DE3146991C2 - Verschluß eines unter Druck stehenden Rohrquerschnitts - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren und eine Anordnung zum Verschließen eines unter Druck stehenden Systems mit mindestens einem Verriegelungssegment (36), das in einen Verschlußstopfen (24) einzugreifen vermag. Jedes Verriegelungssegment (36) wird durch eine Verriegelungsanordnung (34) mit einem längsverschiebbaren Kolben (52) gehalten, über den das betreffende Verriegelungssegment mit dem Stopfen (24) zum Eingriff gebracht werden kann. An diesem Kolben (52) wird das Segment (36) mittels eines Stiftes (74) o.dgl. befestigt, und ein mit einem Gewinde versehenes Betätigungsglied (64) dient dazu, die Position des Kolbens (52) einzustellen. In einer bevorzugten Ausführung ist das Betätigungsglied (64) mit dem Kolben (52) über einen Gewindebolzen (70) verbunden, dessen Gewinde gegensinnig zu demjenigen des Betätigungsgliedes verläuft. Eine Gewindebuchse (76) begrenzt die Bewegung des Betätigungsgliedes nach außen, und ein in die Gewindebuchse eingeschraubter Gewindestopfen (80) versperrt den Zugang zu dem Betätigungsglied und verhindert das Eindringen von Schmutz.

Description

in

Die Erfindung betrißt einer. Verschluß eines unter Druck stehenden Rohrqutrschnitts gemäß Gattungsbe- j-, griff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Verschluß, der beispielsweise ein vorübergehendes Arbeiten an einem unter Druck stehenden System oder das vorübergehende Anschließen von Instrumenten erlauben soll, ist aus der US-PS 37 66 947 in der Form bekannt, daß eine Anzahl radialer Bohrungen innerhalb eines den betreffenden Rohrquerschnitt umgebenden Flansches mit Verriegelungssegmenten für den Verschlußstopfen gekuppelte, abgedichtete Kolben aufnehmen, die mit einer schraubbolzenartigen Verlängerung in eine entsprechende Gewindebohrung einer in einer Erweiterung der gleichen Bohrung lose gelagerten Hülse eingreifen. Die Hülse, die als Betätigungsglied an ihrem Außenende eine Schlüsselöffnung aufweist, stützt sich nach außen zu an einer Gewindebuchse ab, die durch einen Gewindestopfen verschließbar ist. Zum Einsetzen des Verschlußstopfens werden zunächst durch entsprechende Drehung der Hülsen die Kolben mitsamt den Verriegelungssegmenten nach auswärts zurückgezogen, so daß die Verriegelungssegmente gänzlich in einer entsprechenden Ringnut des Rohrquerschnittes zu liegen kommen, worauf der Verschlußstopfen mittels einer geeigneten Vorrichtung in seine Verschlußstellung gebracht wird. Darauf werden durch entgegengesetzte Drehung der Hülsen to die Verriegelungssegmente in eine entsprechende Ringnut des Verschlußstopfens vorgetrieben, um diesen zu verriegeln. Dabei stützen sich die Hülsen nach außen zu an der jeweiligen Gewindebuchse ab. Nach erfolgter Verriegelung werden die Gewindebuchsen durch hi Einsetzen der betreffenden Gewindestopfen verschlossen, um die innenliegenden Teile gegen Verunreinigung zu schützen.

Um die Kolben mit den Verriegelungssegmenten in die jeweils gewünschte Stellung zu bringen, sind verhältnismäßig viele Umdrehungen der betreffenden, als Betätigungsglied dienenden Hülsen erforderlich. Sodann besteht aber auch noch die Gefahr, daß bei noch nicht eingesetztem Verschlußstopfen die Schraubbolzen an den Kolben gänzlich aus den Gewindebohrungen der Hülsen herausgedreht werden und die Kolben daraufhin mitsamt den Vem'egelungssegmenten in das Innere des zu verschließenden Systems fallen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dies zu vermeiden, d. h. bei einem Verschluß der im Gattungsbegriff bezeichneten Art eine raschere Verschiebung der Kolben samt Verriegelungssegmenten zu ermöglichen und überdies die Gefahr eines Herausfallens der Kolben und Verriegelungssegmente nach innen zu verhindern.

Diese Aufgabe ist in einfacher Weise durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruchs J gelöst

Die beiden gegensinnigen Gewinde erlauben eine entsprechend schnellere Verschiebung der Kolben in Abhängigkeit von der Drehung der Betätigungsglieder und, da deren Hub ja wiederum begrenzt ist ist auch deren Drehbewegung und damit der Hub der betreffenden Kolben begrenzt was die Lösung der gestellten Aufgabe ermöglicht.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeite?! der Erfindung an. So kann abweichend von der eingangs genannten US-PS 37 66 947 der Gewindeeingriff zwischen Kolben und Betätigungsglied durch einen mit dem letzteren verbundenen Gewindebolzen hergestellt und dieser noch dazu für sich auswechselbar sein. Dies ermöglicht trotz des erforderlichen axialen Spielraums des Betätigungsgliedes eine verhältnismäßig geringe Bohrungslänge, da der betreffende Gewindebolzen in dem schon aus Führungsgründen relativ langen Kolben Aufnahme findet. Dabei ist jedoch eine billige Anpassungsmögüchkeit an verschiedene vorgegebene Bohrungslängen möglich.

Nachfolgend werden zwei Aufführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren im einzelnen beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 in perspektivische: Ansicht eine Abzweigung in einem Leitungssystem einschließlich eines Verschlußstopfens und einer Verriegelungsanordnung für denselben,

F i g. 2 einen vergrößerten Detailschnitt in der Ebene der Linie 2-2 von Fig. I,

Fig.3 einen Detailschnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte, auseinandergezogene Schnittperspektive des Flansches nach F i g. 1 bis 3 mitsamt den Einzelteilen der Verriegelungsanordnung,

F i g. 5 einen Teilschnitt entsprechend F i g. 2, jedoch bei entriegeltem Verschlußstopfen,

F i g. 6 einen ebensolchen Teilschnitt, jedoch mit in die Verriegelungsstellung vorgetriebenem Verriegelungssegment und

Fig. 7 einen ähnlichen Teilschnitt entsprechend F i g. 2 bei einer anderen Ausführung der Erfindung.

Gemäß Fig. I enthält eine unter Druck stehende Rohrleitung 10 einen Anschlußstutzen 12 mit einem Flansch 14. Mittels der nachstehend beschriebenen Anordnung soll ein Verschlußstopfen innerhalb des Flansches festgelegt werden, mit dem die Rohrleitung 10 nach Beendigung ihrer Anzapfung oder aus sonstigen Gründen, wie z. B. zur Installation einer Umgehungsleitung, zur Versetzung einer Abzweigung oder dergl.,

verschlossen werden soll.

Bei eingesetztem Verschlußstopfen kann auf dem Flansch 14 eine Abschlußplatte 16 angebracht werden mittels einer Anzahl nicht gezeigter Schraubenbolzen, die durch entsprechende Löcher 18 und 20 der Abschlußplatte bzw. des Flansches hindurehgeführt werden.

Der Flansch 14 enthält eine Durchtrittsöffnung 22, in welche der Verschlußstopfen 24 eingesetzt wird. Der Verschlußstopfen 24 hält unter hohem Druck stehendes Medium in der Rohrleitung 10 zurück. Zu diesem Zweck weist die öffnung 22 in ihrem Inneren eine Ringnut 26 auf, die mit einer entsprechenden Ringnut 28 am Umfang des Stopfens 24 zur Deckung zu bringen ist Des weiteren weist der Stopfen 24 eine Ringnut 30 auf, die einen Dichtungsring (O-Ring) 32 aufnimmt um den Stopfen gegenüber der Wandung der öffnung 22 abzudichten.

Aufgrund des hohen Druckes des in der Rohrleitung 10 vorhandenen Mediums ist es erforderlich, den Stopfen 24 in der betreffenden Stellung zu verriegeln. Zu diesem Zweck dient die allgemein mit 34 bezeichnete Verricgc'iungsanordnung. Diese enthält mindestens ein kreisringfönniges Verriegelungssegment Ύ*. solcher Abmessungen, daß es leicht in die Ringnut 26 des Flansches 14 zurückgezogen werden kann, andererseits aber in die Ringnut 28 des Stopfens 24 einzutreten vermag. Die Anzahl und Größe der Segmente 36 richtet sich nach der Größe des Verschlußstopfens 24 und dem in der Rohrleitung 10 herrschenden Druck. Normalerweise finden vier Segmente 36 Verwendung, doch kommt in Einzelfällen auch eine größere oder kleinere Anzahl in Betracht.

Jedes der Segmente 36 enthält einen eingefrästen Schütz 38, an den sich axial miteinander fluchtende Bohrungen 40 und 42 anschließen. Eine Anzahl Bohrungen 44 entsprechend der Zahl der Segmente 36 sind ringsherum radial in den Flansch 14 eingebracht, so daß eine jede auf den Schlitz 38 des betreffenden Segments zuläuft. Jede Bohrung 44 enthält einen glattwandigen, engeren inneren Abschnitt 46 und einen weiteren, mit einem Gewinde versehenen äußeren Abschnitt 48, an den sich nach außen zu ein noch weiterer Gewindeabschnitt 50 anschließt.

Jede dieser Bohrungen nimmt eine der Verriegelungsanordnungen 34 auf, deren jede wiederum einen mit dem betreffenden Verriegelungssegment 36 in Eingriff stehenden Kolben 52 mit einer Gewindebohrung 54 enthält. Die zylindrische Außenfläche des Kolbens 52 enthält eine Ringnut 56, die einen Dichtungsring (O-Ring) 58 beherbergt. Der Dichtungsring 58 dient zur Abdichtung des Kolbens gegenüber dem Bohrungsabschnitt 46. Der Kolben 52 hat einen flachen stirnseitigen Fortsatz 60, dessen Dicke in etwa derjenigen des Schlitzes 38 in dem Verriegelungssegment entspricht, so daß der Fortsatz in diesen Schlitz einzutreten vermag. Dazu noch weist der Fortsalz 60 eine Querbohrung 62 auf, die mit den Bohrungen 40 und 42 des Segments 36 zum Fluchten zu bringen ist.

Die Verriegelungsanordnung 34 enthält sodann ein ' Betätigungsglied 64 mit einem Körper, der ein Außengewinde 66 aufweist, mit dem er in den Gewindeabschnitt 48 der Bohrung 44 eingeschraubt ist. Stirnseitig an das Betätigungsglied 64 schließt sich ein Gewindebolzen 70 an, dessen Gewinde gegensinnig zu ' dem Gewinde 66 verläuft, während die gegenüberliegende Seite des B^tätigungsgliedes ein Scchskantloch 68 aufweist, in das ein entsprechender Schlüssel 69 eingesteckt werden kann, um das Betätigungsglied zu drehen,

Bei der Montage der Verriegelungsanordnung 34 wird der Gewindebolzen 70 teilweise in den Kolben 52 eingeschraubt, während das Betätigungsglied 64 in den Gewindeabschnitt 48 eingeschraubt wird, bis es an dessen Ende anstößt Falls erforderlich, wird der Kolben 52 daraufhin noch gedreht, bis er genügend weit aus der Ringnut 26 hervortritt, um das Verriegelungssegment 36 auf den Fortsatz 60 aufzubringen, so daß die Bohrungen 40,42 und 62 miteinander fluchten. Daraufhin wird ein Stift 74 in die Bohrungen eingeführt und sodann das Betätigungsglied 64 entgegengesetzt gedreht, wodurch es das Verriegelungssegment 36 zurückzieht Sodann wird als Schutzmaßnahme, um die Verriegelungsanordnung 34 am Verlassen der Bohrung zu hindern bzw. zu vermeiden, daß es zu einem Ausblasen infolge Versagens eines ihrer Teile kommt in den weiteren Gewindeabschnitt 50 der Bohrung 44 eine Gewindebuchse 76 eingeschraubt durch die indessen der Schlüssel 69 hindurchgeführt werden kann. Die betreffende Öffnung 78 der Gewindebuchse, selbst eine Gewändebohrung, wird schließlich durch einen Gewindestopfen 80 verschlossen, der einen unbefugten Zugang zu dem Betätigungsglied sowie das Eindringen von Schmutz in die Bohrung 44 verwehrt. Alternativ hierzu könnte die Gewindebuchse 76 auch kürzer ausgeführt sein und ein entsprechend weiterer Gewindestopfen unmittelbar in den Gewindeabschnitt 50 eingeschraubt werden.

Die in F i g. 7 gezeigte Ausführungsform enthält Verriegelungsanordnungen 134 in Verbindung mit Verriegelungssegmenten 136. Genauer gesagt ist ein jedes der Segmente 136 durch einen Stift 174 mit einem Kolben 152 verbunden, um einen Verschlußstopfen 124 innerhalb eines Flansches 114 auf seinem Platz zu halten, wie dies auch bei dem vorausgehend beschriebenen Beispiel der Fall ist. Indessen kann der Flansch 114 größer sein als der Flansch 14. Ebenfalls wie vorausgehend beschrieben enthält die Anordnung nach Fig. 7 eine Gewindebuchse 176 und einen Gewindestopfen 180, um die Verriegelungsanordnung zu sichern und zu schützen.

Das Betätigungsglied 164 der Verriegelungsanordnung 134 weist ein Außengewinde 165 ai'f sowie an seiner nach innen gerichteten Stirnseite einen gegabelten Flansch 200 mit zwei miteinander flüchtenden Querbohrungen 202 und 204, die einen Stift 206 aufnehmen. Mit dem Stift 206 wird ein separater Gewindebolzen 208 an dem Betätigungsglied 164 gehalten. Genauer gesagt weist der Gewindebolzen 208 einen gewindefreien Abschnitt 210 auf, der an seinem freien Ende eine Querbohrung 212 besitzt, sowie einen Gewindeabschnitt 214, der in eine Gewindebohrung 154 des Kolbens 152 eingreift wie im Falle des Gewindebolzens /0 im Beispiel der F i g. 1 bis 6. Zur Verbindung des Gewindebolzens 208 mit dem Betätigungsglied 164 ist der Stift 206 durch die Bohrung 212 ebenso wie durch die Bohrungen 202 und 204 hindurchgeführt.

Ein Vorteil der Verwendung eines separaten Gewindebolzens 208 ber'eht darin, daß der Monteur an Ort und Stelle für einen Flansch bestimmter Größe einen Gewindebolzen geeigneter Länge auswählen kann, um ihn mit dem Betätigungsglied 164 zu verbinden. Auf diese Weise erfordern verschieden große Flansche eine geringste Zahl zudem noch besonders einfacher verschiedener Teile.

Hierzu 2 Rlatl Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. VersOluß eines unter Druck stehenden Rohrquerschnitts mit einem an vorbestimmter Stelle innerhalb des Rohrquerschnitts durch mindestens -, ein Verriegelungssegment (36, 136) verriegelbaren Verschlußstopfen (24,124), einem mit dem Verriegelungssegment gekuppelten, in einer entsprechenden Bohrung (44) im wesentlichen radialbeweglich in bezug auf den Rohrquerschnitt geführten Kolben in (52,152) und einem mit dem Kolben in Gewindeeingriff stehenden, innerhalb eines Abschnitts der gleichen Bohrung um eine begrenzte Wegstrecke längsbeweglichen Betätigungsglied (64, 164), dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (64,164) mit dem betreffenden Bohrungsabschnitt (48) wiederum in einem jedoch zu dem ersten gegensinnigen Gewindeeingriff steht

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeingriff des Kolbens (52, 152) mit «i:m Betätigungsglied (64, 164) über einen an dem Betätigungsglied angebrachten Gewindebolzen (70,208) hergestellt ist "

3. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (208) auswechselbar, vorzugsweise mittels eines in miteinander fluchtende Querbohrungen (202,204; 212) eingesetzten Stiftes (206), mit dem Betätigungsglied (164) verbunden ist