DE3815090A1

DE3815090A1 - Absperrgeraet fuer rohrleitungen

Info

Publication number: DE3815090A1
Application number: DE19883815090
Authority: DE
Inventors: Immanuel Jeschke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-05-04
Filing date: 1988-05-04
Publication date: 1989-11-23
Anticipated expiration: 2008-05-05
Also published as: DE3815090C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrgerät für Rohrleitungen, bestehend aus einem Elastomerkörper, zwei an diesem anlie genden Metallkörpern und einer Vorrichtung, mit der die beiden Metallkörper zur Pressung des Elastomerkörpers relativ zueinander bewegbar sind.

Derartige Absperrgeräte sind in verschiedenen Ausführungs formen bekannt. Im allgemeinen bestehen die beiden Me tallkörper aus zwei Metallscheiben, die entweder mittels eines Bowdenzuges oder mittels einer Schraube gegeneinander bewegt werden und dabei den zwischen ihnen eingespannten Elastomerkörper so deformieren, daß dieser seinen Durch messer um bis zu etwa 20% vergrößert. Dabei legt sich die äußere Oberfläche des Elastomerkörpers fest an die Innenwand des abzusperrenden Rohres an und bewirkt durch diese Anlage eine Absperrung der Rohrleitung.

Diese Absperrgeräte zeichnen sich dadurch aus, daß man bereits in ihrer unmittelbaren Nähe Schweißarbeiten an der Rohrleitung ausführen kann, aber auch dadurch, daß sie in der Rohrleitung dauerhaft festsitzen und die Rohrleitung gas- und flüssigkeitsdicht abschließen. Durch Aufhebung der auf die Metallkörper wirkenden Kraft ist dann der Pfropfen, wenn es gewünscht wird, auch sofort wieder aus der Rohrleitung entfernbar. Im Gegensatz hier zu weisen Absperrgeräte, die durch eine mit einem Druck medium aufblasbare Blase in der Rohrleitung festsetzbar sind den Nachteil auf, daß die Blase durch von Schweiß arbeiten anfliegenden Funken, aber auch durch im Rohr liegende Metallspäne, welche vom Anbohrvorgang des Rohres herrühren können, leicht zerstört wird. Das bringt die Gefahr von Gasexplosionen an der Arbeitsstelle mit sich.

Eingangs genannte, mit einem vollen Elastomerkörper aus gestattete Absperrgeräte hingegen haben den Nachteil, daß sie für ihre Einführung in Rohrleitungen große An bohrlöcher benötigen, weil ihr Durchmesser nicht weit genug vergrößerbar ist.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Absperr gerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbes sern, daß der Durchmesser des Elastomerkörpers in viel weiteren Grenzen veränderbar ist.

Die Erfindung besteht darin, daß der Elastomerkörper in der Mitte zwischen den beiden Metallkörpern einen größeren Durchmesser aufweist und/oder daß das Elastomer in der Mitte zwischen den beiden Metallkörpern eine gerin gere Shore-Härte als an den Rändern aufweist.

Während bisher derartige Elastomerkörper lediglich von den beiden Metallkörpern mit Druck beaufschlagt wurden, kann der Elastomerkörper der vorliegenden Erfindung durch Anwendung von Zug auf die beiden Metallkörper in seinem Durchmesser gegenüber dem unbeaufschlagten Zustand ver ringert werden, während er durch Druckbeaufschlagung in seinem Durchmesser erweitert wird. Das bringt eine erhebliche Erweiterung der Variationsmöglichkeit des Durchmessers bereits durch die Form des Elastomerkörpers mit sich. Diese Möglichkeit wird noch dadurch erweitert, daß der Elastomerkörper in seiner Mitte zwischen den beiden Metallkörpern eine geringere Shore-Härte als an den Rändern aufweist. Hierdurch wird erreicht, daß ins besondere der Mittelteil des Elastomerkörpers sich stärker aufweitet als es bei bisher in Absperrgeräten verwende ten Elastomerkörpern der Fall ist.

Diese stärkere Aufweitungsmöglichkeit läßt sich noch zusätzlich dadurch vergrößern, daß der Elastomerkörper aus drei fest zusammengefügten Teilen besteht, von denen der mittlere konische Stirnseiten aufweist. Bei dieser Ausführungsform weisen die Randteile des Elastomerkörpers an ihrer größeren Stirnseite eine trichterförmige Aus nehmung auf, die an den konischen Stirnseiten des mitt leren Teiles befestigt ist. Dadurch bilden die Randteile des Elastomerkörpers eine Art von Schirm, der sich bei Pressung stärker aufrichtet und dadurch in seinem Durch messer vergrößert. Dieser Schirm gibt dem weicheren mittleren Teil nach den Seiten zu einen festen Halt, so daß dieser mittlere Teil viel stärker aufweiten kann.

Vorteilhaft ist es, wenn die beiden Metallkörper fest mit dem Elastomerkörper verbunden sind, vorzugsweise anvulkanisiert oder angeklebt sind.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Elastomerkörpers kann die Vorrichtung, mit der die beiden Metallkörper zur Pressung des Elastomerkörpers relativ zueinander bewegbar sind, vorteilhafterweise in drei verschie denen Ausführungsformen gestaltet werden:

Eine Ausführungsform besteht darin, daß der Elastomer körper zentrisch von der Seele eines Bowdenzuges durch setzt ist, die an dem einen Metallkörper befestigt ist, während der Schlauch des Bowdenzuges an dem anderen Me tallkörper befestigt ist.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der Elasto merkörper zentrisch von dem Schaft einer Schraube durch setzt ist, deren eines Ende mit dem einen Metallkörper fest verbunden ist, während eine auf der Schraube befind liche Mutter mit dem anderen Metallkörper axial fest aber drehbar verbunden ist.

Eine dritte Möglichkeit besteht darin, daß der Elastomer körper zentrisch von einer Welle durchsetzt ist, die im Bereich des mittleren weichen Teiles des Elastomerkör pers von einem Schutzrohr umgeben ist, und die mit einem Rechts- und einem Linksgewinde versehen ist, die in die mit entsprechenden Gewinden ausgestatteten Metallkör per eingreifen. Das Schutzrohr dient dabei dazu, zu ver hindern, daß der weiche Teil des Elastomerkörpers sich an die Welle anlegt und dadurch die Drehung der Welle behindert.

Die Einführung dieses Absperrgerätes in die Rohrleitung durch ein Loch wird im gestreckten Zustand vorgenommen, damit dieses Loch möglichst klein ausgeführt werden kann und dadurch die Festigkeit des Rohres möglichst wenig beeinträchtigt. Im gestreckten Zustand weist das Ab sperrgerät jedoch eine größere Länge auf. Damit es trotz dem durch das relativ kleine Loch in die Rohrleitung gut einführbar ist, ist es zweckmäßig, wenn die Schraube oder die Welle mit Gelenken ausgestattet ist.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen, in der oberen Hälfte jeweils in Ansicht, in der unteren im Querschnitt

Fig. 1 den Elastomerkörper mit beidseitig anvulkanisierten Metallkörpern,

Fig. 2 die Einzelteile des Elastomerkörpers,

Fig. 3 ein Absperrgerät mit Bowdenzug ohne Kraftbeaufschlagung,

Fig. 4 das Absperrgerät mit Bowdenzug bei Druckbeaufschlagung,

Fig. 5 das Absperrgerät mit Bowdenzug bei Zugbeaufschlagung,

Fig. 6 ein Absperrgerät mit einer Schraube,

Fig. 7 ein Absperrgerät mit einer Welle,

Fig. 8 eine Ansicht einer hohlen Seele eines Bowdenzuges,

Fig. 9 ein Absperrgerät mit hohler Seele des Bowdenzuges,

Fig. 10 eine kronenförmige Metalleinlage in Seitenansicht,

Fig. 11 das aus härterem Gummi bestehende Teil des Elasto merkörpers,

Fig. 12 einen mit kronenförmigen Metalleinlagen hergestell ten Elastomerkörper.

Der Elastomerkörper 1 ist auf beiden Seiten mit einem Metallkörper 2 versehen. Diese Metallkörper 2 sind vor zugsweise in Form von Ringscheiben, zweckmäßigerweise mit abgerundeter äußerer Außenkante gebildet. Je nach der Art der Vorrichtung, mit der die beiden Metallkörper 2 zur Pressung des Elastomerkörpers 1 relativ zueinander bewegbar sind, sind die Achslöcher der Metallkörper 2 gestaltet. Diese Metallkörper 2 sind zweckmäßigerweise fest an den Elastomerkörper 1 anvulkanisiert oder ange klebt.

Der Elastomerkörper 1 besteht aus einem weichen Mittel teil 3 und zwei härteren Randteilen 4. Der weiche Mittel teil 3 weist zweckmäßigerweise auf beiden Seiten eine konische Stirnfläche 5 auf, während die härteren Randteile 4 auf der dem Metallkörper 2 abgewandten Seite ebenfalls eine konische Stirnfläche 6 aufweist, die sich aber trich terförmig in den härteren Randteil 4 herein erstreckt, während die konische Stirnfläche 5 jeweils aus dem mittle ren Teil 3 heraustritt. Während die Außenfläche des wei cheren Mittelteiles 3 zylindrisch ist, erweitert sich die Außenfläche 7 der härteren Randteile 4 von einem kleinsten Querschnitt am Metallkörper 2 auf einen größeren Querschnitt an der konischen Stirnfläche 6. Hierdurch entsteht zwischen der konischen Stirnfläche 6 und der sich erweiternden Außenfläche 7 ein aufweitbarer Schirm, der bei Pressung des Elastomerkörpers 1 sich aufweitet und in seinem Querschnitt vergrößert und damit dem weichen Mittelteil 3 des Elastomerkörpers 1 beidseitig einen festeren Halt gibt. Hierdurch kann sich der mittlere Teil 3 des Elastomerkörpers 1 erheblich weiter aufweiten.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5 ist durch das Zentralloch 8 die Seele 9 des Bowdenzuges geführt und mit dem einen Metallkörper 2 A fest verbunden. Der Schlauch 10 des Bowdenzuges hingegen ist mit dem anderen Metall körper 2 B fest verbunden. Am Ende des Bowdenzuges sind bekannte, nicht dargestellte Arbeitsmittel für eine Re lativverschiebung der Seele des Bowdenzuges gegenüber dem Schlauch des Bowdenzuges vorgesehen.

Während in Fig. 3 das Absperrgerät in seiner Transport- und Lagerstellung dargestellt ist, in der auch der Ela stomerkörper dargestellt ist, also in einer Stellung ohne Zug- oder Druckbeaufschlagung, ist in Fig. 4 das Absperrgerät bei Druckbeaufschlagung dargestellt, hier haben sich die Schirme der Randteile 4 des Elastomer körpers aufgerichtet und in ihrem Querschnitt erweitert, noch erheblich hat sich der weichere Mittelteil des Ela stomerkörpers in seinem Außendurchmesser vergrößert. In diesem Zustand wird der Elastomerkörper zur Absperrung von Rohren benutzt, weil sich durch die Aufweitung des Mittelteiles dessen äußerer Umfang an die Innenwand des abzusperrenden Rohres angelegt hat. - In Fig. 5 ist das Absperrgerät bei Zugbeaufschlagung gezeigt, hier sind die beiden Metallkörper 2 sehr viel weiter auseinander gezogen und ziehen nun auch den weichen Mittelteil 3 des Elastomerkörpers 1 weit auseinander, so daß dieser seinen äußeren Durchmesser gegenüber der in Fig. 3 dar gestellten Grundstellung verringert. In dieser Stellung wird das Absperrgerät in die Rohrleitung durch ein in die Wandung der Rohrleitung eingebohrtes Loch eingeführt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist das Zentralloch 8 von dem Schaft einer Schraube 11 durchsetzt, deren Kopf 12 an einer Dichtscheibe 13 anliegt, die ihrerseits fest am einen Metallkörper 2 anliegt. Der andere Metall körper 2 A ist hier in besonderer Weise ausgebildet, er nimmt nämlich drehbar, aber axial unverschiebbar in einer Ausnehmung 14 den Flansch 15 einer Mutter 16 auf, die mit ihrem Innengewinde auf dem Außengewinde der Schraube 11 verdrehbar angeordnet ist und zur Aufbringung der Druck- bzw. Zugbeaufschlagung des Elastomerkörpers 1 dient. Schraube und Mutter sind gegeneinander durch bekannte Arbeitsmittel, beispielsweise einen Bowdenzug, verdrehbar.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ist das Zentralloch 8 von einer Welle 17 durchsetzt, die für den einen Me tallkörper 2 ein Linksgewinde 18, für den anderen Me tallkörper 2 ein Rechtsgewinde 19 aufweist. Die beiden Metallkörper weisen entsprechende Innengewinde im Zen tralloch 8 auf. Auf das freie Ende der Welle 17 ist ein halbkugelförmiger Führungskörper 20 aufgesetzt. Die Arbeitsmittel zur relativen Verdrehung der Welle 17 ge genüber dem dem Wellenende abgewandten Metallkörper 2 können wieder aus einem Bowdenzug bestehen.

Anstelle von Bowdenzügen können auch Flexballzüge ver wendet werden. Es können aber auch andere Arbeitsmittel, zur Herstellung der Relativdrehungen bzw. Relativver schiebungen verwendet werden.

Die in Fig. 8 dargestellte Seele 9 des Bowdenzuges ist aus einem Kunststoff hergestellt, der durch Fasern 23, die kreuzweise gelegt und gewebt sind, verstärkt ist. In Fig. 9 ist ein Absperrgerät mit einer derartigen hohlen Seele dargestellt. Durch den Hohlraum der Seele kann Gas durch die Einführungsschleuse für das Absperrgerät hindurchge führt werden und um die Reparaturstelle, die durch zwei derartige Geräte abgesperrt ist, umgeleitet werden, wenn die beiden Seelen der beiden Absperrgeräte gasdicht mit einander verbunden werden. Dieser Hohlraum 24 gibt somit die Möglichkeit, mit einfachen Mitteln eine Gasumleitung zu realisieren. Am vorderen Ende ist an der Seele 9 eine Verstärkung in Form eines hohlen Führungskörpers 20 ange bracht, welcher fest mit dem ihm benachbarten Metallkör per 2 durch Kleben verbunden ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 bis 12 ist in den Elasto merkörper 1 eine kronenförmige Federmetalleinlage 25 einge arbeitet. Es handelt sich hier um ein geschlitztes Rohr aus Federmetall, dessen Schlitze 26 nicht über die ganze Länge des Rohres, sondern nur über den größten Teil sich erstrecken. Dadurch bleibt am Ende ein ringförmiger Teil 27 stehen, von dem aus sich einzelne Blattfedern axial er strecken, die in einem mittleren Bereich nach außen hin abgebogen sind. Diese Blattfedern 28 sind in die härteren Randteile 4 des Elastomerkörpers 1 während der Produktion eingelegt und fest eingepreßt, während der Vulkanisation vulkanisiert das Gummi an diese Teile an. Diese Blattfe dern 28 verstärken die Schirmwirkung des konisch sich auf weitenden Teiles dieser Randteile 4.

Liste der Bezugszeichen:

A Geometrische Achse
1 Elastomerkörper
2 Metallkörper
3 Weicher Mittelteil des Elastomerkörpers
4 Härterer Randteil des Elastomerkörpers
5 konische Stirnfläche
6 konische Stirnfläche
7 sich erweiternde Außenfläche
8 Zentralloch
9 Seele des Bowdenzuges
10 Schlauch des Bowdenzuges
11 Schraube
12 Schraubenkopf
13 Dichtscheibe
14 Ausnehmung
15 Flansch
16 Mutter
17 Welle
18 Linksgewinde
19 Rechtsgewinde
20 Führungskörper
21 Schutzrohr
22 Gelenk
23 Faser
24 Hohlraum
25 Federmetalleinlage
26 Schlitze
27 ringförmiger Teil
28 Blattfedern

Claims

1. Absperrgerät für Rohrleitungen, bestehend aus einem Elastomerkörper, zwei an diesem anliegenden Metallkörpern und einer Vorrichtung, mit der die beiden Metallkörper zur Pressung des Elasto merkörpers relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerkörper (1) in der Mitte zwischen den beiden Metallkörpern (2) einen größeren Durch messer aufweist und/oder daß das Elastomer in der Mitte zwischen den beiden Metallkörpern (2) eine geringere Shore-Härte als an den Rändern aufweist.

2. Absperrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerkörper (1) aus drei fest zusammen gefügten Teilen (3, 4) besteht, von denen der mittlere (3) konische Stirnseiten (5) aufweist.

3. Absperrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallkörper (2) fest mit dem Elasto merkörper (1) verbunden sind, vorzugsweise anvulka nisiert oder angeklebt sind.

4. Absperrgerät nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerkörper (1) zentrisch von der Seele (9) eines Bowdenzuges (9, 10) durchsetzt ist, die an dem einen Metallkörper (2) befestigt ist, während der Schlauch (10) des Bowdenzuges (9, 10) an dem anderen Metallkörper (2) befestigt ist, oder daß der Elastomerkörper (1) zentrisch von dem Schaft einer Schraube (11) durchsetzt ist, deren eines Ende mit dem einen Metallkörper (2) fest verbunden ist, während eine auf der Schraube befind liche Mutter (16) mit dem anderen Metallkörper (2) axial fest, aber drehbar verbunden ist, oder daß der Elastomerkörper (1) zentrisch von einer Welle (17) durchsetzt ist, die im Bereich des mittleren weichen Teiles (3) des Elastomerkörpers (1) von einem Schutzrohr (21) umgeben ist, und die mit einem Rechts- und einem Linksgewinde versehen ist, die in die mit entsprechenden Gewinden ausgestatteten Metallkörper (2) eingreifen.

5. Absperrgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (11) oder die Welle (17) mit zwei Gelenken (22) ausgestattet ist.

6. Absperrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte des Elastomerkörpers (1) von den Rändern zur Mitte hin kontinuierlich abnimmt.

7. Absperrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kronenförmige Federmetalleinlagen (25) im Gummi angeordnet sind.

8. Absperrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bowdenzug (9, 10) als Gasschlauch ausgebildet ist.

9. Absperrgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (9) des Bowdenzuges (9, 10) hohl ist und vorzugsweise von einem faserverstärkten Kunststoffrohr gebildet ist, das vorzugsweise gewellt ist oder durch Ringe verstärkt ist.

10. Absperrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele des Bowdenzuges aus einem Kunst stoffstab gebildet ist, welcher mit achsparallelen Fasern verstärkt ist.