine Achse 53 verschwenkbar sind, die entlang einer Sehne senkrecht zur Drehachse 54 der Kupplung verlaufen. An ihren den Maschinenansätzen zugewandten Enden der Kipphebel 52 sind radial nach innen weisende Vorsprünge 55 vorhanden, die in ihrer Schließlage in entsprechend ausgebildet Nuten 56 oder Vertiefungen der Maschinenansätze 12, 39, 46 eingreifen. In der 4 sind die Kipphebel 52 in der Loslage gezeigt, in der die Vorsprünge 55 außer Eingriff mit den Nuten 56 sind. In dieser Lage kann die Kupplung 50 axial von dem jeweiligen Maschinenansatz abgezogen werden.
In der nicht gezeigten Schließlage greifen die Vorsprünge 55 in die Nut 56 ein. In dieser Lage ragen die anderen, den Vorsprüngen 55 gegenüberliegenden Enden 57 der Kipphebel 52 über die zylindrische Einhüllende der Kupplung hinaus. Die Kipphebel 52 werden über eine Feder 58 in der Schließlage gehalten. An ihren vorderen Enden sind die Vorsprünge 55 der Kipphebel mit schrägen Flächen 59 versehen. Die Kupplung kann daher einfach auf die Maschinenansätze 12, 39, 46 geschoben werden. Die Kipphebel 52 verschwenken in die Loslage und rasten selbsttätig wieder in die Schließlage ein. Hierfür weist der Maschinenansatz 12, 39, 46 eine obere Platte 60 auf, die die Nut 56 begrenzt.
In der Loslage ragen die anderen Enden 57 der Kipphebel 52 nicht über die Einhüllende der Kupplung hinaus. An ihrem dem Werkzeugansatz 51 gegenüberliegenden Ende weist die Kupplung 50 ein standardisierten Verbindungsabschnitt 61 auf, mit dem die Kupplung mit einem Drehantrieb verbunden werden kann.
Weiterhin ist eine Hülse 62 vorgesehen, deren Innendurchmesser dem wirksamen Außendurchmesser der Dichtungselemente 22, 48 entspricht oder geringfügig kleiner ist. Die axiale Länge der Hülse 62 entspricht mindestens der axialen Länge des Dichtungsabschnitts 21, 45. Die Hülse wird vor dem Einführen der Verschlusseinheit 10 oder der Verschlussvorrichtung 40 über den Dichtungsabschnitt 21, 45 montiert oder geschoben. Die Hülse kann einstückig oder in der Längsebene geteilt sein. Hierdurch werden die Dichtungselemente während des Fräsvorgangs oder des Gewindeschneidvorgangs geschützt. Auch wird das Einführen des Dichtungsabschnitts in das Rohr erleichtert, da die Dichtungselemente 22, 48 auf einen Durchmesser zusammengedrückt werden, der einen leichten Übergang in das Rohr erlaubt.
Im Einzelnen ist die Anordnung so getroffen, dass die Hülse 62 im Zuge der Bewegung der Verschlusseinheit 10 oder der Verschlussvorrichtung 40 in das Rohr 11 an dessen freie Stirnseite anschlägt. Durch die Wahl der jeweiligen Durchmesser ist gewährleistet, dass die Hülse 62 koaxial zum Rohr 11 verläuft. Die Dichtungselemente werden im Verlauf der weiteren Bewegung sicher in das Rohrinnere geführt und bilden einen dichten Abschluss des Rohres.
Während der Drehbewegung befinden sich die Kipphebel 52 der Kupplung 50 in ihrer Schließlage, so dass die Enden 57 über die Einhüllende der Kupplung 50 hinausragen. Die angeschlossene Verschlusseinheit 10 oder Verschlussvorrichtung 40 ist daher mit der Kupplung drehfest und axial fest verbunden. Die Hülse befindet sich auf der Höhe des Dichtungsabschnitts 21, 45. Solange der ringförmige Vorsprung 20, 45 noch nicht in das Rohr 11 eintaucht, werden die entstandenen Späne durch das stets nachfließende Medium nach außen gespült. Sobald der Vorsprung 20, 45 jedoch in das Rohr 11 eintaucht, werden die Späne in den betreffenden Nuten 19, 49 gesammelt.
Dann erfolgt der Abdichtungsvorgang, bei welchem die Dichtungselemente dichtend in das Rohr eingeschoben werden. Zu diesem Zeitpunkt schlägt die Hülse 62 an die Stirnfläche des Rohres an, und die Verschlusseinheit oder Verschlussvorrichtung wird relativ zur Hülse von dem Dichtungsabschnitt 21, 45 geschoben, bis alle Dichtungselemente auf der inneren Dichtfläche des Rohres anliegen. Das Rohr ist somit abgedichtet.
Im Zuge der weitere Drehbewegung und der weiteren Bewegung in das Rohr wird die Hülse 62 weiter auf der Kupplung 50 verschoben. Die Hülse gelangt in Eingriff mit den auch außen weisenden Enden 57 der Kipphebel 52 und drückt diese nach innen in die Loselage. In dieser Lage kann die Kupplung 50 von dem Maschinenansatz 12, 46 abgezogen werden. Die axialen Längen sind dabei so bemessen, dass die Hülse erst dann die Kipphebel 52 verschwenkt, wenn sich die Dichtungselemente im Rohr befinden.
Die Verschlusseinheit 10 oder die Verschlussvorrichtung 40 verbleiben im Rohr, bis die weiteren Arbeiten am Rohr abgeschlossen sind. Häufig wird ein Ventil von außen an das freie Rohrende angebracht. Das Ventil kann als Kugelventil oder als Schieber ausgebildet sein. Der Schieber baut axial etwas kürzer als das Kugelventil.
Beide Ventile erlauben ein Herausziehen der Verschlusseinheit oder Verschlussvorrichtung durch den jeweiligen Ventilkörper. Die axiale Länge der Hülse 62 und die axiale Länge der Kupplung zwischen dem Werkzeugansatz 51 und dem Bereich, an dem die Hülse in Eingriff mit den oberen und nach außen ragenden Enden 57 gelangt, sind so bemessen, dass diese axiale Länge mindestens der axialen Länge des eingebauten Ventils abzüglich der Einschaubtiefe der Verschlusseinheit 10 oder Verschlussvorrichtung 40 entspricht. Dadurch wird erreicht, dass die Schließlage, in der die Hebel 52 mit ihren Enden 57 nach außen über die zylindrische Einhüllende der Kupplung 50 verschwenken, auch beim Herausziehen der Verschlusseinheit erreicht werden kann. Nach dem Herausschrauben aus dem Gewinde gelangen die Hebel rechtzeitig in ihre Schließlage, so dass die Verschlusseinheit oder die Verschlussvorrichtung mit der Kupplung axial herausgezogen werden kann.
Die Verschlusseinheit oder die Verschlussvorrichtung kann daher durch die Öffnung des Ventilkörpers wieder herausgedreht und entfernt werden. Anschließend wird das Rohr durch das Ventil wieder verschlossen. Dann können in Strömungsrichtung hinter dem Ventil weitere Anschlussarbeiten durchgeführt werden.
Durch die massive Ausbildung der Werkzeuge und die einfach zu handhabende Werkzeuge können diese auch unter erschwerten Bedingungen eingesetzt werden, beispielsweise unter Wasser zum Abdichten von Rohren zu einem Ölvorkommen. Auch unter Wasser kann das Werkzeug sicher in das Rohr eingeführt werden. Anschließend braucht es nur noch gedreht zu werden, wodurch es sich selbsttätig in das Rohr einarbeitet und hinein bewegt, bis der Dichtungsabschnitt das Rohr abdichtet. Nach dem Entfernen kann das Werkzeug wieder verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 69732654 T2 [0004]

Claims

Werkzeug zum Abdichten eines im Querschnitt runden Rohres (11), welches Werkzeug eine Verschlusseinheit (10) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinheit in axialer Reihenfolge einen Gewindeschneidabschnitt (15) für ein Gewinde mit einem Kerndurchmesser der größer oder gleich dem Innendurchmesser des Rohres (11) ist, wenigstens einen Fräserabschnitt (18), einen Dichtungsabschnitt (21) sowie einen Maschinenansatz (12) aufweist, an welchen eine Antriebseinheit drehfest mit der Verschlusseinheit verbindbar ist, welcher Fräserabschnitt (18) einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser des Gewindes ist, das durch den Gewindeschneidabschnitt (15) geschnitten worden ist, und welcher Dichtungsabschnitt (21) wenigstens ein Dichtungselement (22) aufweist, dessen wirksamer Durchmesser dem Außendurchmesser des Fräserabschnitts (18) entspricht.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gewindeschneidabschnitt (15) und dem Fräserabschnitt (18) wenigstens eine ringförmige Nut vorhanden (17) ist, in die die Späne von dem Gewindeschneidabschnitt (15) passen.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fräserabschnitt (18) und dem Dichtungsabschnitt (21) wenigstens eine ringförmige Nut (19) vorhanden ist, in die die Späne von dem Fräserabschnitt (18) passen.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Dichtungsabschnitt (21) ein ringförmiger Vorsprung (20) vorhanden ist, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Fräserabschnitts entspricht oder geringförmig kleiner ist.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (22) ein Wellendichtring oder ein O-Ring ist, der auf einem zylindrischen Ende der Verschlusseinheit gehalten ist, an welches Ende sich der Maschinenansatz anschließt.
Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement oder die Dichtungselemente (22) durch wenigstens ein Sicherungselement (23) gegen axiales Verschieben gesichert sind.
Fräserwerkzeug zum Vorbereiten des Rohres für den Einsatz der Verschlusseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches Fräserwerkzeug (30) in axialer Reihenfolge ein Einführende (31), mindestens einen Fräserabschnitt (32) und einen Maschinenansatz (39) aufweist, an welchen eine Antriebseinheit drehfest mit dem Fräserwerkzeug (30) verbindbar ist, welcher Fräserabschnitt (32) einen Außendurchmesser aufweist, der dem Kerndurchmesser des Gewindes entspricht, das durch die Verschlusseinheit (10) in das Rohr geschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Einführende (31) und dem Fräserabschnitt (32) wenigstens ein weiterer Fräserabschnitt (33) vorhanden ist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Fräserabschnitts (32), und dass sich an den weiteren Fräserabschnitt (33) ein zylindrischer Schaft (35) anschließt, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des weiteren Fräserabschnitts (33) entspricht oder geringfügig kleiner ist.
Fräserwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Schaft (35) wenigstens eine schraubenförmige Nut (64) auf seiner Oberfläche aufweist, um die Späne des weiteren Fräserabschnitts (33) abzuführen.
Fräserwerkzeug nach Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung hinter dem Einführende (31) ein vorderer Fräserabschnitt (34) vorhanden ist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der des weiteren Fräserabschnitts (33).
Fräserwerkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung hinter einem Fräserabschnitt (32, 33, 34) eine ringförmige Nut (36) zum Sammeln der Späne vorhanden ist.
Fräserwerkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung vor dem Maschinenansatz (39) ein Stirnfräser (38) vorhanden ist, dessen dem freien Rohrende zugewandte ringförmige Stirnfläche (38) die Stirnfläche des Rohres (11) plan fräst.
Verschlussvorrichtung zum Abdichten eines im Querschnitt runden Rohres, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (40) in axialer Reihenfolge ein Einführende (41), wenigstens einen ersten Fräserabschnitt (42), einen Gewindeschneidabschnitt (43) für ein Gewinde mit einem Kerndurchmesser der größer oder gleich dem Innendurchmesser des Rohres (11) ist, wenigstens einen zweiten Fräserabschnitt (44), einen Dichtungsabschnitt (45) sowie einen Maschinenansatz (46) aufweist, an welchen eine Antriebseinheit drehfest mit der Verschlussvorrichtung verbindbar ist, welcher erster Fräserabschnitt (42) einen Außendurchmesser aufweist, der dem Kerndurchmesser des zu schneidenden Gewindes entspricht, welcher zweiter Fräserabschnitt (44) einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser des Gewindes ist, das durch den Gewindeschneidabschnitt (43) geschnitten worden ist, und welcher Dichtungsabschnitt (45) wenigstens ein Dichtungselement (48) aufweist, dessen wirksamer Durchmesser dem Außendurchmesser des zweiten Fräserabschnitts (44) entspricht.
Verschlussvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung hinter den Fräserabschnitten (42, 44) und/oder hinter dem Gewindeschneidabschnitt (43) eine ringförmige Nut (49) vorhanden, in die die anfallenden Späne passen.
Verschlussvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Dichtungsabschnitt (45) ein ringförmiger Vorsprung (47) vorhanden ist, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des zweiten Fräserabschnitts (44) entspricht oder geringförmig kleiner ist.
Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (48) ein Wellendichtring oder ein O-Ring ist, der auf einem zylindrischen Ende der Verschlusseinheit gehalten ist, an welches Ende sich der Maschinenansatz (46) anschließt.
Verschlussvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement oder die Dichtungselemente (48) durch wenigstens ein Sicherungselement gegen axiales Verschieben gesichert sind.
Werkzeugsatz mit einer Verschlussvorrichtung (40) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, oder einem Werkzeug (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und einem Fräserwerkzeug (30) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Hülse (62) vorhanden ist, die axial verschiebbar auf den Dichtungsabschnitt (45, 21) der Verschlussvorrichtung oder des Werkzeugs passt und diesen überdeckt, und dass der Innendurchmesser der Hülse (62) kleiner als oder gleich groß ist wie der wirksame Außendurchmesser des wenigstens einen Dichtungselements (22, 48) des Dichtungsabschnitts (21, 45).
Kupplung zum Verbinden des Werkzeugs (10) oder des Fräserwerkzeugs (30) oder der Verschlussvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Antriebseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (50) einen zum Maschinenansatz (12, 39, 46) passenden Werkzeugansatz (51) für eine drehfeste Verbindung und wenigstens einen und vorzugsweise zwei sich gegenüberliegende Kipphebel (52) aufweist, die um eine Achse (53) senkrecht zur Drehachse (54) verschwenkbar sind, welche Achse (53) entlang einer Sehne durch die im wesentlichen zylindrische Kupplung (50) verläuft und um welche Achse die Kipphebel (52) zwischen einer Loslage und einer Schließlage hin und her verschwenkbar sind, in welcher Schließlage das Werkzeug oder das Fräserwerkzeug oder die Verschlussvorrichtung axial an der Kupplung gehalten ist.
Kupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kipphebel (52) an ihrem dem Maschinenansatz (12, 39, 46) zugewandten Ende einen radial nach innen weisenden Vorsprung (55) aufweisen, der in der Festlage in eine Nut (56) oder Vertiefung des Maschinenansatzes (12, 39, 46) eingreifen und in der Loslage außer Eingriff mit dieser Nut (56) oder Vertiefung sind.
Kupplung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Einhüllende der Kupplung (50) einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich ist wie der Innendurchmesser der Hülse (62).
Kupplung nach Anspruch 18 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kipphebel (52) in der Loslage nicht über die Einhüllende der Kupplung (50) hinausragen, und dass die dem Maschinenansatz abgekehrten Hebelarme (57) in der Schließlage über die Einhüllende hinausragen derart, dass sie im Zuge des Eindringens des Werkzeugs (10, 40) und der Kupplung (50) in das Rohr (11) von der Hülse (62) in die Loslage verschwenkbar sind.
Kupplung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kipphebel (52) durch wenigstens eine Feder (58) in der Festlage gehalten werden.