DE2536000A1

DE2536000A1 - T-abzweig fuer plastikrohre

Info

Publication number: DE2536000A1
Application number: DE19752536000
Authority: DE
Inventors: Thomas Pessia
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1974-08-12
Filing date: 1975-08-08
Publication date: 1976-03-04
Also published as: US4063844A; JPS5148888A; AU8304275A; BE831978A; DE2536000C2; GB1516143A; CA1037512A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Technik der Behandlung von Flüssigkeiten im allgemeinen und auf das Abzweigen eines unter Druck stehenden Versorgungsrohres im besonderen. T-Abzweige zum Herstellen eines Hausanschlusses werden von verschiedenen Herstellern geliefert und dienen zum Abzweigen der Gaslieferung von unter dem Erdboden liegenden Versorgungsleitungen. So werden T-Abzweige für Metallrohre in den USA-Patentschriften 3.264.907, 277-683, 3.295-398 und RE 26.224 beschrieben. Üblicherweise enthalten T-Abzweigverbinder einen Körper mit einer mit diesem aus einem Stück bestehenden Seitenauslaßgehäuseverbindung, die an der Rohraußenwand befestigt werden kann. Das Abzweigwerkzeug wird in den Körper eingeschraubt, um ihn gegen die Rohr-

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BORO MDNCHEN:	TELEX:	TELEGRAMM:	TELEFON:	BANKKONTO:	POSTSCHECKKONTO:
8 MDNCHEN 22	1-856 44	INVENTION	BERLIN	BERLINER BANK AQ.	W. MEISSNER, BLN-W
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wandung zu treiben, bis ein Durchdringen oder ein Ausschneiden eines abnehmbaren Teils erfolgt ist, durch das eine Öffnung als Verbindung mit der Abzweigleitung hergestellt wird. Ein charakteritisches Erfordernis solcher T-Abzweige oder Abzweigungen besteht darin, daß das Werkzeug die Rohrwandung bei Drehmomentwerten von etwa 0,87 bis 1»3Ί m/kg durchdringen oder schneiden kann. Dies liegt innerhalb der angemessenen Kraft eines Durchschnittsarbeiters, wenn er einen 20 cm langen Mutternschlüssel benutzt. Gleichzeitig sollen diese Drehmomentwerte beibehalten werden, so daß die Bedienungsperson ein Nachlassen des Drehmoments fühlt, was ein Durchdringen der Rohrwandung anzeigt. Ein Ausbleiben des Fühlens der Anzeige des Durchdringens kann somit ein Überdrehen mit dem Beschädigen der Rohranlage ergeben.

Mit dem Aufkommen des Plastikrohres und dessen Anerkennung durch die Verwaltungsstellen für Naturgasübertragung ist festgestellt worden, daß T-Abzweigwerkzeuge der bisherigen Technik zum Ausschneiden eines Stücks aus Metallrohr für die Verwendung bei Plastikrohr im allgemeinen viel zu teuer sind. Das heißt solche Werkzeuge für Metallrohr bestehen im allgemeinen aus hochwertigen Stahl, der sorgfältig bearbeitet und wärmebehandelt worden ist. Zum übergehen auf Plastikrohr sind verschiedene Werkzeuge von weniger aufwendiger Konstruktion vorgeschlagen worden. Unter diesen befindet sich ein mehr oder weniger rohrförmiges Ende mit einer runden Schneidekante, das aber wegen der relativ hohen Drehmomentwerte beim Ausschneiden sich nicht ganz befriedigend bei Plastikrohr gezeigt hat.

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Gleichzeitig sind diese Werkzeuge extremen Abbrech-Drehmomenten ausgesetzt, die zum Gängigmachen des Werkzeugs notwendig sind, wenn das Drehen des Werkzeugs kurzzeitig unterbrochen wird. Trotz der Kenntnis dieser Probleme war eine Lösung in der Form eine billige Vorrichtung zum Erhalten eines T-Abzweiges für Plastikrohr, das innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen gehandhabt werden kann, nicht bekannt,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Konstruktion eines billigen T-Abzweiges für Plastikrohr im allgemeinen und auf einen solchen Abzweig der den Ausschnitt noch innerhalb der vorgeschriebenen Drehmomentgrenzen für diese Werkzeuge halten kann, im besonderen: Dies wird gemäß der Erfindung mittels eines Hausauslaßverbinders für lecksichere Montage auf einem Hauptversorgungsrohr aus Plastik erreicht. In den Körper der Anschlußverbinders wird ein Abzweigwerkzeug mit einem Plastikkörper mit einem Schlüsselansatz an seiner oberen Seite und eine rohrförmige Metallschneidnase an seiner unteren Seite eingeschraubt gehalten. Zum Ausschneiden eines Stücks aus der Rohrwandung besteht die rohrförmige Schneidnase aus einer glatten, dünnwandigen, runden rohrförmigen Schaft, dessen radiale Endfläche axial nach innen in einem sich wiederholenden Muster eines folgenden Reliefs um ihren Rand aufeinanderfolgend abgestuft ist. Durch ausschließliche Maschinenbearbeitung der Endfläche werden die Bearbeitungskosten minimal gehalten. Eine vom Werkzeugkörper von der Mitte aus der Schneidnase heraus verlaufende Schraube unterstützt das Halten eines Ausschnitts in der offenen Bohrung der Schneidnase.

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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung einen neuartigen T-Abzweig anzugeben, der besonders für Plastikrohre geeignet ist. Er soll ferner ein aus der Wandung des Plastikrohres ausgeschnittenes Stück halten können, so daß dieses innerhalb der allgemein für solche T-Stücke vorgeschriebenen Drehmomentgrenzen noch benutzt werden kann. Weiterhin soll er von verhältnismäßig billiger Konstruktion sein, die sich mit dem allgemeinen Kostenaufbau in Verbindung mit einer Anlage von Plastikrohren verträgt.
In den Zeichnungen ist:

Figur 1 eine Ansicht eines teilweise im Schnitt dargestellten T-Ab zweigverbinde rs, der" auf ein Plastikrohr aufgesetzt ist;

Figur 2 eine vergrößerte Teildarstellung der Figur 1 des Werkzeugs in seiner Schneidlage an der Rohrwandung;

Figur 3 ein weiter vergrößerter Teilschnitt des Abzweigwerkzeuges bei der Verwendung in dem Verbinder nach Figur 1; und

Figur 4- ein aufgewickeltes Profil der Schneidkanten an den Schnittenden des Werkzeugs.

Der Montageverbinder 10 nach Figur 1 enthält einen Körper 12 aus Plastik mit einem angeformten Seitengehäuseauslaß 14·, der das Abzweigrohr 15 aufnimmt. Der Körper

15 dient zum Aufsetzen des Außenrandes des Plastikrohres

16 und kann durch Kopfschrauben 18 mit einem Unterbügel 20 zum Anbringen am Rohr verbunden werden. Ein Ring 19

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ergibt eine leckfreie Dichtung. Das verwendete Plastikrohr ist nach den Bestimmungen 4-9, Abschnitt 192 der Vorschriften 'transportation of Natural and Other Gas by Pipeline-Minimum Safety Regulations" Fed. Reg. YoI 35 No. 161 hergestellt und kann beispielsweise das Aldayl "A" -Polyäthylen-Rohr der Firma DuPont oder ein starres PVC sein.

Bei 22 in der oberen Verengung des Körpers 12, die von einer Kappe 23 verschlossen ist, ist das Abzweigwerkzeug 24- eingeschraubt. Wie insbesondere Figur 3 zeigt, besteht das Werkzeug 24- aus einem Kunststoffkopf oder-Körper 26, der bei 28 mit Gewinde versehen ist, um mit dem Gewindeteil 22 zusammen zu arbeiten, und enthält an seiner Oberseite einen ausgehöhlten Sockel 30 zur Aufnahme eines entsprechenden Mutternschlüssels. An der Unterseite des Körpers 26 befindet sich eine rohrförmige Schneidnase 34- mit übergedrehten Flanschen 36 an seiner Oberseite zum Verankern im Körper 26. Die Nase 34- verläuft vom Körper weg und ergibt einen rohrförmigen Hohlraum 35 und läuft in eine radiale Schneidfläche 38 aus. Über einem Anker 4-0 an der Drehachse des Körpers 26 ist zentrisch eine selbstschneidende Schraube 4-2 angebracht, die außerhalb der Schneidnase verläuft und unterstützt das Halten eines Aus schnitt Stücks 4-3, das aus der Rohrwandung ausgeschnitten ist. Die Nase 34- ist aus dünnem, glattem flachen Material wie 24er rostfreier Stahl Typ 4-10 herausgearbeitet und besitzt vorzugsweise eine Wandungsdicke von etwa 0,4 bis 0,8 mm. Der Durchmesser der Nase ist der Größe des Werkzeugkörpers 26 angepaßt, während er im allgemeinen auch mit der Größe des beabsichtigten Rohrausschnitts 43 übereinstimmt. Die Fläche 38 am Schneidrand verläuft radial zur Achse der Nase 34,

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um ein Fressen zu vermeiden, das sonst beim Drücken durch, die Rohrwandung auftreten könnte.

Die Schneidflache 38 zeigt das Profil, das zur Verdeutlichung in Figur 4· aufgewickelt dargestellt ist. Die Vorderkante, d.h. das axiale Ende der Schneidnase besteht aus zwei um. 180° versetzte Zähne 44 und 4Λ¹, die je einen Randverlauf "A" von etwa 6,25 mm und eine axiale Tiefe "B" besitzen. Diese bestimmt einen Schneidansatz 45 bzw 4-5' an der sich vorwärtsdrehenden Vorderseite jedes Zahnes mit einem rückwärtigen Ansatz 47, 47'. Die Tiefe B ist vorzugsweise um etwa 50% größer als die Hälfte der Steigung des Gewindes 28. Ein nach innen gerichteter V-Schlitz 48 bzw. 4-8', der sich in der Mitte der Endfläche jedes Zahnes 44- befindet, verringert die Reibung und die sich dadurch ergebende Wärmeentwicklung während des Schneidens, die sonst auftreten könnte. Das Ausbilden der Schneidkante 4-5 ist somit eine erste axiale nach innen gerichtete Reliefstufe der Tiefe B beim Eintreten des Ansatzes 4-5 in das am Rand verlaufende Bogenflächensegment 46 bzw. 46' , das wiederum in einen Schneidansatz 50 bzw. 50' ausläuft, der an einem axialen Absatzwinkel θ in der Größenordnung von etwa 30° axial nach hinten verläuft. Auf diese Weise ergibt der Ansatz 50 eine zweite, axial nach innen verlaufende Reliefstufe beim Eingeben in ein Randbogenflächensegment 52 bzw. 52', das schief vom Ansatz 50 nach vorn zum Zahnansatz 47' verläuft, um die Tiefe B wieder herzustellen.

Wiederholte Vergleichsprüfungen dieses Werkzeugs wurden an einem PVC-Rohr von 300 mm Nennweite mit 310 mm Außendurchmesser und einer Wandstärke von 10,3 ™ gegenüber

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bisherigen ähnlichem Werkzeug ohne Abstufung und Zahnschlitz 48 an der Schneidkante durchgeführt. Das Drehmoment bei jeder Umdrehung wurde vom Aufsetzen des Schneidens bis zur Durchdringung gemessen, als das Abbrechdrehmoment nach 30 Sekunden Anhalten etwa halb durch die Rohrwandung war. Die Durchschnittsergebnisse waren:

mittl.	bisheriges
Drehmoment	Werkzeug
cm/kg
Max.	1900
Min.	450
Pro/Umdr.	1240
Abbrechen	3820

neues Prozentuale Werkzeug Verringerung

.1300

330

870

1950

31,7

55,5 24,5 31,0

Während dies nicht vollständig verständlich ist, wird angenommen, daß das primäre Schneiden mit der abgestuften Relieffläche durch die Ansatzflächen 45 bzw. 45' bewirkt wird. Auch das sekundäre Schneiden erfolgt durch winkelige Ansatzflächen 50 bzw. 50', die grundsätzlich zum Entfernen von Materialaufbau in der Schnittbreite des auszuschneidenden Rohres dient. Die abgestuften Relief der Kanten 52 und 52' ermöglichen eine Vermeidung der Berührung mit dem Einschnittboden zum Beseitigen der Reibung, die sonst durch die Berührung entstehen könnte.

Im Betrieb wird der Montageverbinder am Hauptrohr 16 angebracht, wie es 3?igur 1 zeigt» Bei abgenommener Kappe 23 wird ein Schlüssel 32 an den Sockel 30 gelegt, um das Werkzeug 24 zu drehen und so gegen den Rohrrand zu schrau-

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ben. Danach bewirkt weiteres Abwärtsbewegen des Werkzeugs, daß die Sehneidflache 38 der Nase 3^ in die Rohrwandung zu schneiden beginnt. Damit wird die Schraube 42 in die Rohrwandung geschraubt, um das Ausschnittstück ^3 in den Hohlraum der Nose 35 zu ziehen, bis ein vollständiges Stück in der ausgezoger· in Figur 2 und in der gestrichelt in Figur 3 gezeigten Weise abgetrennt ist. Danach wird das Werkzeug mit dem Ausschnittstück hinterdreht, um eine Öffnung 54 freizugeben, die den Leitungsdruck mit dem Seitenauslaß 14 und dem Abzweigrohr 15 verbindet. Die Kappe 23 wird dann wieder aufgesetzt und der Vorgang ist beendet.

Es ist vorstehend ein neuartiger T-Abzweig zur Verwendung bei nicht metallischen Plastikrohren beschrieben worden, das verhältnismäßig starke Wanddicken bei wesentlicher Verringerung des Drehmoments im Vergleich zu bisherigen Einrichtungen durchdringt. Gleichzeitig ermöglicht die Einfachheit der Konstruktion aus verhältnismäßig billigem Material ohne Wärmebehandlung und teuere Bearbeitung eine wirtschaftliche Herstellung· Auf dieser Grundlage wird das Werkzeug mit Einrichtungen für ähnliche Zwecke der bisherigen Technik bei denen diese Vorteile fehlen äußerst konkurrenzfähig gehalten. Es wird viel Änderung der Konstruktion und sehr verschiedene Ausführungen der Erfindung ohne Abweichen von deren Umfang möglich sein.

Zusammenfas sung:

Die Erfindung bezieht sich auf ein T-Abzweig zum Herstellen eines Hausanschlusses an ein nicht metallisches Plastikrohr. Ein Abzweigwerkzeug wird in den Kör-

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Claims

Patentansprüche :

T-Abzweig.für nicht metallische Plastikrohre mit einem Gewindehauptkörperteil, mit einer Drehachse, einer Angriffsfläche für einen S_chraubenschlüssel an
einem Ende des Körpers und einer runden, rohrförmigenmetallischen Schneidnase am anderen Ende, dadurch gekennzeichnet, daß eine Endfläche nacheinander axial nach hinten in einer sich wiederholenden Weise eines folgenden Reliefs um den Rand abgestuft ist.
2. Abzweig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schraubteil an der Achse des Nasenhohlraums (30) zur Endfläche der Nase (34-) verläuft, um einen Rohrausschnittstück (43) durch die Schneidnase (35) lose zu halten.

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3. Abzweig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Endfläche mehrere Zähne (44) enthält, die
axial nach vorn verlaufen und am Rand versetzt angeordnet sind.
4. Abzweig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlage an der Endfläche in der Randversetzung
zwischen den Zähnen festgelegt ist.
5. Abzweig nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlage aus einer ersten axial nach innen verlaufenden Reliefstufe besteht,+die durch einen axialen
Ansatz an einem Zahn (44) und einer zweiten axial
nach innen verlaufenden Reliefstufe besteht, die am
Rand zwischen benachbarten Zähnen liegt.
6. Abzweig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze jedes Zahnes (44) zentrisch eingeschnitten ist.
7. Abzweig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reliefstufe von einem zweiten Ansatz zwischen benachbarten Bögen am Rand gegeben ist.
8. Abzweig nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ansatz schiefwinklig zur Achse der Nase
(34) verläuft, die zur Drehrichtung aus ihrem axialen Außenende zum axialen Innenende geneigt ist.
9. Abzweig nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster der benachbarten Bögen von dem axialen Zahn ansatz an der ersten Fläche eines Zahnes beginnt und der zweite Bogen an der gegenüberliegenden Seitenfläche des am Rande versetzten nächsten Zahns endet.

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10. Abzweig nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Endfläche der Endseite radial rum verläuft·

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