DE4411779C2

DE4411779C2 - Verfahren zur zeitweisen Anordnung eines expandierbaren Körpers in einem druckführenden Rohr und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE4411779C2
Application number: DE4411779A
Authority: DE
Inventors: Lars Tigerholm
Original assignee: Tigerholm AB
Current assignee: Tigerholm AB
Priority date: 1993-05-26
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2014-04-07
Also published as: GB2278415B; SE9301793L; SE501299C2; JP2650021B2; GB2278415A; GB9410217D0; DE4411779A1; SE9301793D0; JPH07139683A; US5400814A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur zeitweisen Anordnung eines expandierbaren Körpers in einem druckführenden Rohr und Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens um eine Blockierung des Flusses einer in einem Rohr befindlichen Flüssigkeit erzielen zu können. Zur Durchführung des Verfahrens wird im wesentlichen eine gegen die Umgebung abgedichtete Anschlußvorrichtung auf dem Rohr befestigt, durch die ein Loch in das Rohr gebohrt werden kann während die Ab dichtung gegenüber der Umgebung aufrechterhalten wird, so daß ein expandierbarer Körper durch die Anschlußvorrichtung mit Hilfe einer Blockierungsvorrichtung sowie durch das in das Rohr gebohrte Loch eingeführt werden kann, um zeitweilig den Fluß einer Flüssigkeit in diesem zu blockieren, wobei der expandierbare Körper vor dem Einführen einen größeren Durch messer aufweisen kann, als sowohl der Innendurchmesser des Zuführungskanals der Anschlußvorrichtung als auch der Durch messer des gebohrten Loches.

Verfahren und Vorrichtung zur zeitweisen Anordnung eines ex pandierbaren Körpers in einem druckführenden Rohr sind aus der US-PS 3,805,844 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine Vorrichtung mit einem Zylinder, der an dem abzusperrenden Rohr befestigbar und an seinem freien Ende mittels einer Kappe ver schließbar ist. Durch die Kappe ist ein Rohrgestänge führbar, an dessen in das abzusperrende Rohr einführbarem Ende mittels einer Muffe ein Absperrkörper befestigbar ist. Der Absperr körper wird nach seiner Einführung in das Rohr allseitig durch Einführung von Wasser zur Absperrung des Rohres aufgebläht. Bei der Einführung des Absperrkörpers in das Rohr kommt dieses mit dem Rand des Bohrloches in Berührung, so daß Beschädigun gen des Absperrkörpers zu befürchten sind.

Des weiteren ist der EP 0 294 727 A1 eine Vorrichtung zum Ab sperren von Rohrleitungen zu entnehmen, bei welcher ein an einem Führungsrohr angebrachter Absperrkörper in die abzusper rende Rohrleitung eingeführt wird. Bei dieser Vorrichtung ist jedoch die Anbringung eines Bohrloches mit vergleichsweise großem Durchmesser an der abzusperrenden Rohrleitung notwen dig, wobei auch hier Beschädigungen des Absperrkörpers durch von der Wandung des Bohrloches vorstehende Grate zu befürchten sind.

Dem Stand der Technik entsprechende Vorrichtungen und Verfah ren zur zeitweiligen Blockierung des Flusses von Flüssigkeiten in druckführenden Rohren unter Beibehaltung der Abdichtung gegen die Umgebung werden insbesondere in der WO 88/04380 beschrieben, in welchem der äußere Durchmesser des expandierbaren Körpers, der in Form eines zylindrischen Gummiballons ausgeführt ist und der Blockie rungseinrichtung angefügt ist, eine spezifische Maximalgröße besitzt, die in Beziehung zu dem Innendurchmesser des zu blockierenden Rohres steht, da praktische Einschränkungen in der Fähigkeit einer Expansion des Ballons bestehen. Dies ist ein Hauptnachteil, da eine Vielzahl unterschiedlicher Ab messungen für die Anschlußvorrichtung, die Blockierungsvor richtung und den Gummiballon benötigt werden, um die Vor richtungen Rohren unterschiedlichen Durchmessers anpassen zu können. Ein weiterer Hauptnachteil liegt darin, daß, wenn die Blockierung von Rohren mit Durchmessern von 2 inches (ca. 5 cm) oder mit größeren Durchmessern durchgeführt wer den soll, die Blockierungsvorrichtung, der Bohrer und der Gummiballon eine derartige Größe aufweisen müssen, daß Hand bohrer zur Erzeugung des Loches in dem Rohr nicht länger eingesetzt werden können und der Einsatz von großen, stand festen Elektrobohrmaschinen notwendig wird. Da die relevan ten Rohre oftmals Wasser- oder Heizrohre darstellen, die in der Nähe von Gebäudewänden installiert sind, schließt der Platzmangel den Einsatz von Bohrern der erforderlichen Größe aus.

Ein weiterer Nachteil des gegebenen Standes der Technik besteht darin, daß, da die Vorrichtung nur für eine zeitwei lige Blockierung des Flusses in dem Rohr vorgesehen ist, und der expandierbare Körper nach der Blockierung wieder ent fernt wird, die Form des expandierbaren Körpers nach einer gewissen Zeit in dem ausgedehnten Zustand verändert wird, so daß der Ballon nicht mehr in der Lage ist, vollständig seine ursprüngliche Form anzunehmen. Sein äußerer Durchmesser wird dann größer als das Loch des Rohres, durch welches der Kör per wieder ausgeführt werden muß. Dies bedeutet, daß der Körper während des Zurückführens von der Blockierungsvor richtung abrutschen kann und innerhalb des Rohres verloren geht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, gemäß den Patentansprüchen ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile beseitigt und den Durchmesser der benötigten Blockierungsvorrichtung und den des Bohrers minimiert und damit auch den benötigten Durchmesser des Bohrloches minimiert. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 und 2 gelöst.

Ist der expandierbare Körper, in der Regel ein Gummiballon, birnenförmig anstatt zylinderförmig mit einem Maximaldurch messer größer als derjenige des Bohrloches ausgeführt, so muß der Körper nicht mehr in einem so großen Ausmaß expandieren, um den Innendurchmesser des Rohres vollständig auszufüllen, und lediglich eine Größe des expandierbaren Körpers braucht für eine größere Anzahl von Rohrdurchmessern, als dies bis an hin möglich war, eingesetzt werden. Die Einführung des expan dierbaren Körpers mit einem größeren Durchmesser als der des Bohrloches wird dadurch möglich, daß der Körper, der an der Blockierungsvorrichtung angefügt ist, vor der Einführung in die Anschlußvorrichtung und in das Rohr axial ausgedehnt wird, wodurch sein Maximaldurchmesser auf eine Größe reduziert wird, die kleiner als die des Durchmessers der Öffnung in der An schlußvorrichtung und des Durchmessers des Rohrbohrloches ist. Nachdem der Körper teilweise in das Rohr eingeführt wurde, wird seine axiale Ausdehnung stufenweise verringert, was dazu führt, daß der Körper seine ursprüngliche birnenförmige Form beibehält. Ist der Körper einmal in dem Rohr angeordnet, kann eine Blockierung des Flusses einer Flüssigkeit durch Aufbau eines inneren Druckes in dem Körper in einer allgemein bekann ten Art und Weise erzeugt werden, bis daß er bei ausreichendem Druckaufbau das Rohr vollständig blockiert. Wird der Körper anschließend von dem Rohr entfernt, so wird die umgekehrte Reihenfolge, nachdem der Innendruck des Körpers bis auf Atmo sphärendruck reduziert wurde, eingehalten, d. h. der Körper wird wiederum radial expandiert, bis daß sein Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des Bohrloches und so eine Entfernung der Blockierungsvorrichtung zusammen mit dem expan dierbaren Körper ermöglicht.

Das Verfahren sowie eine Ausführungsform sind in den Patent ansprüchen und den beigefügten Abbildungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der auf dem Rohr befestigten Anschlußvorrichtung,

Fig. 2 eine nicht zusammengesetzte Blockierungsvorrich tung mit ihren unteren und oberen Teilen und dem nicht montierten expandierbaren Körper,

Fig. 3 ein Schnitt durch die Anschlußvorrichtung und die Blockierungsvorrichtung während der Einführung des axial expandierten expandierbaren Körpers durch das Bohrloch des Rohres, und

Fig. 4 den vollständig in das Rohr eingeführten expan dierbaren Körper.

In Fig. 1 stellt 1 einen Teil des Rohres dar, in welchem die Blockierung des Flusses stattfinden soll, 2 stellt eine Anschlußvorrichtung dar, die an dem Rohr mit Schraubenbefe stigungen festgespannt ist (19 in Fig. 4), um eine Abdich tung gegen die Umgebung zu erreichen, wobei 3 einen Dich tungskörper darstellt, um eine Absperrung gegen einen Boh rer, der ein Bohrloch des Rohres erzeugt, und gegen die Blockierungsvorrichtung zu erzielen, wenn die Vorrichtung in die Anschlußvorrichtung eingefügt worden ist, deren Hohlka nal 5 für den das Bohrungsloch des Rohres erzeugenden Bohrer und für die Blockierungsvorrichtung als Führung dient. 4 weist auf eine Ventilvorrichtung hin, die durch den Bohrer oder die Blockierungsvorrichtung betätigt wird, welche auf grund deren Elastizität und des innerhalb des Rohres herr schenden Druckes automatisch schließt, wenn der Bohrer oder die Blockierungseinrichtung entfernt werden. 6 bezeichnet einen Hohlraum in der Anschlußvorrichtung, um Raum für Oszil ationen der Ventilvorrichtung zur Verfügung zu stellen und um Bohrspäne, die während der Bohrung des Loches erzeugt werden, aufnehmen zu können. Ein Außengewinde 7 ist am unte ren Ende der Anschlußvorrichtung zur schraubenden Anbringung der Blockierungsvorrichtung mittels der Überwurfmutter 9 gezeigt.

Fig. 2 zeigt die Blockierungsvorrichtung, deren oberer Teil 8 und deren unterer Teil 10 mit einem zentralen Zuführungs kanal 20 ausgestattet sind, so daß axiale Bewegungen des Expandiergestänges 11 und die Zufuhr von Preßluft in den expandierbaren Körper 17 ermöglicht sind. Darüber hinaus ist der obere Teil der Blockierungsvorrichtung 8 mit drei gewin deführenden Verbindungsstücken ausgestattet, wobei 21 der Einführung des Expandiergestänges 11, 22 der Verbindung mit einer Preßluftversorgung und 23 dem Anschluß eines Druckausgleiches dient. Die Mutter 9 dient der schraubenden Verbindung der Blockierungsvorrichtung mit dem Gewindeteil 7 der Anschlußvorrichtung 2. Das mit dem Gewinde 13 des unteren Bauteiles 10 korrespondierende Innengewinde 14 dient der schraubenden Verbindung des expandierbaren Körpers 17. Das untere Bauteil 10 ist darüber hinaus mit einer Manschet te 12 ausgestattet, die eine Fixierung des Körpers 17 da durch sichert, daß es die innenliegende Lippe 18 des Körpers einklemmt. Ferner ist das untere Ende des Gestänges 11 abge rundet und dafür vorgesehen, im Inneren des Körpers 17 zu wirken, falls eine axiale Expansion des Körpers gewünscht ist, wenn manueller Druck auf die Druckplatte 15 ausgeübt wird. Der expandierbare Körper 17 ist ferner als ein birnen förmiger Ballon mit einer in der Öffnung angeordneten innen liegenden Lippe 18 ausgeführt.

Fig. 3 zeigt die Blockierungsvorrichtung mit dem angefügten und durch das Gestänge 11 axial ausgedehnten expandierbaren Körper 17, durch welches dem Körper ermöglicht wird, in den Führungskanal 5 der Anschlußvorrichtung und in das in das Rohr 1 gebohrte Loch 24 eingefügt zu werden.

In Fig. 4 ist der expandierbare, innerhalb des Rohres an geordnete Körper 17 gezeigt, der, nachdem das Gestänge 11 entfernt wurde, seine birnenartige Form beibehält und nun z. B. mit Preßluft, die durch das Verbindungsstück 22 zuge führt wurde, expandiert werden kann, um das Rohr vollständig zu blockieren. Das Verbindungsstück 21 ist hier durch das Absperrglied 25 abgeschlossen, während das Verbindungsstück 23 mit dem Druckausgleich verbunden ist.

Bezugszeichenliste

1

Rohr

2

Anschlußvorrichtung

3

Dichtungskörper

4

Ventilvorrichtung

5

Zuführungskanal

6

Hohlraum

7

Außengewinde

8

oberer Teil der Blockierungsvorrichtung

9

Überwurfmutter

10

unterer Teil der Blockierungsvorrichtung

11

Gestänge

12

Manschette

13

Außengewinde

14

Innengewinde

15

Druckplatte

17

expandierbarer Körper

18

innenliegende Lippe

19

Schraubenbefestigungen

20

Zuführungskanal

21

Verbindungsstück

22

Verbindungsstück

23

Verbindungsstück

24

Bohrloch

25

Absperrglied

Claims

1. Verfahren zur zeitweisen Anordnung eines expandierbaren Körpers (17) in Form eines birnenförmigen Gummiballons in einem druckführenden Rohr (1), das ein fließendes Medium enthält, bestehend aus den folgenden Verfahrensschritten:

1. Anbringung einer Anschlußvorrichtung (2) auf dem Rohr an einer Stelle, an der die Anbringung des expandier baren Körpers gewünscht ist, dergestalt, daß eine Abdichtung zwischen der Außenfläche des Rohres und der Anschlußvorrichtung erzeugt wird;
2. Einführung eines Bohrers durch einen Führungskanal (5) der Anschlußvorrichtung, der mit einem Dichtungskörper (3) ausgestattet ist, der den Führungskanal gegen die Umgebung abschließt, wenn der Bohrer oder die Blockie rungsvorrichtung in den Führungskanal eingeführt wor den sind, und mit einer öffenbaren Ventilvorrichtung (4), die zwischen dem Führungskanal und einem Hohl raum (6) angeordnet ist und durch den Bohrer oder die Blockierungsvorrichtung betätigt wird und zwischen dem Führungskanal und dem Hohlraum (6) angeordnet ist;
3. Erzeugung eines Bohrloches in dem Rohr mittels eines Bohrers;
4. Entfernung des Bohrers nach Erzeugung des Bohrloches, wodurch die Ventilvorrichtung automatisch geschlossen wird; sowie
5. Einführung eines expandierbaren Körpers, mit Hilfe der Blockierungsvorrichtung durch den Führungskanal der Anschlußvorrichtung in das Rohr, dadurch ge kennzeichnet, daß der an die Blockierungs vorrichtung angefügte expandierbare Körper (17) im nichtexpandierten Zustand einen maximalen Außen durchmesser aufweist, der größer ist, als der Innen durchmesser des Führungskanals (5) der Anschlußvor richtung und des Durchmessers des in das Rohr gebohr ten Loches (24), und daß dessen Einführung durch den Führungskanal und das Bohrloch derart erfolgt, daß der expandierbare Körper (17) vor der Einführung axial mittels eines gegenüber der Blockierungsvorrichtung verschiebbar geführten Gestänges (11) expandiert wird und gleichzeitig der Maximaldurchmesser des Körpers (17) auf eine Größe verringert wird, die geringer ist als der Durchmesser des Führungskanals (5), daß der axial expandierte Körper (17) teilweise in das Rohr eingeführt wird und daß anschließend die axiale Expan sion stufenweise so lange reduziert wird, bis daß der Körper (17) vollständig eingeführt worden ist und seine birnenförmige Gestalt wieder erlangt.

2. Vorrichtung zur zeitweisen Anordnung eines expandierbaren Körpers in einem ein fließendes Medium enthaltenden druck führenden Rohr (1) mit einer Anschlußvorrichtung (2), die abdichtend an dem Rohr (1) befestigbar ist und einen gegen die Umgebung abschließenden Führungskanal (5) aufweist, sowie eine öffenbare Ventilvorrichtung (4), die zwischen dem Rohr (1) und einem zu dem Rohr benachbarten Hohlraum (6) der Anschlußvorrichtung angeordnet ist, und mit einer Blockierungsvorrichtung an der der expandierbare Körper befestigbar ist und mittels derer er in das Rohr (1) ein führbar ist, wobei die Blockierungsvorrichtung einen Füh rungskanal (20) aufweist und wobei die Ventilvorrichtung durch einen Bohrer oder die Blockierungsvorrichtung betä tigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierungsvorrichtung ein in dem Führungskanal (20) längsverschiebbares Gestänge (11) aufweist, dessen Länge die Länge der Blockierungsvorrichtung überschreitet und dessen dem expandierbaren Körper gegenüberliegendes Ende aus der Blockierungsvorrichtung herausragt und druck beaufschlagbar ist, so daß der expandierbare Körper durch Betätigung des Gestänges axial gedehnt wird und sich des sen Außendurchmesser verringert.