DE3706556A1 - Rohrbruchsicherung fuer hausanschlussleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrbruchsicherung für Hausanschlußleitungen oder andere Leitungen für Gase mit einem Absperrorgan und einer bei Verformung der Rohrleitung durch un­ beabsichtigten äußeren Kraftangriff ansprechenden Sollbruch­ stelle am Absperrorgan, die im Falle ihres Bruches das Schlie­ ßen des Absperrorgans auslöst.

Gas-Hausanschlußleitungen haben sich häufig als Gefahrenquelle erwiesen, weil sie nicht selten von kräftigen Verformungen be­ einflußt werden. Solche Verformungen können nicht nur hervor­ gerufen werden durch Setzen des Erdreichs, in dem sie verlegt sind, oder durch Setzen des Hauses oder Hausfundamentes, son­ dern insbesondere durch unbeabsichtiges Ergreifen und Hoch­ ziehen dieser Hausanschlußleitungen durch die Schaufel eines Baggers, mit dem im Bereich der Straße, des Fußgängerweges oder des Vorgartens eines Hauses im Erdreich gearbeitet wird. In den zugfesten, vorwiegend metallischen Leitungen entstehen beim Angriff einer Baggerschaufel hohe Zugkräfte, die an der Schwachstelle, die in der Regel nicht die Stelle der unmittel­ baren Einwirkung ist, z. B. an Anschlußstellen, Abzweigen, an der Hauseinführung oder der Hausinstallation, eine Be­ schädigung oder sogar einen Bruch im Gasleitungssystem auslösen können. Solche Schäden an Gasleitungen führen an der undich­ ten Stelle zum Ausströmen des Gases und lassen sich trotz gründlichster Unterrichtung aller im Tiefbau Tätigen nie ganz vermeiden. Treten hierbei nur geringe Gasmengen aus oder findet der Gasaustritt verspätet statt, bleibt dieser Schaden häufig unentdeckt, so daß nach Zurückverlegung der Leitung in den ursprünglichen Zustand weiters Gas ausströmen und es im Extremfall zu Gasexplosionen kommen kann.

Um ein Ausströmen des Gases im Bereich des Hausanschlusses zu vermeiden, ist aus der DE-OS 31 02 865 eine Sicherheits-Ab­ sperrvorrichtung bekanntgeworden, bei der in die Hausanschluß­ leitung eine Absperrklappe eingebaut ist, die durch Feder­ kraft ständig in Schließrichtung belastet und durch einen Handhebel in die Offenstellung bewegbar ist. Die ständige Offenstellung der Klappe wird hierbei durch ein in die Klappen­ welle einrastendes Sperrglied gewährleistet, das über eine Sollbruchstelle an der Hauswand befestigt ist. Wenn sich in­ folge äußerer Einwirkung die Winkellage der Gasleitung gegen­ über der Hauswand verändert, soll die Sollbruchstelle des Sperrgliedes brechen und die Klappe freigeben, wodurch sie sich unter der Wirkung der vorgespannten Feder in ihre Schließ­ stellung bewegen und die Gaszufuhr im Haus absperren soll.

Eine solche Rohrbruchsicherung ist aber außerordentlich auf­ wendig und benötigt zum Schließen der Klappe die Hilfsenergie einer Feder. Eine solche Hilfsenergie kann insbesondere nach einer längeren Einbauzeit leicht ausfallen. Außerdem können die aus der Gasleitung nach außen ragenden Enden der Klappen­ scheibenwelle sowie die außenliegende Feder mit Handhebel und das außerhalb der Gasleitung befindliche Sperrglied mit der Sollbruchstelle besonders beim Einbau in das Erdreich stark angegriffen werden. Abgesehen hiervor wird beim Ansprechen der Sollbruchstelle und damit beim Schließen der Klappe nicht die weitere Gaszufuhr zu der vor der Klappe zu erwartenden Rohrbruchstelle verhindert, so daß nach wie vor Explosions­ gefahr besteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und sicher an­ sprechende Rohrbruchsicherung für Gas-Hausanschlußleitungen zu schaffen, die ein zuverlässiges Absperren der Gaszufuhr im Rohrbruchfalle gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe wird in den Merkmalen des Anspruchs 1 gesehen. Die Unteransprüche kennzeichnen weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Rohrbruchsicherung nach Anspruch 1.

Dadurch, daß als Rohrbruchsicherung eine aus einem Verschluß­ rohr und einem Zugrohr bestehende Rohrstrecke in die Gaslei­ tung eingebaut ist und eine Sitzbüchse fest im Verschlußrohr sitzt, deren in das Verschlußrohr hineinragender Abschnitt den Ventilsitz für einen axial im Verschlußrohr beweglichen, in Schließrichtung von der Gasströmung beaufschlagten Ab­ sperrkolben trägt, und deren aus dem Verschlußrohr heraus­ ragender Abschnitt als Führung für das Zugrohr ausgebildet ist, befinden sich alle wirksamen Teile der Rohrbruchsiche­ rung geschützt im Inneren der Gasleitung und das in das Ver­ schlußrohr eingebaute Kolbenventil läßt sich ohne Hilfsenergie allein durch die bei einer unbeabsichtigten Verlagerung der Gasleitung auftretenden Zugkräfte infolge des dadurch aus­ gelösten Auseinanderziehens der Rohrstrecke in die Schließ­ stellung bringen.

Damit die bei der Verlagerung der Gasleitung von außen auf die Leitung einwirkenden Zugkräfte auf den Absperrkolben übertragen werden, ist das Zugrohr mit seinem einen Ende lose auf die Führung der Sitzbüchse aufgeschoben und weist an seinem anderen Ende innen ein Rippenkreuz auf, an dem ein fest am Absperrkolben sitzendes Zuglied eingespannt ist. Der Absperrkolben des Kolbenventils stützt sich im Normalbetrieb über ein oder mehrere Halterippen an der Sitzbüchse ab, so daß hierdurch die Offenstellung des Absperrkolbens gewähr­ leistet ist. Diese Halterippen tragen eine als Sollbruchstelle ausgebildete Schwachstelle, die im Falle einer Verformung der Gasleitung durch die hierbei auftretenden Zugkräfte brechen und dadurch dem Absperrkolben die Möglichkeit geben, sich in die Ventilschließstellung zu bewegen.

Solange keine Verformung der Rohrleitung durch unbeabsich­ tigten äußeren Kraftangriff erfolgt, stützt sich der Absperr­ kolben über die Halterippen an der Sitzbüchse ab und wird hierdurch in Offenstellung gehalten. Das Verschlußrohr ist hierbei über das Zugglied mit dem lose auf die Führung der Sitzbüchse aufgeschobenen Zugrohr verspannt, wodurch sich eine geschlossene Rohrstrecke für die Rohrbruchsicherung er­ gibt. Sobald durch eine Verformung der Rohrleitung höhere Zugkräfte auftreten, brechen die mit der Sollbruchstelle ver­ sehenen Halterippen ab, und das Verschlußrohr kann sich unter der Einwirkung der Zugkräfte in Längsrichtung vom Zugrohr entfernen. Hierbei wird der Absperrkolben vom Zugglied über das Rippenkreuz des Zugrohres in die Schließstellung gezogen und dadurch der Gaszufluß mit zunehmender Längsbewegung bis auf Null verringert.

In dieser Stellung wird der Absperrkolben durch den auf ihn einwirkenden Gasinnendruck und durch die Reibung an den Kol­ benflächen in Schließstellung gehalten, auch wenn das Zugglied reißen oder die verformte Rohrleitung wieder in ihre Aus­ gangslage zurückverlegt werden sollte. Durch diese einfache und sichere Absperrung der Gaszuführung zum Hausanschluß wird nicht nur ein Ausströmen von Gas aus einer hinter der Rohr­ bruchsicherung im Bereich des Hausanschlusses liegenden, durch den ungewollten äußeren Kraftangriff verursachten Leckstelle vermieden, sondern es wird durch die Unterbrechung der Gas­ zufuhr auch ein Signal gegeben, wenn unzulässige Längenände­ rungen durch unbefugten Eingriff Dritter auftreten, die nicht zu einem Leck in der Rohrleitung führen.

Zweckmäßigerweise ist das Zugglied gemäß Anspruch 2 mit einer zweiten Sollbruchstelle versehen, die erst nach Brechen der an den Halterippen des Absperrkolbens vorgesehenen ersten Sollbruchstelle bei einem weiteren Ansteigen der Zugkräfte an­ spricht. Durch diese zweite Sollbruchstelle am Zugglied wird bei einem weiteren Ansteigen des Zugkräfte vermieden, daß das sich in Schließstellung befindliche Kolbenventil beschädigt und die einwandfreie Absperrung der Gaszufuhr dadurch gefährdet wird.

Eine einfache Ausbildung des Zuggliedes und der zweiten Soll­ bruchstelle ergibt sich nach den Merkmalen des Anspruchs 3 dadurch, daß als Zugglied ein Zugseil vorgesehen ist, das einerseits fest am Absperrkolben und andererseits fest an einem durch eine Nabe des Rippenkreuzes hindurchgeführten Tragzapfen sitzt, der als zweite Sollbruchstelle mit einer Eindrehung versehen ist und an seinem aus der Nabe hervor­ stehenden Ende ein Gewinde zum Aufschrauben einer Spann­ mutter trägt. Durch die Verwendung eines biegsamen Zugseiles wird ein Aufschieben des Kolbenventils durch das Zugglied beim Zurückverlegen der Rohrleitung in die Ausgangsstellung sicher vermieden.

Wird die Rohrstrecke entsprechend dem Merkmal des Anspruchs 4 mit einem außen aufgebrachten, einerseits mit dem Verschluß­ rohr und andererseits mit dem Zugrohr dicht verschlossenen Wellrohrkompensator versehen, so ist die aus dem Verschluß­ rohr und dem Zugrohr gebildete Rohrstrecke vollständig gas­ dicht nach außen abgeschlossen, und eine Abdichtung an dem lose auf die Führung der Sitzbüchse aufgeschobenen Ende des Zugrohres kann entfallen.

Der Wellrohrkompensator ist gemäß Anspruch 5 so ausgelegt, daß seine Längsdehung mindestens bis zum Bruch der zweiten Sollbruchstelle am Zugglied innerhalb des Elastizitätsbe­ reiches erfolgt. Dadurch bleibt die Rohrbruchsicherung bis zum Bruch der zweiten Sollbruchstelle durch den Wellrohrkom­ pensator sicher nach außen abgeschlossen, und nach dem Bruch der zweiten Sollbruchstelle ist das Kolbenventil in jedem Falle dicht verschlossen, so daß auch dann kein Gas nach außen dringen kann.

In Weiterentwicklung der Erfindung ist der Absperrkolben entsprechend Anspruch 6 mit einem in die Sitzbüchse hineinra­ genden, sich in Ventilschließrichtung verjüngenden Kegelab­ schnitt versehen, der in der Sitzbüchse gleitende Führungs­ rippen trägt. Durch diesen Kegelabschnitt wird der Absperr­ kolben in der Ventiloffenstellung strömungsgünstig vom Gas umflossen, und die in der Sitzbüchse gleitenden Führungsrippen gewährleisten eine saubere zentrische Führung des Absperr­ kolbens während des Schließvorganges und ermöglichen eine reibungsschlüssige Anlage an den Innenmantel der Sitzbüchse, um dadurch den Absperrkolben sicherer in der Schließstellung zu halten.

Eine zuverlässige Abdichtung im Ventilsitz wird entsprechend Anspruch 7 dadurch erreicht, daß der Absperrkolben einen in die Sitzbüchse einfahrbaren, mit einem in eine Nut eingeleg­ ten O-Dichtring versehenen zylindrischen Dichtteil und einen in Ventilschließrichtung dahinter liegenden, im Durchmesser größeren und sich an einer Schrägfläche des Ventilsitzes an­ legenden Anschlagabschnitt aufweist. Die Verspannung des O-Dichtringes in der Ventilschließstellung gewährleistet außerdem ein reibungsschlüssiges Halten des Absperrkolbens in seiner Schließlage.

Um bei einer unbeabsichtigen Verformung der Gasleitung ein leichteres Herausgleiten des Zugrohres aus der durch die Sitzbüchse gebildeten Führung zu erreichen, wird gemäß An­ spruch 8 vorgeschlagen, den aus dem Verschlußrohr heraus­ ragenden, als Führung für das Zugrohr dienenden Abschnitt mit einer balligen Mantelfläche zu versehen.

Bildet der Wellrohrkompensator gemäß Anspruch 9 eine dritte Sollbruchstelle, die anspricht, bevor die Gaszuführungslei­ tung selbst bricht, wird die Bruchstelle stets in den Bereich der Rohrbruchsicherung gelegt, wodurch verhindert wird, daß ein Rohrbruch in Gasstömungsrichtung gesehen vor der Rohr­ bruchsicherung erfolgen kann und Gas trotz Schließen des Kolbenventils ausströmt.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine als Rohrstrecke 1 ausgebildete Rohr­ bruchsicherung, die in eine nicht näher dargestellte Gas- Hausanschlußleitung eingeschweißt ist. Die Rohrstecke 1 be­ steht aus einem Verschlußrohr 2 und einem Zugrohr 3. In das Verschlußrohr 2 ist eine Sitzbüchse 4 eingeschoben und an der Nahtstelle 5 mit dem Verschlußrohr 2 verschweißt. Der in das Verschlußrohr 2 hineinragende Abschnitt 6 der Sitz­ büchse 4 trägt einen Ventilsitz 7 für einen Absperrkolben 8, der in Richtung des Pfeiles 9 in Schließrichtung von dem in der Rohrleitung strömenden Gas beaufschlagt wird. Der aus dem Verschlußrohr 2 herausragende Abschnitt 10 der Sitzbüchse 4 ist als Führung für das Zugrohr 3 ausgebildet und besitzt zum leichteren Herausgleiten des Zugrohres aus der Führung 10 im Falle einer ungewollten Verformung der Rohrleitung eine ballige Mantelfläche 11.

Das Zugrohr 3 ist mit seinem einen Ende lose auf die Führung 10 der Sitzbüchse 4 aufgeschoben und weist im Bereich seines anderen Endes innen ein Rippenkreuz 12 auf, das in der Achs­ mitte eine Nabe 13 trägt. In der Achsmitte des Rohrstrecke 1 ist ein Zugseil 14 am Absperrkolben 8 befestigt, dessen ande­ res Ende fest mit einem durch die Nabe 13 des Rippenkreuzes 12 hindurchgeführten Tragzapfen 15 verbunden ist. Das aus der Nabe 13 hervorstehende Ende des Tragzapfens 15 trägt ein Gewinde, auf das eine Spanmutter 16 aufgeschraubt ist.

Der vordere zylindrisch ausgebildete Teil 17 des Absperrkol­ bens 8 ist an seinem Umfang mit mehreren Halterippen 18 ver­ sehen, über die sich der Absperrkolben 8 in der Ventiloffen­ stellung in axialer Richtung an der Sitzbüchse 4 und in radialer Richtung am Innenmantel des Verschlußrohres 2 ab­ stützt. Im Normalbetrieb wird über diese Halterippen 18 und das Zugseil 14 beim Anziehen der Spannmutter 16 eine spiel­ freie Verbindung zwischen dem Verschlußrohr 2 und dem Zug­ rohr 3 hergestellt. Um einen Gasaustritt nach außen mit Sicher­ heit zu verhindern, trägt die Rohrstecke 1 außen einen Well­ rohrkompensator 19, dessen eines Ende mit dem Verschlußrohr 2 und dessen anderes Ende mit dem Zugrohr 3 dicht verschweißt ist.

Die Halterippen 18 sind mit einer als erste Sollbruchstelle ausgebildeten Schwachstelle 20 versehen, die bei Verformung der Rohrleitung durch ungewollten Kraftangriff von außen infolge der hierbei auftretenden Zugspannungen bricht und dadurch den Absperrkolben 8 für den Schließvorgang freigibt. Bei einer weiteren Längsdehnung der Rohrstrecke 1 wird der Absperrkolben 8 durch das Zugseil 14 in Schließrichtung be­ wegt. Der Absperrkolben 8 trägt einen in die Sitzbüchse 4 hineinragenden, sich in Ventilschließrichtung verjüngenden Kegelabschnitt 21, der mit Führungsrippen 22 versehen ist. Mit diesen Führungsrippen 22 stützt sich der Absperrkolben 8 während seiner Schließbewegung gleitend an der Innenmantel­ fläche der Sitzbüchse 4 ab. Kurz vor Erreichen der Ventil­ schließstellung fährt der Absperrkolben 8 mit seinem zy­ lindrischen Dichtteil 23 in die Sitzbüchse 4 ein und sperrt dort über einen in eine Nut eingelegten O-Dichtring 24 die Gaszufuhr ab. Im Schließendzustand legt sich der Absperr­ kolben 8 mit seinem im Durchmesser größeren Anschlagab­ schnitt 25 metallisch gegen eine Schrägfläche des Ventilsitzes 7 und begrenzt dadurch den Ventilhub.

Steigen die auf die Gasleitung einwirkenden Zugkräfte noch weiter an, so bricht jetzt eine am Zugglied 14, 15 vorgesehene zweite Sollbruchstelle, die durch eine Eindrehung 26 im Trag­ zapfen 15 gebildet wird. Beim Bruch dieser zweiten Sollbruch­ stelle 26 befindet sich der Absperrkolben 8 bereits in seiner Schließendstellung und wird durch die Reibung der Anlage­ flächen 22 und 23, durch den O-Dichtring 24 und durch den in Schließrichtung auf ihn einwirkenden Gasdruck sicher in dieser Schließstellung gehalten. Der Wellrohrkompensator 19 ist hierbei so ausgelegt, daß seine Längsdehnung bis zum Bruch dieser zweiten Sollbruchstelle 26 innerhalb seines elastischen Bereiches erfolgt. Damit die Gaszufuhr nicht durch die Um­ strömung des Absperrkolbens 8 in der Ventiloffenstellung un­ zulässig gedrosselt wird, beträgt der lichte Durchström-Ring- Querschnitt in Ventiloffenstellung an der engsten Stelle etwa die Hälfte des freien Rohrleitungsquerschnittes. Der Well­ rohrkompensator 19 ist durch seine Bemessung als dritte Sollbruchstelle ausgebildet, die anspricht, bevor die Gas­ zuführungsleitung selbst bricht.

Claims (9)

1. Rohrbruchsicherung für Hausanschlußleitungen oder andere Leitungen für Gase mit einem Absperrorgan und einer bei Ver­ formung der Rohrleitung durch unbeabsichtigten äußeren Kraft­ angriff ansprechenden Sollbruchstelle am Absperrorgan, die im Falle ihres Bruches das Schließem des Absperrorgans aus­ löst, dadurch gekennzeichnet,
daß als Rohrbruchsicherung eine aus einem Verschlußrohr (2) und einem Zugrohr (3) bestehende Rohrstrecke (1) in die Gasleitung eingebaut ist,
daß im Verschlußrohr (2) eine Sitzbüchse (4) fest einge­ setzt ist, deren in das Verschlußrohr (2) hineinragender Abschnitt (6) den Ventilsitz (7) für einen axial im Ver­ schlußrohr (2) beweglichen, in Schließrichtung von der Gas­ strömung beaufschlagten Absperrkolben (8) trägt, und deren aus dem Verschlußrohr (2) herausragender Abschnitt (10) als Führung für das Zugrohr (3) ausgebildet ist,
daß das Zugrohr (3) mit seinem einen Ende lose auf die Führung (10) der Sitzbüchse (4) aufgeschoben ist und an seinem anderen Ende innen ein Rippenkreuz (12) aufweist, an dem ein fest am Absperrkolben (8) sitzendes Zugglied (14, 15) eingespannt ist,
daß der Absperrkolben (8) sich über ein oder mehrere die Ventiloffenstellung fixierende Halterippen (18) an der Sitzbüchse (4) abstützt, und diese Halterippen (18) eine als Sollbruchstelle ausgebildete Schwachstelle (19) tragen.

2. Rohrbruchsicherung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zugglied (14, 15) mit einer zweiten Sollbruchstelle (26) versehen ist, die erst nach Brechen der an den Halterippen (18) des Absperrkolbens (8) vorgesehenen ersten Sollbruchstelle (20) bei einem weiteren Ansteigen der Zugkräfte anspricht.

3. Rohrbruchsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zugglied ein Zugseil (14) vorgesehen ist, das einerseits fest am Absperrkolben (8) und andererseits fest an einem durch eine Nabe (13) des Rippen­ kreuzes (12) hindurchgeführten Tragzapfen (15) sitzt, der mit einer die zweite Sollbruchstelle bildenden Eindrehung (26) versehen ist und an seinem aus der Nabe (13) hervorstehenden Ende ein Gewinde zum Aufschrauben einer Spannmutter (16) trägt.

4. Rohrbruchsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstrecke (1) mit einem außen aufgebrachten, einerseits mit dem Verschlußrohr (2) und andererseits mit dem Zugrohr (3) dicht verschlossenen Wellrohrkompensator (19) versehen ist.

5. Rohrbruchsicherung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Wellrohrkompensator (19) so ausgelegt ist, daß seine Längsdehnung mindestens bis zum Bruch der zweiten Sollbruchstelle (26) am Zugglied (14, 15) innerhalb des Elastizitätsbereiches erfolgt.

6. Rohrbruchsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkolben (8) mit einem in die Sitzbüchse (4) hinein­ ragenden, sich in Ventilschließrichtung verjüngenden Kegelab­ schnitt (21) versehen ist, der in der Sitzbüchse (4) gleitende Führungsrippen (22) trägt.

7. Rohrbruchsicherung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Absperrkolben (8) einen in die Sitzbüchse (4) einfahrbaren, mit einem in eine Nut einge­ legten O-Dichtring (24) versehenen zylindrischen Dichtteil (23) und einen in Ventilschließrichtung dahinter liegenden, im Durchmesser größeren und sich an einer Schrägfläche des Ventilsitzes (7) anlegenden Anschlagsabschnitt (25) aufweist.

8. Rohrbruchsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Verschlußrohr (2) herausragende, als Führung für das Zugrohr (3) dienende Abschnitt (10) mit einer balligen Mantelfläche (11) versehen ist.

9. Rohrbruchsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellrohrkompensator (19) eine dritte Sollbruchstelle bil­ det, die anspricht, bevor die Gaszuführungsleitung selbst bricht.