DE69217158T2 - Rohrleitungsverschluss - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Fluide, seien sie nun gasförmig oder flüssig, werden normalerweise über eine Reihe von Rohrleitungen verteilt, die ein Rohrleitungssystem bilden. Häufig sollen eine Reparatur oder ein Austausch in einem Teil eines Rohrleitungssystems ausgeführt werden. Ein Verfahren zum Ausführen einer Reparatur besteht darin, das gesamte System stillzulegen, so daß ein Abschnitt repariert werden kann. Dieses Verfahren ist in vielen Fällen nicht vorteilhaft, sei es, daß es sich um ein industrielles System, wie in einer Ölraffinerie, handelt oder um ein kommerzielles System, wie beispielsweise bei einem kommunalen Wassersystem oder einem kommunalen Gasverteilungssystem.
• Es gibt eine Vielzahl von Mitteln, die die Reparatur, den Austausch, das Versetzen oder die Installation neuer Teile in ein unter Druck stehendes Rohrleitungs- oder Leitungssystem ohne den Verlust der Versorgung des gesamten Systems und bei minimalem Ablauf bzw. Austreten des Fluidinhalts in einer bestimmten Rohrleitung ermöglichen. Das Absperren bzw. Verschließen von Rohrleitungen wird in praktisch jedem Typ Rohrmaterial und in Rohrleitungen ausgeführt, die praktisch jede Art Fluid transportieren.
• Für die meisten mechanischen Unterbrechungs- oder Absperrverfahren ist es erforderlich, daß eine seitliche Zugangsöffnung in der Rohrleitung hergestellt wird, so daß ein Verschluß oder eine Sperre in die Rohrleitung eingeführt werden kann. Das normale Verfahren des Schneidens des Zugangsloches in die Rohrleitung wird Heißanzapfen (hot tapping), Naßanzapfen (wet tapping), Druckanzapfen (pressure tapping) oder Seitenanzapfen (side tapping) genannt und je nach dem Industriezweig und dem Einsatzort mit einer Vielzahl anderer Begriffe bezeichnet.
• Beim Heißanzapfen wird eine Düse an der Leitung in druckdichter Passung zwischen der Düse und der Leitung angebracht. Ein Schieberventil wird an der Düse angebracht, und eine druckdichte Schneidmaschine wird an dem Ventil angebracht. Das Ventil wird geöffnet, und ein Schneider der Schneidmaschine wird durch das Ventil geschoben und kommt mit der Leitung in Kontakt, um eine Zugangsöffnung in die Rohrleitung zu schneiden. Nachdem die Zugangsöffnung geschnitten worden ist, wird der Schneider durch das Ventil nach außen zurückgezogen. Das Ventil wird geschlossen. Anschließend wird die Schneidmaschine ohne Verlust an Druck oder Strömung in der Leitung entfernt.
• Die Größe der Zugangsöffnung in der Leitung wird durch die Konstruktion und die Größe des jeweiligen Stopfens bzw. Verschlusses bestimmt. In den meisten Fällen machen Verschlüsse ein Zugangsloch erforderlich, dessen Durchmesser 95% oder mehr des Innendurchmessers der Rohrleitung entspricht. Eine kleinere Zugangsöffnung ist vorteilhaft, da die strukturelle Unversehrtheit der angezapften Leitung umgekehrt proportional zur Größe der Zugangsöffnung ist. Darüber hinaus werden verschiedene Material- und Werkzeugkosten verringert, wenn die Größe der Zugangsöffnung verringert wird.
• Die Nutzung von Zugangslöchern für Verschlußvorrichtungen, die kleiner sind als 95% des Durchmessers der Rohrleitung wird in drei Patenten offenbart, d.h.: 3,120,246, das am 4. Februar 1964 unter dem Titel "Conduit Stopper" (Rohrleitungsverschluß) dem Erfinder Fritz Alter erteilt wurde, 3,115,163, das am 24. Dezember 1963 unter dem Titel "Means For Stopping The Flow Of Fluid In A Conduit" (Einrichtung zum Unterbrechen des Stroms von Fluid in einer Rohrleitung) den Erfindern Kenneth S. Van Epps und Walter E. Magnus erteilt wurde, sowie 2,272,734, das am 10. Februar 1942 unter dem Titel "Means For Stopping Flow Of Fluid In Conduits" (Einrichtung zum Unterbrechen des Stroms von Fluid in Rohrleitungen) dem Erfinder Irwin H. Witt erteilt wurde. Jedes der drei Patente lehrt ein flaches, im allgemeinen rechteckiges elastisches Dichtungselement. Witt offenbart ein Dichtungselement mit einem bogenförmigen unteren Abschnitt zum Eingriff mit dem Inneren der Rohrleitung. Alter und Van Epps offenbarten jeweils einen elastischen Träger mit einem vertikalen Schlitz zur Aufnahme des flachen Dichtungselementes und einer Halteschraube, die an den Träger angeschraubt ist. In jedem der drei Patente wird der Träger in die unter Druck stehende Rohrleitung unter Verwendung einer hohlen Schraubenwinde eingeführt. Wenn der Träger in der Leitung in Position gebracht ist, drückt eine zweite Schraubenwinde im Inneren der ersten Schraubenwinde des Dichtungselementes an die Leitung und bewirkt so zwangsweise Verformung von dem Träger weg nach außen in Dichtungskontakt mit der Innenwand des Rohrs. Der Einsatz einer doppelten Schraubenwinde führt zu einer Zunahme der Herstellungskosten für den Verschluß aufgrund der Vielzahl der erforderlichen Teile und der genauen Toleranzen, die zur ordnungsgemäßen Funktion erforderlich sind. Darüber hinaus sind mehr Dichtungen erforderlich, um Austritt aus der unter Druck stehenden Leitung über die Maschine und in die Umgebung zu verhindern. Die räumlichen Beschränkungen machen es erforderlich, daß bestimmte Teile kleiner, und daher zerbrechlicher sind als dies bei einer Maschine zum Einsatz auf dem Gebiet des mechanischen Handwerks vorteilhaft wäre, mit dem Reparaturfunktionen erfüllt werden. Jede der drei Offenbarungen lehrt ein anderes Verfahren zum Abdichten der Außenseite des Trägers an dem Bohrer bzw. der Düse. Bei keinen wird ein formschlüssiges Dichtungssystem eingesetzt, das eine elastische Dichtung an eine Metallaufnahme zusammendrückt.
• In einigen Fällen ist es vorteilhaft, einen Abschnitt der Rohrleitung zu isolieren, jedoch das gesamte System noch einsatzfähig zu halten. Eine anerkannte Einrichtung wird von dem obengenannten US-Patent 2,272,734 von Witt sowie dem US-Patent 3,115,163 von Van Epps et al. gelehrt. Jedes dieser Patente lehrt eine ähnliche Einrichtung. Zwei Leitungsverschlüsse werden an der Rohrleitung angebracht. Zwei zusätzliche Düsen und Ventile werden an der Rohrleitung angebracht und dann heiß angezapft, um eine Verbindung in die Leitung hinein herzustellen. Ein Umgehungsrohr wird dann zwischen den beiden Ventilen installiert, so daß die Strömung zu dem System stromab von der Verschlußinstallation möglich ist. Weder Witt noch Van Epps lehren eine Umgehungsleitung, die mit ihrer Verschlußvorrichtung verbunden werden kann. Daher macht es der Stand der Technik erforderlich, daß zwei zusätzliche Heißanzapfungen hergestellt werden, um die Umgehung zu schaffen.
• Müller Co. (Decatur, Illinois) offenbart einen Umgehungs- Gummiverschluß zum Einsatz in einem Verschluß zur Umleitung eines Stroms eines Fluids. Diese Offenbarung ist auf den Seiten J-3-2 und J-3-4 des Bulletin J-3 Line Stopping Unit No. 3, veröffentlicht im Mai 1977, enthalten.
• Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung, die den Strom von Fluid durch eine Leitung, in deren Wand eine Öffnung ausgebildet ist, unterbricht, wobei die Vorrichtung umfaßt: eine Düse, die in Funktion abdichtend an der Leitung so angebracht ist, daß das Innere der Düse über die Öffnung mit dem Inneren der Leitung in Verbindung steht; einen Leitungsverschluß, der einen Träger und ein Dichtungselement mit im wesentlichen flachen Seiten enthält, der verschiebbar in der Düse angebracht ist; sowie ein Betätigungselement, das den Leitungsverschluß in abdichtendem Kontakt mit dem Inneren der Leitung und aus diesem herausbewegt, wobei eine Absatzdichtung zwischen dem Träger und der Düse abgeordnet ist, die wahlweise eine Dichtung dazwischen herstellt; ein Absatz an einem Innenabschnitt der Düse angeordnet ist; das Betätigungselement so mit dem Träger verbunden ist, daß bei Betätigung des Betätigungselementes das Betätigungselement den Träger mit dem Absatz in Kontakt und in abdichtende Verbindung mit der Düse bringt, wobei sich die Dichtung zwischen dem Träger und dem Absatz befindet, und anschließend das Dichtungselement in vollständigen abdichtenden Kontakt mit dem Inneren der Leitung verformt, so daß der Strom von Fluid durch die Leitung unterbrochen wird; und eine Einrichtung vorhanden ist, die die Kraft zwischen dem Träger und der Düse begrenzt.
• Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren, wie es in Anspruch 7 definiert ist.
• Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Leitung, eine Düse, ein Schieberventil und einen Leitungsverschluß, wobei der Leitungsverschluß eine spezielle Ausführung der hier offenbarten Erfindung darstellt;
• Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die ein Dichtungselement aus Fig. 1 zeigt, das in die Leitung in Position gebracht worden ist, bevor eine an einem Träger des Leitungsverschlusses angebrachte Dichtung mit einem Absatz der Düse in Kontakt kommt;
• Fig. 3 ist eine Fig. 2 ähnelnde Ansicht, jedoch nachdem die Dichtung zwischen dem Träger und der Düse ihre Position eingenommen hat und das Dichtungselement in vollständigem Dichtungseingriff mit dem Inneren der Leitung ist;
• Fig. 4 ist eine vergrößerte auseinandergezogene Ansicht eines Abschnittes des Leitungsverschlusses, die die Beziehung zwischen dem Dichtungselement und dem Träger zeigt;
• Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 3, die einen Abschnitt des Dichtungselementes zeigt, der mit dem Inneren der Leitung in Dichtungseingriff ist;
• Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 1;
• Fig. 7 ist eine Seitenansicht einer Leitung mit einem Paar an der Leitung angebrachter Leitungsverschlußbaugruppen, wobei die Leitungsverschlußbaugruppen durch ein Rohr miteinander verbunden sind, so daß Fluid um einen Abschnitt der Leitung herumströmen kann, der drucklos gemacht werden kann;
• Fig. 8 ist eine Fig. 4 ähnelnde auseinandergezogene Ansicht, die jedoch eine Konstruktion zeigt, bei der der Träger einen Umgehungskanal umfaßt und eine Umgehungskanalsperre zur Anbringung in dem Umgehungskanal vorhanden ist;
• Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die einen Träger zeigt, wobei eine Umgehungskanalsperre in dem Umgehungskanal angebracht ist;
• Fig. 10 ist eine Fig. ähnelnde Schnittansicht, wobei jedoch eine Umgehungskanalsperre entfernt ist, so daß Fluid aus der Leitung in den Leitungsverschluß strömen kann; und
• Fig. 11 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 11-11 in Fig. 10.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
• Im folgenden wird auf die Zeichnungen, und insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen, in denen ein Leitungsverschluß, der die hierin offenbarte Erfindung beinhaltet, im Querschnitt dargestellt und allgemein mit Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist. Eine herkömmliche längliche Leitung 12 ist im Querschnitt dar gestellt, wobei eine herkömmliche Schelle (saddle) 14 dichtend an einem geraden Abschnitt der Leitung angebracht ist. Ein herkömmliches Schieberventil 16 ist an Schelle 14 angebracht. Der Leitungsverschluß ist dichtend an Schieberventil 16 angebracht.
• Leitung 12 ist eine herkömmliche Rohrleitung bzw. ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt. Eine Zugangsöffnung 18 ist in die Leitung 12 geschnitten. Zugangsöffnung 18, die im allgemeinen kreisförmig ist, hat einen Durchmesser, der erheblich kleiner ist als der Innendurchmesser von Leitung 12, so daß größere strukturelle Integrität der Leitung an der Stelle der Zugangsöffnung gewährleistet ist als wenn die Öffnung erheblich größeren Durchmesser hätte.
• Schelle 14 ist dichtend an der Leitung 12 angebracht. Integral mit der Schelle ist eine Düse 20 ausgebildet. Die Düse hat eine kreisförmige abgesetzte Öffnung 21, die durch sie hindurchverläuft und mit Zugangsöffnung 18 fluchtend ist. Die Düse hat einen ringförmigen Absatz 22 an ihrer Innenfläche, der durch die Vergrößerung der Düse gebildet wird, die sich von der Leitung weg öffnet. Ein Düsenflansch 24 ist integral mit dem Außenumfang des freien Endes von Düse 20 ausgebildet. Wenn die Rohrgröße vergleichsweise kleiner ist, können Schraubverbindungen statt der Flanschverbindungen verwendet werden, die im folgenden beschrieben sind.
• Schieberventil 16 ist herkömmlich und enthält einen Schieberventilkörper 26, mit dem ein Schieberventilflansch 28 integral ausgebildet ist. Schieberventilflansch 28 ist dichtend mit Düsenflansch 24 verbunden und wird mit einer Vielzahl herkömmlicher Befestigungselemente 30 fest daran gehalten. Der Schieberventilkörper enthält eine axiale Öffnung 32 und ist mit dem Inneren von Düse 20 fluchtend. Ein Schieberschlitz 34 ist in dem Körper ausgebildet, und ein herkömmliches Schieberventil 36 ist beweglich in Schlitz 34 angebracht. Eine Ventilbetätigungskurbel 38 ist in dem Körper angebracht und mit dem Schieberventil verbunden, um das Schieberventil in Öffnung 32 hinein- und aus ihr herauszubewegen und so den Strom von Fluid durch das Schieberventil zu steuern. Der Ventilkörper enthält einen oberen Flansch 40, der integral damit ausgebildet ist.
• Der Leitungsverschluß enthält ein zylindrisches Verschlußgehäuse 42. Integral mit dem Gehäuse 42 ist ein Ventilflansch 44 ausgebildet, der dichtend mit Flansch 40 des Ventus verbunden ist. Eine Vielzahl herkömmlicher Befestigungselemente 46 hält die Flansche dichtend zusammen. Eine Umgehungsöffnung 45 befindet sich in der Seite des Gehäuses, und ein lösbarer Stopfen 47 ist dichtend in der Öffnung angebracht, um die Öffnung zu verschließen. Gehäuse 42 weist einen Betätigungselementflansch 48 auf, der integral mit dem Ende des Gehäuses ausgebildet ist, das dem Ende mit Flansch 44 gegenüberliegt.
• Ein Betätigungselement so ist dichtend an Gehäuse 42 angebracht. Bei Betätigungselement 50 handelt es sich in diesem Fall um einen Hydraulikzylinder, es könnten jedoch auch Druckluftzylinder oder eine Schraubenwinde eingesetzt werden. Der Hydraulikzylinder ist herkömmlich und hat eine Arbeitsachse, die senkrecht zur Länge der Leitung ist. Das Betätigungselement enthält einen Zylinder 52, der integral mit einem Gehäuseflansch 54 versehen ist, der in dichtendem Kontakt mit Flansch 48 des Gehäuses ist. Eine Vielzahl herkömmlicher Befestigungselemente 56 halten die Flansche 48 und 54 in dichtendem Kontakt miteinander. Zylinder 52 weist einen vergrößerten Kopf 58 auf, der integral damit ausgebildet ist. Eine längliche Führungsstange 60 ist integral mit dem Kopf ausgebildet und erstreckt sich in den Zylinder hinein. Die Führungsstange 60 weist einen viereckigen Querschnitt auf, wie dies am besten in Fig. 6 zu sehen ist. Eine Ausfahröffnung 62 ist in Kopf 58 ausgebildet, und eine Einziehöffnung 64 ist in der Seitenwand von Zylinder 52 ausgebildet. Eine herkömmliche Hydraulikleitung 66 ist mit Öffnung 62 verbunden, und eine zweite herkömmliche Hydraulikleitung 68 ist mit Öffnung 64 verbunden. Die Hydraulikleitungen 66 und 68 sind mit einer herkömmlichen und bekannten Quelle von Hydraulikfluid verbunden, die hier nicht dargestellt ist. Ein Kolben 70 ist in Zylinder 52 angebracht. Ein Paar Dichtungen 72 ist an der Außenseite des Kolbens in dichtendern Kontakt mit dem Inneren von Zylinder 52 angebracht. Eine hohle Kolbenstange 74 ist integral mit Kolben 70 ausgebildet. Ein Paar Fülldichtungen 76 ist im Zylinder in Kontakt mit Stange 74 angebracht, so daß eine Dichtung zwischen ihnen besteht. Am freien Ende der Stange ist ein Kolbenverbindungsende 78 integral ausgebildet.
• Eine Betätigungselementbaugruppe 80 ist an Kolbenende 78 angebracht. Die Betätigungselementbaugruppe, die am besten in Fig. 4 zu sehen ist, enthält eine ringförmige Betätigungselementbuchse 82, die über eine Betätigungselement-Schrauben-und- Muttern-Baugruppe 84 mit Kolbenende 78 verbunden ist. Eine Druckstange 86 ist mit der Betätigungselementbuchse über eine Stangen-Schrauben-und-Muttern-Baugruppe 88 verbunden. Die Druckstange 86 enthält, wie am besten in Fig. 4 zu sehen ist, einen Stangenkopf 90. Ein gummiartiges verformbares Dichtungselement 92 ist an Stangenkopf 90 mit einem Paar Gewindestifte 94 angebracht.
• Das Dichtungselement besteht aus einem gummiartigen verformbaren Material, das in dichtenden Kontakt mit dem Inneren von Rohrleitung 12, Träger 110 und Dichtung 126 verformt werden kann. Das Material des Dichtungselementes kann sich je nach dem Fluid, das in der Leitung transportiert wird, unterscheiden.
• Das Dichtungselement enthält einen Körper 96, der ein Paar einander gegenüberliegender flacher Seiten 98 und eine bogenförmige Unterkante 100 enthält. Gegenüberliegende bogenförmige Kanten 101 bilden die Schmalseiten des Dichtungskörpers. Ein Paar Laschen 102 ist integral mit dem Körper ausgebildet und nimmt den Stangenkopf 90 dazwischen auf und nimmt die Gewindestifte 94 zur Befestigung des Stangenkopfes an dem Dichtungselement auf. Das Dichtungselernent enthält eine plane Fläche 104, die das Ende des Kopfes 90 aufnimmt. Der Dichtungselementkörper 96 enthält einen vertikalen Schlitz 106 mit einer Haltebefestigungselementöffnung 108, die sich durch den Körper in der Mitte des Schlitzes hindurcherstreckt. Eine kreisrunde Öffnung 109 befindet sich in dem Körper an jedem Ende des Schlitzes, um Reißen des Körpers zu verhindern, wenn das Dichtungselement zusammengedrückt wird.
• Ein Träger 110 ist beweglich mit einem Dichtungselement 92 über eine Dichtungselement-Halteschraube 112 verbunden, die in einer Schraubenöffnung 114 in dem Träger befestigt ist und sich durch Öffnung 108 des Dichtungselementes hindurch erstreckt. Der Träger enthält eine Kappe 116 mit einem verringerten Schlitzansatz 118, in dem sich die Schraubenöffnung 114 befindet. Die Kappe enthält eine Führungsöffnung 120, die die Druckstange 86 verschiebbar aufnimmt. Der Träger enthält einen Trägerhohlraum 122, der sich durch den verringerten Spaltansatz 118 hindurch und in Kappe 116 hinein erstreckt und mit Öffnung 120 in Verbindung steht. Das Dichtungselement wird in Trägerhohlraum 122 angebracht, und die bogenförmigen Kanten 101 bilden eine Fortsetzung der Außenfläche von Ansatz 118. Eine Endbegrenzungsfeder 124 nimmt Druckstange 86 verschiebbar auf und befindet sich zwischen der Befestigungselementbuchse 82 und der Oberseite von Kappe 116, so daß ein elastisches Element zwischen den Teilen vorhanden ist. Eine Segmentring- Federabsatzdichtung 126 ist an Träger 110 am unteren Rand von Kappe 116 angebracht und in dichtendem Kontakt mit Düsenabsatz 22.
• In Fig. 1 und 2 ist zu sehen, daß für den Leitungsverschluß 10 das einzelne Betätigungselement eingesetzt wird, das den Raum zwischen dem Träger und der Düse hintereinander abdichtet und dann die Leitung abdichtet, um Fluidstrom durch die Leitung zu verhindern.
• Zugangsöffnung 118 wird auf herkömmliche Weise mit dem Heißanzapfverfahren hergestellt, und der Leitungsverschluß wird an dem Schieberventil angebracht. Wenn sich der Leitungsverschluß in Position befindet und Schieber 36 in seine geöffnete Stellung bewegt wird, kann der Leitungsverschluß in Funktion gesetzt werden, um den Strom von Fluid durch Leitung 12 zu unterbrechen. Unter Druck stehendes Hydraulikfluid wird Öffnung 62 von einer herkömmlichen Quelle von Hydraulikfluid zugeführt. Das Fluid drückt, wie es üblich ist, Kolben 70 nach unten. Der Kolben wird durch Führungsstange 60 an der Drehung gehindert.
• Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens wird die Betätigungsstange zur Abwärtsbewegung gezwungen, wobei sie die Betätigungselementbuchse 82 mit sich führt. Abwärtsbewegung von Buchse 82 bewirkt, daß sich Träger 110 nach unten bewegt und so Dichtungselement 92 durch Zugangsöffnung 18 nach unten in Leitung 12 hinein bewegt. Die Betätigungselementstange drückt auf Fläche 104 von Dichtungselement 92 nach unten und schiebt das Dichtungselement in die Leitung. Durch die gleiche kontinuierliche Abwärtsbewegung in einer Richtung des Kolbens werden der Träger und das Dichtungselement nach unten bewegt, bis Absatzdichtung 126 mit Düsenabsatz 22 in Kontakt ist. Der Träger bewegt sich nicht mehr nach unten, wenn Dichtung 126 auf dem Düsenabsatz 22 aufsitzt. Weitere Abwärtsbewegung des Kolbens bewirkt nicht, daß sich der Träger 110 weiter in die Düse hineinbewegt. Der Betrag der Kraft zwischen der Trägerdichtung und dem Düsenabsatz wird durch die Federkonstante von Feder 124 begrenzt, die eine Einrichtung darstellt, die die Kraft zwischen dem Träger und der Düse begrenzt. Durch die geeignete Auswahl der Federkonstante von Federn 124 kann eine gute Dichtung zwischen dem Träger und der Düse hergestellt werden, wo sich Dichtung 126 befindet. Die Wahrscheinlichkeit, daß Dichtung 126 aus der Dichtungskontaktposition zwischen dem Träger und der Düse herausgepreßt wird, wird ausgeschlossen, so daß eine gute und wirkungsvolle Dichtung zwischen dem Träger und der Düse aufrechterhalten wird, wenn sich der Kolben weiter nach unten bewegt.
• Durch weitere Abwärtsbewegung des Kolbens mit der Betätigungselementstange auf die Leitung zu wird Dichtungselement 92 weiter zusammengedrückt, wie dies in der Technik bekannt ist. Schlitz 106 ermöglicht es, daß sich Element 92 radial nach außen dehnt und in Dichtungskontakt mit dem Inneren der Leitung kommt, wie dies in Fig. 3 und 5 dargestellt ist. Darüber hinaus bewirkt das Zusammendrücken des Dichtungselementes, daß sich das Dichtungselement verformt und mit dem Inneren des Trägers in Kontakt kommt und mit dem Inneren der Düse in Kontakt kommt, so daß eine Dichtung zwischen dem Dichtungselement und der Düse hergestellt wird. Darüber hinaus stellt die Verformung des Dichtungselementes Dichtungskontakt mit den freiliegenden Enden der Segmentdichtung 126 her. So befindet sich eine wirkungsvolle ununterbrochene ringförmige Dichtung an dem Düsenabsatz. Ein Teil der Dichtung wird durch die Segmentdichtung 126 bewirkt, und die Abschnitte, an denen sich keine Dichtung 126 befindet, werden durch Dichtungselement 92 abgedichtet. Die Kraft, die auf das Dichtungselement wirkt, bewirkt, daß sich das Dichtungselement dort ausdehnt, wo es mit der Leitung in Kontakt kommt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, und so eine verbesserte Dichtung bewirkt, die verhindert, daß der Strom von Fluid in der Leitung das Dichtungselement und Dichtung 126 passiert.
• Aus der obenstehenden Beschreibung ist leicht zu ersehen, wie eine kontinuierliche Bewegung in einer Richtung durch das Betätigungselement Dichtung zwischen dem Träger und der Düse und Verschluß der Leitung bewirkt. Segmentdichtung 126 wird von der Feder 104 gegen Ausdrücken geschützt, wobei die auf das Dichtungselement ausgeübte Kraft erheblich erhöht werden kann, um sicherzustellen, daß Dichtungselement 92 ausreichend verformt wird, um eine Dichtung herzustellen und so den Strom von Fluid durch Leitung 12 zu verhindern.
• In den Fällen, in denen es erforderlich ist, einen Fluidstrom um einen Abschnitt von Leitung 12 herum herzustellen, kann die vorliegende Konstruktion unter Verwendung eines abgewandelten Trägers eingesetzt werden. Die abgewandelte Form des Trägers ist in Fig. 8, 9, 10 und 11 dargestellt. Alle übrigen Teile des Leitungsverschlusses sind die gleichen, und die gleichen Bezugszeichen werden für diese Teile verwendet.
• Wie in Fig. 8 zu sehen ist, enthält ein Träger 200 eine Kappe 202 mit einem Ansatz 204, der integral mit der Kappe ausgebildet ist. Die Kappe weist eine Führungsöffnung 206 zur Aufnahme einer Druckstange 86 auf. Ein Trägerhohlraum 208 erstreckt sich durch Ansatz 204 und in Kappe 202 hinein und steht mit Öffnung 206 in Verbindung.
• Träger 200 enthält einen Umgehungskanal 210, der von der Oberseite von Kappe 202 in Absatz 204 hineinverläuft und an die Unterseite des Halses angrenzend endet. Der Träger weist eine Vielzahl identischer Schraubenöffnungen 212 sowie eine Halteschraubenöffnung 214 auf. Eine Umgehungskanalsperre 216 paßt lösbar in Umgehungskanal 210. Die Umgehungskanalsperre weist eine Vielzahl von Befestigungsöffnungen 218 auf, die auf die Schraubenöffnungen 212 ausgerichtet werden können. Eine Vielzahl von Sperrenbefestigungselementen 220 ist lösbar in der Umgehungskanalsperre angebracht, um die Umgehungskanalsperre an dem Träger zu befestigen und so den Umgehungskanal wahlweise zu verschließen. Die Umgehungskanalsperre enthält eine Haltebefestigungselementöffnung 220, die mit der Halteschraubenöffnung 214 fluchtend ist, wenn sich die Umgehungskanalsperre in Position befindet.
• Wenn sich die Umgehungskanalsperre in Position befindet, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, wird eine Segmentdichtung 224 an dem Träger und an der Umgehungskanalsperre angebracht. Wenn sich die Umgehungskanalsperre in Position befindet und sich die Dichtung 224 in Position befindet, arbeitet der Leitungsverschluß auf die gleiche Weise wie der obenbeschriebene Leitungsverschluß.
• Die Umgehungskanalsperre kann ohne weiteres auch vor Ort entfernt werden, indem lediglich die Sperrenbefestigungselemente gelöst werden. Wenn die Umgehungskanalsperre entfernt wird, kann der Leitungsverschluß in einem System eingesetzt werden, um eine Umgehung um einen Abschnitt einer Leitung herum zu bilden, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Es ist lediglich erforderlich, zwei Leitungsverschlüsse anzubringen, wobei die Träger Umgehungskanäle haben, wie sie oben beschrieben wurden, und die Umgehungskanalsperren entfernt sind. Verschlüsse 10 mit offenen Umgehungskanälen werden an Leitung 12 wie oben dargestellt und beschrieben angebracht. Stopfen 47 der Gehäuse 42 werden entfernt, und die Gehäuse werden durch herkömmliche Umgehungsrohrleitung 226 miteinander verbunden, die in Öffnungen 45 positioniert wird. Wenn die Leitungsverschlüsse miteinander verbunden sind, wird das Dichtungselement jedes Leitungsverschlusses mit dem entsprechenden Träger nach unten bewegt, so daß eine Dichtung zwischen den Trägern und den entsprechenden Düsenabsätzen entsteht. Die Funktion gleicht der obenbeschriebenen. Jedes Dichtungselement wird zusammengedrückt und bildet eine Dichtung zwischen der Leitung und dem entsprechenden Dichtungselement sowie zwischen jeder der Düsen und dem entsprechenden Träger. Das Fluid in der Leitung strömt durch die Leitung zu einem der Leitungsverschlüsse und tritt in den Umgehungskanal ein, um dem in Fig. 10 dargestellten Weg zu folgen. Das Fluid strömt an dem Träger vorbei durch den Umgehungskanal in den Ventilkörper an der Kappe vorbei und anschließend in das Gehäuse. Das Fluid strömt aus der Öffnung 45 in Umgehungsrohr 226 in den anderen Leitungsverschluß hinein und strömt den Umgehungskanal entlang in Leitung 12. Der Abschnitt der Leitung zwischen den beiden Dichtungselementen ist wirkungsvoll abgedichtet, so daß er entfernt oder zusätzliche Einrichtungen oder Leitungen an der Position angefügt werden können. All dies wird erreicht, ohne den Strom von Fluid durch den Rest der Rohrleitung zu unterbrechen, so daß es geringe oder keine Auswirkungen auf das gesamte Leitungssystem gibt.
• Aus der obenstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß zum Einsatz der vorliegenden Leitungsverschlüsse lediglich zwei Zugangsöffnungen in die Rohrleitung geschnitten werden müssen, und nicht vier, wie dies dem Stand der Technik nach gelehrt wird. Der beschriebene Träger 200 weist, wie oben dargelegt wurde, den Vorteil auf, daß er als Vorrichtung zum Unterbrechen des Stroms in einer Leitung oder als Träger mit einem Umgehungskanal zum Einsatz in der obenbeschriebenen Umgehungsanordnung verwendet werden kann. Der Träger 200 stellt eine verbesserte Konstruktion dar, so daß, wenn sich die Situation vor Ort verändern sollte, die Arbeitskraft mit minimaler Verzögerung eine Veränderung von einem Aufbau zum anderen vornehmen kann.

Claims (7)

1. Vorrichtung, die den Strom von Fluid durch eine Leitung (12), in deren Wand eine Öffnung (18) ausgebildet ist, unterbricht, wobei die Vorrichtung umfaßt:

eine Düse (20), die in Funktion abdichtend an der Leitung (12) so angebracht ist, daß das Innere der Düse über die Öffnung 18 mit dem Inneren der Leitung in Verbindung steht;

einen Leitungsverschluß, der einen Träger (110) und ein Dichtungselement (92) mit im wesentlichen flachen Seiten (98) enthält, der verschiebbar in der Düse angebracht ist; sowie

ein Betätigungselement (50), das den Leitungsverschluß in abdichtenden Kontakt mit dem Inneren der Leitung und aus diesem herausbewegt,

dadurch gekennzeichnet, daß:

eine Absatzdichtung (126) zwischen dem Träger (110) und der Düse (20) angeordnet ist, die wahlweise eine Dichtung dazwischen herstellt;

ein Absatz (22) an einem Innenabschnitt der Düse angeordnet ist;

das Betätigungselement (50) so mit dem Träger verbunden ist, daß bei Betätigung des Betätigungselementes das Betätigungselement den Träger (110) mit dem Absatz (22) in Kontakt und in abdichtende Verbindung mit der Düse bringt, wobei sich die Dichtung (126) zwischen dem Träger (110) und dem Absatz (22) befindet, und anschließend das Dichtungselement (92) in vollständigen abdichtenden Kontakt mit dem Inneren der Leitung (12) verformt, so daß der Strom von Fluid durch die Leitung unterbrochen wird; und

eine Einrichtung (124) vorhanden ist, die die Kraft zwischen dem Träger und der Düse begrenzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (126) eine Segmentdichtung ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (50) ein Hydraulikzylinder, ein Luftdruckzylinder oder eine Schraubspindel-Baugruppe mit einer Achse ist, die im wesentlichen senkrecht zu der Leitung ausgerichtet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung (124) ein federndes Element umfaßt, das mit dem Betätigungselement verbunden ist, um die Kraft zwischen dem Träger und der Düse zu begrenzen.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger einen Umgehungskanal (210) an einer Außenfläche des Trägers (200) enthält, so daß Fluid aus der Leitung (12) herausfließen kann, wenn das Dichtungselement in abdichtendem Kontakt mit dem Inneren der Leitung ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kanalsperre (216) lösbar abdichtend in dem Umgehungskanal (210) angebracht wird, um den Umgehungskanal wahlweise zu verschließen.

7. Verfahren zum Unterbrechen des Stroms von Fluid durch eine längliche Leitung (12), das die folgenden Schritte umfaßt:

Anbringen einer Düse (20) an der Außenseite der Leitung,

Schneiden einer Öffnung (18) in die Leitung, die mit der Düse in Verbindung steht,

Einsetzen eines verformbaren Dichtungselementes (92) mit einander gegenüberliegenden, im wesentlichen flachen Seiten (98) in die Leitung durch die Öffnung hindurch,

Anbringen eines Trägers (110), der mit dem Dichtungselement verbunden ist, in der Düse, und

Ausüben einer Betätigungskraft auf den Träger, um das Dichtungselement in vollständigen abdichtenden Kontakt mit dem Inneren der Leitung zu verformen und den Strom von Fluid durch die Leitung zu unterbrechen,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Verfahren umfaßt:

Anbringen einer Absatzdichtung (126) zwischen dem Träger (110) und der Düse (20), um wahlweise eine Dichtung dazwischen herzustellen;

Anbringen eines Absatzes (22) an einem Innenabschnitt der Düse; und

Bewegen des Trägers (110) in Kontäkt mit dem Absatz (22) und in abdichtende Verbindung mit der Düse (20), wobei sich die Dichtung zwischen dem Träger (110) und dem Absatz (22) befindet, und

anschließendes Verformen des Dichtungselementes (92) in vollständigen abdichtenden Kontakt mit dem Inneren der Leitung (12), um den Strom von Fluid durch die Leitung zu unterbrechen; und

Begrenzen der Kraft zwischen dem Träger und der Düse.