DE19744287A1 - Verfahren und Vorrichtung zum temporären Abdichten von Rohren - Google Patents

Description

Bei der Installation von Rohren für Heizung und Sanitär ist es Vorschrift, verschiedene Bauabschnitte auf Dichtigkeit zu überprüfen. Dazu werden auf die Rohrenden Verschlußteile oder Anschlußteile geschweißt, geschraubt oder gepreßt. Anschlußteile werden zum Befüllen der Rohrstrecke, zum Überwachen eventuellen Druckabfalles und zur Entleerung gebraucht. Das andere Ende des Rohres wird in der Regel für diese Zeit dicht verschlossen.

Die bekannten und oben kurz benannten Verfahrensweisen haben den Nachteil, daß für diese temporären Verschlusse zusätzliche Teile benötigt werden, die oft mit erheblichem Aufwand mit der Rohrstrecke verbunden werden müssen, um nach dem Prüfvorgang für Druck und Dichtigkeit abgesägt oder anderweitig entfernt zu werden, weil sie unbrauchbar, ja sogar hinderlich sind.

Ziel des neuen Verfahrens und der dazugehörigen Vorrichtung ist es, die lediglich für kurze Zeit (ca. 10 bis 24 Stunden) notwendige Abdichtung mit möglichst geringem Arbeitsaufwand zu erstellen und dabei kein Verbrauchsmaterial, wie Preßverbindungen, Fittings oder Rohrstücke, einzusetzen. Ziel der Neuerung ist es auch, ein immer wieder verwendbares Werkzeug zum Verschließen ebener oder auch leicht schräger Rohrabschnitte zu schaffen, das modular aufgebaut ist und für einen großen Bereich von Rohrdurchmessern eingesetzt werden kann. Das Werkzeug soll zum Anbringen nur einen kleinen Bruchteil der Zeit beanspruchen, wie bestehende Verschlußlösungen zum Abdrücken von Rohren. Weiter soll die neue Verschlußlösung einfaches Befüllen und Entleeren der Leitung sowie die Drucküberwachung ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren gelöst. Die Ansprüche 2 und 3 zeigen Weiterbildungen des im Hauptanspruch vorgestellten Verfahrens Die folgenden Ansprüche zeigen eine Vorrichtung mit verschiedenen Weiterbildungen zur Realisierung des Verfahrens. Das Verfahren zum Verschließen der Rohrenden für Druckproben beinhaltet folgende Vorgehensschritte:

Zuerst wird die Vorrichtung mit der Bohrungsseite bis zum Anschlag auf das Rohrende geschoben.

Anschließend werden die Klemm- oder Prismenbacken mittels Verstellelementen, insbesondere Schrauben oder Exzenterhebel, auf das Rohr gepreßt, wodurch die gesamte Vorrichtung fixiert und Krafteinleitung in das Rohr ermöglicht wird.

Als 3. Schritt erfolgt dann das axiale Zustellen der Verschlußeinheit gegen das Rohrende.

Je nach Situation erfolgt durch an der Verschlußvorrichtung angebrachte Anschlüsse oder Anzeigegeräte das Befüllen oder Entleeren des Rohres sowie die Drucküberwachung.

Zum Entfernen der Vorrichtung braucht lediglich die Klemmung der Backen aufgehoben und die Vorrichtung vom Rohr abgezogen werden.

Zur Optimierung der Handhabung werden wenig beanspruchte Teile aus Leichtmetallegierung oder Kunststoff hergestellt. Die Vorrichtung ist so aufgebaut, daß unterschiedliche, auf die Rohrdurchmesser abgestimmte Klemmbacken in der Vorrichtung fixiert sind und ohne Werkzeug ausgetauscht werden können. Für schwarze Rohre, deren Oberfläche und Rundheit weniger genau ist, werden Prismenbacken eingesetzt, die zur Klemmung auf Rohren für einen großen Durchmesserbereich verwendbar sind. Die Prismenklemmbacken sind ebenso wie die auf den Rohrdurchmesser angepaßten Klemmbacken ohne Werkzeug schnell in die Vorrichtung einzusetzen. Die Zustellung der vorzugsweise drei Prismenbacken erfolgt in der Weise, daß zwei Backen in der für den aktuellen Rohrdurchmesser gekennzeichneten Position verdrehsicher arretiert werden und die dritte Backe durch eine Stellschraube nach dem Auffädeln auf das Rohr für die Klemmung sorgt.

Die Verschlußeinheit ist so gestaltet, daß sie für einen großen Bereich von Rohrdurchmessern eingesetzt werden kann. Der Austausch dieser Einheit ist deswegen nicht notwendig, jedoch durch einfaches Abziehen leicht möglich. Abgedichtet wird vorzugsweise mit eingelegten Polymer-Scheiben oder daraus hergestellten Formkörpern. Die Aussparung zur Aufnahme von Dichtscheiben ist so tief gewählt, daß mehrere Scheiben übereinander eingelegt sein können. Ist die vorderste Dichtscheibe verschlissen, kann sie ausgezogen werden, damit die dahinterliegende Scheibe die Dichtfunktion übernimmt. Als Dichtkörper kommen auch abgestufte Kegelstümpfe oder sphärische Formen in Betracht. Damit auch schräge oder nicht exakt plan verlaufende Rohrenden zuverlässig abgedichtet werden, ist das Verschluß oder Aufdrückteil kartanisch und axial beweglich gelagert. Soll die Verschlußvorrichtung zusätzlich zum Befüllen, Entleeren oder Drucküberwachen dienen, verfügt das Dichtelement über eine zentrische Sacklochbohrung, die sich mit einer radialen Bohrung schneidet und an deren Ende sich Anschlüsse für Manometer oder Ventile bzw. Fittings befinden. Die auf die Rohrdurchmesser abgestimmten Klemmbacken werden durch Druckfederringe oder andere elastische Teile, wie O-Ringe, auseinandergedrückt, um nach dem Lösen der Schrauben einen möglichst großen Bohrungsdurchmesser zum Auffädeln auf das Rohr vorliegen zu haben. Das Auseinanderspreizen der beiden Klemmbacken kann auch durch Aufbringen eines Sicherungsringes, einer Zahnscheibe oder eines sonstigen mit der Schraube verbundenen Elementes, das zwischen der Trennstelle der beiden Backen positioniert ist, realisiert werden. Eine weitere Möglichkeit, die Backen sicher auseinanderzubewegen und zudem zentrisch zu spannen, ist durch das Einbringen eines Rechts- und Linksgewindes in die beiden Backen gegeben. Statt runde Klemmbacken sind auch prismatische Klemmelemente denkbar, die für mehrere Rohrdurchmesser geeignet sind und so eine geringere Vielfalt der Teile verursachen. Als Option können die Klemmelemente mit Vertiefungen öder Erhebungen versehen sein, um zusätzlich zum Reibschluß Formschluß zu erzeugen.

Das Zustellen des Dichtteiles erfolgt durch das Abdrucken mittels Schraube oder Exzenter vom Lagerteil, das mittels Bolzen mit dem Klemmteil gekoppelt ist. Zur Bedienung der Vorrichtung ohne Werkzeug können die Klemm- und Zustellelemente mit Griffen, Hebel, Handräder, Knebel oder Rändelschrauben ausgerüstet sein.

Dem Bediener bleibt es überlassen, ob er zuerst das Klemmteil nahe dem Rohrende auf das Rohr klemmt und dann die restliche Vorrichtung durch Aufstecken und Verdrehen ankoppelt um anschließend zum Abdichten das Dichtteil gegen das Rohrende zu drücken, oder ob er das für das jeweilige Rohr passende Klemmteil zuerst in die Vorrichtung einsetzt, die gesamte Vorrichtung auf das Rohr schiebt und dann das Klemmteil zur Fixierung und Krafteinleitung auf dem Rohr festzieht um anschließend das Dichtteil gegen das Rohrende zu pressen.

Eine wirtschaftliche Weiterbildung und damit sehr einfache Vorrichtung zur Realisierung des benannten Verfahrens wird in Abb. 5 dargestellt. Das in das Rohr zu schiebende Klemmelement besteht aus aufgereihten Stegen mit unterschiedlichen Durchmessern oder Längen. Die Stege legen sich während des Einschiebens bzw. Entspannens der Vorrichtung auf die zentrisch verlaufende Achse. Durch Bewegen des Exzenter- bzw. Bedienhebel aus der Grundposition in eine Zwischenposition werden diese aufgestellt und gegen die Innenwandung des Rohres gedrückt. Das im nachgeschalteten Bereich befindliche Dichtteil wird durch den Exzenter gegen das Rohrende gepreßt. Das Dichtteil verfügt über ein eingelegtes Dichtelement, das Unebenheiten an der Rohrplanfläche ausgleicht und als Verschleißteil leicht auswechselbar ist. Beim Einschieben des Gerätes ist stets darauf zu achten, daß soweit eingeschoben wird, bis das Dichtteil an der Rohrplanfläche aufliegt. Der Exzenterhebel ist selbsthemmend gestaltet und realisiert aufgrund beliebiger Exzentrizität die benötigte Übersetzung. Das Dichtteil kann wahlweise über Bohrungen und Anschlüsse verfügen, die mit einem Ventil, Mess- bzw. Anzeigeaggregat und dem Rohrinneren in Verbindung stehen.

Zum Lösen wird der Exzenterhebel, der das Verspannen der im Rohr liegenden Klemmelemente und des Dichtelementes verursacht, in Ausgangsstellung zurückgebracht, wodurch die Krafteinwirkung auf beide Teile aufgehoben wird und Federn die im Rohr liegenden Klemmelemente in Richtung zentralem Verbindungselement bewegen, wodurch sich die Vorrichtung problemlos aus dem Rohr entnehmen läßt In umgekehrter Weise wie bei der Rohrinnenklemmung kann auch bei der Rohraußenklemmung verfahren werden, wobei die zentrale Achse durch ein außen liegendes Gehäuse ersetzt wird.

Die nachfolgenden Skizzen zeigen in:

Abb. 1 die Seitenansicht im Teilschnitt einer Rohrverschluß- und Abdruckvorrichtung in montiertem Zustand.

Abb. 2 die Vorderansicht der montierten Abdruckvorrichtung entsprechend Abb. 1

Abb. 3 Darstellung eines auf den Rohrdurchmesser angepaßten Klemmteiles im gekoppelten Zustand.

Abb. 4 Darstellung eines Klemmteiles im Vollschnitt mit Prismenbacken für unterschiedliche Rohrdurchmesser.

Abb. 5 Darstellung des in Abb. 4 dargestellten Klemmteiles in der Draufsicht ohne Spannelemente.

Abb. 6 Darstellung des in Abb. 5 dargestellten Klemmteiles in der Seitenansicht.

Abb. 7 Seitenansicht einer weitergebildeten Vorrichtung mit Einhebelbedienung.

Die Funktionsweise der zeichnerisch dargestellten Ausbildungen zur Realisierung des Verfahrens zur temporären Abdichtung von Rohren für die Abdrückprüfung wird nachfolgend beschrieben. Dem Handwerker bleibt es überlassen, ob er das Klemmelement (1) zuerst auf das Rohr (0) schiebt und durch das Festziehen der Schrauben (1d) das Klemmelement zentrisch auf dem Rohr (0) befestigt und anschließend den Rest der Vorrichtung durch Aufschieben der Verbindungsteile (2) an den Ausnehmungen (2e) des Klemmelementes (1) und Verdrehen nach links oder rechts ankoppelt, oder ob das für das jeweilige Rohr geeignete Klemmteil (1) zuerst, wie zuvor beschrieben, in die Vorrichtung eingesetzt und dann auf das Rohr (0) aufgeschoben wird um es hernach mit den Schrauben (1d) auf dem Rohr (0) zur Krafteinleitung zentrisch zu fixieren. Das Einkoppeln verschiedener Klemmelemente (1) und deren Positionierung in der Vorrichtung erfolgt durch in das Klemmelement (1) eingesetzte Stifte (1b), die als Anschlag bei der Drehbewegung des Einkoppelvorganges dienen und durch federnde Druckstücke (1a) über den Hinweg die Verbindungsteile (2) am verringerten Durchmesser (2d) einrasten. Die Zentrierschräge (2b) dient der leichteren Zuordnung und Kopplung mit dem Klemmelement (1). Der Durchmesser (2a) der Verbindungsteile (2) ist gegenüber dem Durchmesser (2c) soviel größer, daß sich ein Anschlag für das Klemmelement (1) ergibt. Die Verbindungsteile (2) sind zur fachmännischen Montage in das Lagerstück (3) mit Schlüsselflächen (2f) versehen um das gewünschte Drehmoment zum Festziehen problemlos einbringen zu können. Das Lagerstück (3) verfügt zum Rohrende hin über eine Bohrung, die zur zusätzlichen Lagerung bzw. Begrenzung der Schrägstellung des Dichtelementes (4) dient und nachfolgend über eine Gewindebohrung (3b), in dies ein Druckzapfen (6) eingedreht ist verfügt. Zum Abdichten des Rohres (0) wird der mit der Mutter (6b) gesicherte und der durch den Handhebel (6c) angetriebene Druckzapfen (6) gegen das im Dichtteil (4) sitzende und mit einem kartanischen Lagersitz ausgestatteten Druckstück (6a) gedrückt.

Das Dichtteil (4) wird mit dem Dichteinsatz (5) somit so gegen das Rohrende gedrückt, daß selbst bei schrägem Schnitt optimale Dichtwirkung erzielt wird. Zum Lösen der Vorrichtung vom Rohr (0) reicht es aus, wenn die Schrauben (1d) gelöst werden. Die gesamte Vorrichtung läßt sich dann vom Rohr (0) abziehen. Bei Rohren, bei denen die Rundheit und Unversehrtheit der Oberfläche weniger wichtig ist, läßt sich ein Klemmelement (1) in der Ausformung wie in Skizze 4 dargestellt in bekannter Weise einsetzen.

Die Verbindung mit dem Rohr (0) erfolgt durch Vorwahl der geeigneten Position an zwei der drei Spannelementen (1f). Nach dem Aufschieben auf das Rohr (0) wird das dritte Spannelement (1f) so weit nach innen bewegt bzw. gedreht, daß alle drei Spannelemente (1g) aufliegen und das Rohr (0) einspannen. Zur Reduzierung der Rohrverformung können prismatische Einsätze (1h) oder Einsätze, die Formschluß erzeugen, eingesetzt sein.

Claims (26)

1. Verfahren zum temporären Verschließen von Rohren, insbesondere zur Dichtigkeitsprüfung, vorwiegend für die Bereiche Heizung und Sanitär, dadurch gekennzeichnet, daß das abzudichtende Rohr nahe der Endung zur Krafteinleitung und Zuordnung lösbar durch den ersten Teil einer Verschließ- und/oder Prüfvorrichtung umschlossen oder im Rohrinneren positioniert und mittels zumindest eines ankoppelbaren Kraftübertragungselementes der zweite Teil der Vorrichtung dem Rohr zugeordnet und zum Abdichten gespreizt und/oder gegen das Rohrende bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, zum temporären Verschließen von Rohren, insbesondere zur Dichtigkeitsprüfung, vorwiegend für die Bereiche Heizung und Sanitär, dadurch gekennzeichnet, daß auf und/oder in das abzudichtende Rohr zumindest ein Krafteinleitungselement auf- bzw. eingeschoben wird, welches anschließend gegen die Rohrwandung und dann mit hoher Kraft das Abdichtungselement auf das Rohrende zieht.

3. Verfahren zum temporären Verschließen von Rohren, insbesondere zur Dichtigkeitsprüfung, vorwiegend für die Bereiche Heizung und Sanitär, entsprechend der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befüllung, Entleerung, Drucküberwachung und Absperrung des Rohres über an der Vorrichtung angebrachte Anschlüsse, Manometer und Ventile erfolgt.

4. Vorrichtung zum temporären Verschließen von Rohren, insbesondere zur Dichtigkeitsprüfung, vorwiegend für die Bereiche Heizung und Sanitär dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht- und Abdruckvorrichtung über zumindest ein Anschlußteil (1) für Rohre (0) und beweglich damit verbunden über ein Dichtteil (4) für das Rohrende verfügt.

5. Vorrichtung zum temporären Verschließen von Rohren, insbesondere zur Dichtigkeitsprüfung, vorwiegend für die Bereiche Heizung und Sanitär dadurch gekennzeichnet, daß der exzentrische Betätigungshebel (8) oder -griff am Ende des Zentralteiles (9), das vorzugsweise als Achse ausgebildet ist, beweglich angebunden ist und nachfolgend das axial verschieblich gelagerte Dichtelement (4) und die Schiebehülse (10) sowie die Spreizelemente (11) mit nachfolgender Feder (12) und der Axialsicherung (13) auf dem Zentralteil (9) gelagert sind.

6. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (4) kartanisch und axial beweglich gelagert ist.

7. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (4) über zumindest einen austauschbaren Dichteinsatz (5) aus Polymeren, Naturkautschuk oder anderen Dichtstoffen verfügt.

8. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (4) und der Dichteinsatz (5) über Bohrungen, vorzugsweise radial oder axial verlaufende Sacklochbohrungen (4b) verfügt, die Verbindung zwischen dem Rohrinneren und dem Anschluß (4c) für Fittings, Manometer (7) und Ventile herstellen.

9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohranschlußteil (1) und das bzw. die Verbindungsteile (2) zum Dichtteil (4) hin lösbar miteinander verbunden sind und wahlweise aus nicht rostendem Stahl, Kunststoff oder Leichtmetallen gefertigt sind.

10. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohranschlußteil (1) die Kontur der Rohroberfläche (0) hat, radial geteilt oder geschlitzt ist und durch Verbindungs- oder Spannelementen (1d), insbesondere Schrauben oder Exzenterhebel aufeinander zu oder von einander weg bewegt werden können.

11. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohranschlußteil (1) gleichen oder geringfügig größeren Radius als das abzudichtende Rohr (0) hat und über glatte oder gerippte Auflagefläche verfügt.

12. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohranschlußteil (1) im Auflagenbereich prismatisch geformt ist und die Auflageflächen glatt oder zusätzlich zur formschlüssigen Kraftübertragung mit Erhöhungen oder Vertiefungen versehen sind.

13. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohranschlußteil (1) über Aussparungen und Öffnungen sowie darin eingesetzte federnde (1a) oder starre (1b) Anschläge eingesetzt sind, die zur werkzeuglosen Montage sowie Fixierung und zur Demontage dienen.

14. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohranschlußteil (1) geschlitzt ist und durch innere Vorspannung beim Lösen der Spannschraube (1d) selbsttätig öffnet.

15. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem aus mehreren Stücken bestehenden Rohranschlußteil (1) Druckfedern oder andere elastische Elemente (2c) zwischengeschaltet sind.

16. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß den Verbindungselementen, insbesondere Schrauben (1d) der gewindelosen Stücke des Rohranschlußteiles (1) Sicherungsscheiben (1c) oder andere mit der Schraube rotierende, axial unverschiebliche Elemente, nachgeschaltet sind.

17. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zusammenwirkende und insbesondere mit Schrauben verbundene Stücke des Rohranschlußteiles (1) mit Links- und Rechtsgewinde ausgerüstet sind.

18. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (2) durch Gewinde am Lagerstück (3) befestigt sind und an der gegenüberliegenden Seite über eine Zentrierschräge (2b) verfügen.

19. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (2) über eine Hinterdrehung (2d) mit geringerem Durchmesser verfügt und sich zur axialen Kraftübertragung eine Verdickung (2c) zwischen der Zentrierschräge (2b) und der Verjüngung (2d) befindet, die im Durchmesser geringer ist als der Durchmesser (2a) des Zentrierbolzens im nachfolgenden Bereich.

20. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerstück (3) der Vorrichtung (1) zentrisch über eine Aussparung zur Lagerung und Begrenzung der Taumelbewegung des Dichtteiles (4) aufweist und daran anschließend über ein zentrisch angebrachtes Gewinde verfügt.

21. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß gleiche Spreizelemente ringförmig um die Achse angeordnet sind und unterschiedlich weit nach außen reichende Elemente axial angeordnet sind, wobei die längsten und damit weit nach außen reichenden Elemente näher am Exzenterhebel und die nachfolgend kürzeren Elemente nachfolgend aufgereiht sind.

22. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den axial nacheinander geschalteten Spreizelementen Federelemente sitzen.

23. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der auf dem Zentralelement axial einstellbar festgesetzten Axialsicherung und dem nächstliegenden Spreizelement eine Feder sitzt.

24. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (1) aus einem Teil besteht, das zumindest über ein, vorzugsweise aber drei radial verstellbare Spannelemente (1f) verfügt.

25. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 10 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (1) aus einem Teil besteht, und zwei der drei radial verstellbaren Spannelemente (1f) stufenlos oder in kleinen Teilungen form- und/oder reibschlüssig auf den jeweiligen Rohrdurchmesser (0) voreingestellt werden können und ein Spannelement (1g) mit einer Übersetzung zur Erzeugung großer Kraft auf die Rohrwandung versehen ist.

26. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 10 und 24 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verstellbaren Spannelemente (1f) entsprechend ihrer Position mit den jeweiligen Rohrdurchmessern gekennzeichnet sind und am inneren Ende über Einsätze (1h) verfügen, die prismatisch, kugelförmig, eben, spitz, gerippt, gelenkig sind.