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Hydrant mit Umfahrtrennstelle
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Die Erfindung betrifft einen Hydranten mit unterem und oberem, die
Absperreinrichtung und deren darüber angeordnetes Betätigungsgestänge umgebendem
Gehäusemantelrohr und einer zwischen beiden Mantelrohren gelegenen Umfahrtrennstelle
mit mindestens einer eine Verbindungsschraube enthaltenden Sollbruchverbindung.
Hierdurch wird sichergestellt, daß der Hydrant beim etwaigem Anfahren, z. B. auf
Baustellen, an der Trennstelle zwischen den beiden Mantelrohren bricht. Da an dieser
Stelle auch das innen angeordnete Betätigungsgestänge lose zusammengesteckt ist
und somit beim Brechen der Sollbruchverbindung hier auch leicht getrennt werden
kann, werden dadurch die Hydrantenteile wie auch die Rohrleitung gegen Zerstörung
geschützt. Auch können beim Umfahren des Hydranten Wasserverluste dann jedenfalls
nicht auftreten, wenn die Absperreinrichtung so ausgebildet,
beispielsweise
mit einer Kugelabsperrung versehen ist, daß sie den Wasserdurchfluß in diesem Falle
selbsttätig sperrt.
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Bei z. B. durch das DE-GM 71 06 456 bekannten Hydranten obiger Art
sind die die beiden Mantelrohre miteinander verbindenden Schrauben als Trennschrauben
mit berechnetem Querschnitt und vorbestimmter Materialfestigkeit so ausgebildet,
daß ihre Gesamtbruchfestigkeit unter der Bruchfestigkeit der Mantelrohre liegt.
Diese zumeist aus Messing bestehenden Trennschrauben bilden hier also die eigentlichen
Sollbruchverbindungsstellen.
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Es hat sich aber gezeigt,daß diese Messing-Trennschrauben den witterungs-
und verschmutzungsbedingten Beanspruchungen auf die Dauer nicht gewachsen sind,
vielmehr mit der Zeit korrodieren und damit auch ihre vorbestimmte Sollbruchfestigkeit
verlieren. Ihr Ansprechbereich wird dadurch recht unbestimmt, was sich in der Praxis
hauptsächlich insofern störend auswirkt, als bei den damit ausgerüsteten Hydranten
einerseits die Standfestigkeit zunehmend nachläßt und andererseits sie im Anfahrfalle
nicht deutlich genug abknicken, so daß man die Schadhaftigkeit des angefahrenen
Hydranten nicht sofort erkennen und ihn also erneuern kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hydranten der
eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, dessen zwischen den beiden Mantelrohren
gelegene Sollbruchverbindung den witterungs- und verschmutzungsbedingten Beanspruchungen
noch besser gewachsen, nämlich korrosionsfester ist und die auch eine genauere Festlegung
des gewunschten Sollbruchbereichs ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sollbruchverbindung
eine mit entgegengesetzt abgewinkelten Randflanschen versehene Abscherbüchse aufweist,
deren
zylindischer Teil die eigentliche Sollbruchstelle bildet, mit ihrem inneren Randflansch
unter den Kopf der am einen Mantelrohr befestigten Verbindungsschraube und mit ihrem
äußeren Randflansch über das andere Mantelrohr greift. Hiernach ist also nicht mehr
die Verbindungs-bzw. Trennschraube das eigentliche Sollbruchelement, sondern die
Abscherbüchse bzw. deren zylindrischer Teil. Diese wird aus geeignetem Werkstoff
hergestellt und kann im Hinblick auf die gewünschte Sollbruch- bzw.
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Absaherfestigkeit sehr genau dimensioniert werden.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Abscherbüchse
aus einer Titanlegierung mit nahe zusammenliegender Streck- und Bruchgrenze besteht.
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Eine solche Titanlegierung ist äußerst witterungsbeständig und korrosionsfest
sowie auch beständig gegen Säuren und Laugen. Sie gewährleistet eine sichere Verbindungs-
bzw. Standfestigkeit des Hydranten, schert aber bei Überschreiten der vorbestimmten
Bruchfestigkeit wirksam ab, bohne darunter etwa bereits nennenswert fließen zu können.
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Man ist aber in der Werkstoffwahl der Abscherbüche entsprechend freier,
wenn letztere in ihrem die Sollbruchstelle bildenden zylindrischen Teil nach außen
allseitig abgedichtet wird. In solchen Fällen kann die Abscherbüchse auch aus weniger
wertvollem Werkstoff, beispiel-sweise aus nicht rostendem Stahl od. -dgl. bestehen.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von an einem Hydranten
vorhandenen Sollbruchverbindungen dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 einen Überflurhydranten
in senkrechtem Långsschnitt,
Fig. 2 und 3 in vergrößerter Darstellung
eine erste Ausführungsform einer Sollbruchverbindungsstelle in senkrechtem Schnitt
und in der Draufsicht, Fig. 4, 5, 6 und 7 jeweils entsprechende Schnittdarstellungen
bzw. Draufsichten auf andere Ausführungsformen von Hydranten-Sollbruchverbindungsstellen.
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Der in Fig. 1 nur beispielsweise dargestellte Überflurhydrant ist
in herkömmlicher Weise mit einem auf der nicht dargestellten Rohrleitung anzubringenden,
die Ventilkugel 1 enthaltenden Ventilgehäuse 2, einem damit über Schrauben 3 und
zwischen gelegte Dichtungen 4 fest verbundenen unteren Gehäusemantelrohr 5 sowie
einem oberen Gehäusemantelrohr 6 versehen. Letzteres weist oben die Anschlußstellen
7 sowie den Betätigungskopf 8 für die im Mantelrohr 6 drehbeweglich gelagerte Betätigungswelle
9 auf. Diese ist über die Mehrkantsteckverbindung 10 lose auf der Ventilspindel
11 aufgesteckt, die mit ihrem unteren Gewindeteil in der im Führungsstück 12 unverdrehbar
gelagerten Spindelmutter 13 geführt ist. Das Führungsstück 12 trägt über das Gestängeunterteil
14 einen Ventilkörper 15, an dem die Ventilkugel 1 anliegt und der in der hochgespindelten
Stellung des Gestängeunterteils 14 zusammen mit der Dichtung 16 und der darüber
gelegenen Büchse eine zweite Absperrstelle bilden kann.
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Die zwischen dem unteren Mantelrohr 5 und dem oberen Mantelrohr 6
gelegene Stoßstelle ist als Umfahrtrennstelle T mit mehreren je eine Verbindungsschraube
17 enthaltenden Sollbruchverbindungen ausgebildet. Diese Sollbruchverbindungen sind
grundsätzlich so beschaffen, daß sie außer der Verbindungsschraube 17 eine mit entgegengesetzt
abgewinkelten Randflanschen versehene Abscherbüchse
18 aufweisen,
deren zylindrischer Teil die eigentliche Sollbruchstelle bildet.
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Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß - wie Fig. 2 zeigt
- die Verbindungsschraube 17 mit ihrem Gewindeschaft 17' in einer Gewindebohrung
5' im unteren Mantelrohr 5 sitzt, während sie mit ihrem eine Innensechskantöffnung
17'' enthaltenden Kopf 17''' und der letzteren umgreifenden Abscherbüchse 18 in
eine am oberen Mantelrohr 6 vorgesehene Bohrung 6' hineinragt, auf deren Rand 6'
die Abscherbüchse 18 mit ihrem oberen, nach außen weisenden Randflansch 18' aufliegt.
Mit ihrem unteren, nach innen weisenden Randflansch 18' greift die Abscherbüchse
18 unter den Kopf 17''' der Verbindungsschraube 17. Der zylindrische Teil 18'''
der Abscherbüchse 18 bildet die eigentliche Sollbruchstelle. Zu diesem Zweck wird
dafür ein geeigneter Werkstoff für die Abscherbüchse 18 verwendet, der hinreichend
witterungsbeständig und korrosionsf-est sowie auch säure- und laugenbeständig ist,
wobei der zylindrische Teil 18''' im Hinblick auf die gewünschte Sollbruchfestigkeit
entsprechend genau dimensioniert werden kann.
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Im Falle der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform besteht
die hier ohne Abdichtungen verlegte Abscher-N büchse 18 aus einer Titanlegierung,
deren Streck- und Bruchgrenze vorzugsweise nahe zusammenliegen. Das hat den Vorteil,
daß die Abscherbüchse 18 sich unterhalb ihrer Bruchfestigkeitsgrenze nur sehr wenig
verformt und bei Erreichen der Bruchgrenze ohne vorheriges nennenswertes Fließen
abschert.
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Wird die Abscherbüchse 18, wie in den Fällen der Fig. 4'bis 7, -in
ihrem die Sollbruchstelle bildenden zylindrischen Teil 18''' nach außen allseitig
abgedichtet,
so kann für die Abscherbüchse 18 auch ein weniger wertvoller
Werkstoff, beispielweise nichtrostender Stahl verwendet werden. Im Falle der Fig.
4 und 5 ist zwischen dem äußeren Randflansch 18' der Abscherbüchse 18 und dem von
ihr übergriffenen Bohrungsrand 6' ein im Durchmesser vergleichsweise kleiner O-Ring
19 als Dichtung eingesetzt, wohingegen zwischen der Bohrungswandung 6''' und dem
zylindrischen Schaft 17' der Verbindungsschraube 17 ein weiterer O-Dichtungsring
20 vorgesehen ist, der hier einen entsprechend größeren Durchmesser besitzt.
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Weiterhin ist hier die Trennfuge 21 zwischen dem Schraubenkopf 17'''
und dem zylindrischen Teil 18''' der Büchse 18 durch eine den Schraubenkopf sowie
teilweise auch die Büchse übergreifende Wachsschicht 22 abgedeckt.
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Bei dem in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist zwischen
den einander zugewandten Auflage-IV flächen 5'', 6 der beiden Mantelrohre 5, 6 eine
Flachdichtung 23 vorhanden, wodurch die die Verbindungsschraube 17 und die Abscherbüchse
18 enthaltende Bohrung 6' im oberen Mantelrohr 6 nach unten wirksam abgedichtet
wird. Nach oben erfolgt die Abdichtung durch die Wachsschicht 22', die in diesem
Falle auch die ganze Oberseite der Abscherbüchse 18 umhüllt, so daß auch in diesem
Falle der die eigentliche Sollbruchstelle bildende zylindrische Mittelteil 18'''
der Abscherbüchse 18 allseitig nach außen abgedichtet und damit vor Korrosionseinflussen
jeder Art wirksam geschützt ist.
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Es versteht sich, daß die neuartigen Sollbruchverbindungsstellen
in Form der Abscherbuchsen 18 auch bei anders ausgebildeten Hydranten mit Umfahrtrennstelle
verwendet werden können, so beispielsweise auch bei Unterflurhydranten, bei denen
die Umfahrtrennstelle regelmäßig schon zwischen dem unteren Ventilgehäuseteil 2
und
dem darüber gelegenen Rohrmantel liegt. Auch hier kommen die Vorteile der erfindungsgemäß
beschaffenen Sollbruchverbindung voll zum Tragen.