DE4428522C2 - Tauschschieber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauschschieber zum Absperren und Öffnen von Rohrleitungen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Gattung.

Solche Tauschschieber dienen dazu, den Austausch von alten oder defekten Flaschen­ schiebern zu erleichtern. Bei der Montage der Schieber wird, damit mittels einer Flachdichtung an den Flanschen eine genügende Dichtheit erreicht wird, die Flanschver­ bindung durch Schrauben so stark angezogen, daß durch den hohen Preßdruck die Flachdichtungen, je nach Material, oft beträchtlich verdrängt und in der Dicke verringert werden. Des weiteren sind die Baulängen zwar genormt, es sind aber Toleranzen zugelassen, die zusätzlich ausgeglichen werden müssen. Es ist deshalb nahezu unmöglich, einen neuen Flaschenschieber mit Flachdichtung im Austausch gegen einen alten oder defekten in die entstandene Lücke zu montieren, ohne daß die Flansche dabei mit Gewalt auseinandergetrie­ ben werden. Das Auseinandertreiben kann zum Beispiel durch das Setzen von Keilen geschehen, was jedoch eine zeitraubende Arbeit ist, die im Grunde, insbesondere wenn es sich um eine wichtige Hauptleitung handelt, schnell erledigt werden sollte.

Zur Erleichterung und Beschleunigung dieser Arbeit wurden spezielle Tauschschieber entwickelt. Hierbei handelt es sich um Schieber mit glatten Enden, auf die eine spezielle Dichtung montiert wird, die dann mittels eines Losflansches sowohl gegen das Spitzende des Tauschschiebers als auch gegen den Flansch auf der Gegenseite gedrückt wird und nach dem Anziehen der Flanschschrauben eine dichte, spannungsfreie Verbindung herstellt.

Hierbei besteht auch die Möglichkeit, die Losflansche mit acht Schraubenlöchern zu versehen und damit aufgrund ihrer Verdrehbarkeit für verschiedene Flanschausgestaltungen, insbesondere Achtloch- und Vierlochflansche, bei gleichem Lochkreisdurchmesser verwendbar und montierbar zu machen.

Der Nachteil dieser bekannten Tauschschieber liegt insbesondere darin, daß Schieber mit der beschriebenen Flanschverbindung nicht zugfest sind. Eine an der Rohrleitung und damit auch auf den Schieber wirkende Längskraft, wie sie auftreten kann, wenn unmittelbar hinter einem eingebauten Tauschschieber bisheriger Bauart Arbeiten an der Hauptleitung durchgeführt werden, bei denen das Rohr abgeschnitten werden muß und der Tauschschieber gegenüber dem restlichen Rohrnetz abdichten soll, wirkt über die Flanschverbindung auf den Losflansch. Bei größeren Kräften oder Relativbewegungen zwischen Losflansch und dem Spitzende des Tauschschiebers kann sich der Losflansch von diesem Ende lösen, wodurch die Verbindung undicht wird.

Beispiele für nicht zugfeste Flanschverbindungen zeigen die DE-AS-11 87 433, die DE-GM-70 20 894 sowie die GB 2 057 616. Bei allen drei vorgenannten Flanschverbindungen wird der Flansch zwar abgedichtet, jedoch kann sich das Rohr nach der Montage noch immer aus dem Flanschbereich herausbewegen.

Eine völlig gegensätzliche Konstruktionsvariante wird beispielsweise in folgenden Dokumenten aufgezeigt: DE-OS-22 42 969, DE-OS-20 53 147, GB 1 424 595 und US-A 3,861,722. Bei den hier gezeigten Flanschverbindungen liegt zwar eine Zugfestigkeit vor, jedoch besteht nach der Montage dieser Flanschverbindungen keine Möglichkeit mehr, Zugkräfte dadurch auszugleichen, daß eine gewisse Relativbewegung zwischen Rohr und Losflansch gestattet wird. Eine solche Zugkraft wird Verspannungen in den Bauteilen auslösen. Mögliche weitere Folge könnten Undichtigkeiten im Bereich der Flanschver­ bindung sein.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tauschschieber zum Absperren und Öffnen von Rohrleitungen vorzuschlagen, der die oben genannten Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll ein Tauschschieber zur Verfügung gestellt werden, der die Vorteile der Losflansch-Konstruktion beibehält, aber gleichzeitig zugfest gegenüber Längskräften in Rohrrichtung und damit verbundenen Relativbewegungen ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebenen Merkmale gelöst.

Eine spezielle Ausgestaltung der Spitzenden in Zusammenwirkung mit einer besonderen, daran angepaßten Form der Losflansche trägt dazu bei, die Zugsicherheit des Schiebers zu gewährleisten, ohne auf die bewährten Losflansche verzichten zu müssen.

Besonders vorteilhaft wirkt sich hierbei aus, daß die Halte- und Gegenhalteeinrichtungen dadurch, daß sie eine begrenzte Relativbewegung der Losflansche in Richtung der Flanschfläche zulassen, so ausgestaltet sind, daß bei der Montage, d. h. beim Anziehen der Flanschverbindung die Toleranzen ausgeglichen werden und eine dichte Verbindung entsteht. Sollten jedoch aus irgendeinem Grunde Zugspannungen auf die Losflansche wirken, so wird der Losflansch, nachdem er eine begrenzte Relativbewegung in Längsrichtung ausgeführt hat, an seinen Gegenhalteeinrichtungen von der Halteeinrichtungen der Spitzenden gehalten und daran gehindert, sich vom Spitzende abzulösen. Somit werden Undichtigkeiten verhindert.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tauschschiebers bestehen die Halteeinrichtungen der Spitzenden aus einer außen in die Umfangswand der Spitzenden eingearbeiteten Umfangsnut und einem darin befindlichen Einlegering. Die Gegenhalteein­ richtung der Losflansche ist hierbei ein an der flanschabgewandten Seite der Losflansche angeordneter radialer Innenabsatz, der im unbelasteten verschraubten Flanschzustand mit einem Spiel in Längsrichtung vom Einlegering beabstandet ist.

Vorteilhafterweise können bei dieser Ausgestaltung alle Bauteile integral korrosionsgeschützt werden und sind auf einfache Weise spanabhebend oder als Gußstücke herzustellen. Der beim Auftreten von Zugspannungen am Einlegering anliegende Innenabsatz gewährleistet eine hohe Absicherung gegen das Abgleiten der Losflansche und schließt damit die Gefahr der Undichtigkeit der Lastflanschverbindung aus.

Vorteilhafterweise kann der oben beschriebene Tauschschieber so ausgebildet sein, daß der Einlegering und der Innenabsatz einander gegenüberliegende, schräge Flächen aufweisen, die beim Auftreten von Relativbewegungen miteinander in Kontakt kommen.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tauschschiebers weisen die Halteeinrichtungen erste Reibflächen auf, welche nach einer begrenzten Relativbewegung der Losflansche in Richtung auf die Flanschfläche über zweite Reibflächen der Gegenhalte­ einrichtung einen Reibschluß erzeugen und damit eine weitere Relativbewegung verhindern.

Diese reibschlüssige Version der Halte- und Gegenhalteeinrichtungen läßt sich auf verschiedene Weise ausgestalten. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, die ersten und zweiten Reibflächen an den Gußteilen der Spitzenden und der Losflansche anzuformen. Hierdurch ist eine besonders einfache und kostengünstige Herstellungsweise eines erfindungsgemäßen Tauschschiebers gegeben.

Alternativ kann die Reibwirkung zwischen den Reibflächen der Losflansch-Gegenhalteein­ richtungen und den Reibflächen an den Spitzenden mittels einer Klemme oder eingelegter Keile erzeugt werden. Hier eröffnen sich demnach verschiedene Möglichkeiten, die benötigte Reibung zu erzeugen, so daß die Ausgestaltung des Tauschschiebers den jeweiligen Erfordernissen gut und genau angepaßt werden kann.

Die Erfindung kann bei verschiedenen Arten von Tauschschiebern Anwendung finden. So können sowohl Tauschschieber mit zwei senkrecht zur Absperreinrichtung angeordneten Abgängen als auch solche mit drei oder vier senkrecht zur Absperreinrichtung angeordneten Abgängen erfindungsgemäß ausgebildet werden.

Die Losflansche der Tauschschieber werden bevorzugt als Achtloch-Flansche ausgestaltet, können jedoch auch mit jeder anderen Anzahl an Löchern versehen sein. Die Anwendung der Erfindung auf Tauschschieber ist unabhängig von deren Baugröße; sie kann auf alle Baulängen (z. B. Baureihen) und Anschlußmaße (z. B. Kerndurchmesser, . . . ) in gleicher Weise angewendet werden.

Durch das Entfernen der Halte- und/oder Gegenhalteeinrichtungen kann der zugfeste Tauschschieber jederzeit in einen nicht zugfesten Tauschschieber umgebaut werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Figuren an einem Ausführungs­ beispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Tauschschieber mit zwei Abgängen, der mit Losflanschen mit Innenabsatz und einem Haltering in einer Umfangsnut der Spitzenden versehen ist, und

Fig. 2 eine Vergrößerung eines Spitzendes des Tauschschiebers nach Fig. 1 mit angesetzter Dichtung und montiertem Losflansch.

In der symmetrischen Querschnittansicht der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Tausch­ schieber gezeigt, bei welchem an einem Ansatz 21 seines Gehäuses 20 eine Absperreinrich­ tung 10 angebracht ist. Der Tauschschieber weist an seinem Gehäuse 20 zwei Abgänge auf, von denen einer mit 23 gekennzeichnet ist, und die im geöffneten Zustand der Ab­ sperreinrichtung ein durchgängiges Stück der Rohrleitung bilden, in die der Tauschschieber eingesetzt wird. Der Losflansch 30 am Spitzende 23 des Abgangs 22 ist ebenso wie das Spitzende selbst erfindungsgemäß mit Halte- und Gegenhalteeinrichtungen versehen.

Im vorliegenden Beispiel der Fig. 1 handelt es sich bei der Halteeinrichtung um eine Umfangsnut 25, die in die Außenwand des Spitzendes 23 eingearbeitet wurde. In dieser Umfangsnut 25 befindet sich ein Einlegering 26. Dieser kann z. B. in der Art eines Seegerrings eingesetzt werden.

Die Dichtung 24 ist so über das Spitzende 23 geschoben, daß sie mit ihrem stirnseitigen Ende teilweise über der Flanschseite des Losflansches 30 liegt, wodurch sie beim Anziehen des Flansches verpreßt wird und diesen in radialer Richtung abdichtet. An der flansch­ abgewandten Seite weist der Losflansch 30 einen radialen Innenabsatz 32 auf, der den Einlegering 26 in der Umfangsnut 25 von hinten umgreift, jedoch mit einem gewissen Spiel in Längsrichtung von der gegenüberliegenden Fläche des Einlegerings 26 beabstandet ist.

Beim Anziehen der Flanschverbindung wird die Dichtung 24 an den Stirnflächen des Losflansches 30 verpreßt, wobei sich der Losflansch 30 axial etwas in Flanschrichtung verschiebt. Das Spiel zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des Einlegerings 26 und des Innenabsatzes 32 muß daher groß genug sein, um diese Bewegung nicht zu behindern.

Beim Auftreten einer Zugkraft in Längsrichtung der Rohrleitung wird sich der Innenabsatz 32 des Losflansches 30 bis zum Anschlag am Einlegering 26 in Richtung der entstandenen Relativbewegung verschieben, jedoch dann ein weiteres Abgleiten vom Spitzende 23 verhindern. Abhängig vom gewählten Spiel können mit der beschriebenen Vorrichtung auch kleinere Relativbewegungen spannungsfrei ausgeglichen werden, nämlich solange noch kein Anschlag des Innenabsatzes 32 am Einlegering 26 erfolgt.

Die gegenüberliegenden Flächen des Einlegerings 26 und des Innenabsatzes 32 sind zur Optimierung der Kraftübertragung mit Schrägen versehen.

Anhand der in Fig. 2 dargestellten Vergrößerung des mit einem Losflansch 30 und einer Dichtung 24 versehenen Spitzendes 23 kann der prinzipielle Auf- und Zusammenbau des erfindungsgemäßen Tauschschiebers näher erläutert werden.

Zunächst wird der Losflansch 30 über das Spitzende 23 des Tauschschiebers geschoben, bis die Umfangsnut 25 frei liegt. Danach kann der Einlegering 26 in die Umfangsnut 25 eingesetzt und die Dichtung 24 auf die Stirnseite des Spitzendes 23 aufgeschoben werden. Der Losflansch wird nun in Richtung der Flanschseite wieder über die Dichtung 24 geschoben, wobei ein axiales Spiel d zwischen den schrägen Flächen des Innenabsatzes 32 und des Einlegerings 26 bleibt.

Ein erfindungsgemäßer zugfester Tauschschieber wird wie nachfolgend beschrieben im Austausch gegen einen anderen in einer Rohrleitung montiert:
Zunächst werden der zu ersetzende Flanschenschieber und die beiden Gegenflansche freigesetzt, worauf die Flanschverbindung gelöst wird. Der zu ersetzende Flanschenschieber wird zusammen mit seinen Dichtungen entfernt, was durch die Verpressung der Dichtungen meist nur mit entsprechenden Hilfsmitteln durchführbar ist. Hierauf werden die Dichtflächen der beiden Gegenflansche gereinigt und der Tauschschieber in die entstandene Lücke eingesetzt. Halte-, Gegenhalteeinrichung, Dichtung und Losflansch sind dabei bereits auf die Spitzenden des Tauschschiebers montiert. Die Losflansche werden nun so gedreht, daß die Bohrungen der Losflansche mit den Bohrungen des Gegenflansches fluchten, wonach die Schrauben durchgesteckt, mit Muttern versehen und solange angezogen werden, bis der Dichtungsbereich soweit verpreßt ist, daß die Verbindung abdichtet.

Im Anschluß daran wird eine Dichtigkeitsprüfung durchgeführt, und bei abgedichtetem Flansch kann das Erdreich wieder verfüllt und verdichtet und der Straßenbelag erneuert werden.

Claims (9)

1. Tauschschieber zum Absperren und Öffnen von Rohrleitungen mit

• a) einer Absperrvorrichtung (10),
• b) einem Gehäuse (20) mit
• b1) einem Ansatz (21) zur Aufnahme der Absperreinrichtung (20) und
• b2) mindestens zwei voneinander absperrbaren Abgängen (22) zur Ausbildung des Strömungskanals,
• c) Losflanschen (30) an den Spitzenden (23) der Abgänge (22) des Gehäuses (20), und
• d) Umfangsdichtungen (24), die sich abschnittsweise zwischen den Spitzen­ enden der Abgänge (22) und den Losflanschen (30) sowie teilweise an den Stirnseiten der Losflansche (30) erstrecken,

dadurch gekennzeichnet, daß

• e) die Spitzenden (23) mit einer Halteeinrichtung (25, 26) zur Begrenzung der Bewegung der Losflansche (30) in Richtung der Flanschfläche versehen sind, und daß
• f) die flanschabgewandten Abschnitte der Losflansche (30) mit Gegenhalte­ einrichtungen (31) versehen sind, die auch nach dem Herstellen der Flanschverbindung eine begrenzte Relativbewegung der Losflansche (30) in Richtung der Flanschfläche zulassen.

2. Tauschschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteein­ richtungen (25, 26) aus einer außen in die Umfangswand der Spitzenden (23) eingearbeiteten Umfangsnut (25) und einem darin befindlichen Einlegering (26) beste­ hen, und daß die Gegenhalteeinrichtung (31) ein an der flanschabgewandten Seite der Losflansche (30) angeordneter radialer Innenabsatz (32) ist, der im unbelasteten verschraubten Flanschzustand mit Spiel vom Einlegering (26) beabstandet ist.

3. Tauschschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlegering (26) und der Innenabsatz (32) einander gegenüberliegende schräge Flächen aufweisen.

4. Tauschschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteein­ richtungen erste Reibflächen aufweisen, die nach einer begrenzten Relativbewegung der Losflansche in Richtung auf die Flanschfläche über zweite Reibflächen der Gegenhalteeinrichtung Reibschluß erzeugen und damit eine weitere Relativbewegung verhindern.

5. Tauschschieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Reibflächen an Gußteilen der Losflansche (30) und der Spitzenden (23) angeformt sind.

6. Tauschschieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibwirkung zwischen den Reibflächen mittels einer Klemme und/oder eingelegter Keile erzeugt wird.

7. Tauschschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch zwei senkrecht zur Absperreinrichtung (20) angeordnete Abgänge (22).

8. Tauschschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch drei oder vier senkrecht zur Absperreinrichtung (20) angeordnete Abgänge (22).