DE69220158T2 - Zange zum Zusammendrücken von Rohren, etwa einer Gasleitung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum lokalen Zusammendrücken einer Kanalisation, wie einer eingegrabenen Leitung aus Kunststoffmaterial, in der ein Fluid, wie ein unter Druck gesetztes Gas oder eine Flüssigkeit, fließen kann.
• Heutzutage kennt man verschiedene Werkzeuge, deren Funktion das mindestens teilweise Unterbrechen des Fließens eines Fluids in einer Leitung ist.
• In diesem Zusammenhang lassen sich insbesondere die in den Veröffentlichungen US-A-3 260 098 und FR-A-2 242 467 beschriebenen Werkzeuge zitieren.
• Die beiden hier beschriebenen "Rohr-zerquetschenden" Werkzeuge umfassen zwei sich zugewandte Klemmbacken, die mittels zugeordneter Steuermittel relativ zueinander in Translation (um einander zu näher oder sich voneinander zu entfernen) bewegbar sind.
• Insbesondere handelt es sich, wie in der FR-2 424 467, um Werkzeuge umfassend:
• - Bewegliche Klemmbacken, die jeweils eine an der Rohrleitung angreifende Innenfläche aufweisen,
• - Mittel zum Steuern der relativen Bewegung der Klemmbakken zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition zum Einspannen der Rohrleitung, und
• - Anschlagmittel, damit die Klemmbacken bei vollständiger Schließposition der Zange zwischen sich einen Zwischenraum ermöglichen, der sich über die gesamte Länge der Innenflächen der Klemmbacken erstreckt, wobei der Zwischenraum eine im wesentlichen konstante Stärke aufweist, die etwa zweimal der Stärke der Rohrleitungswandung entspricht.
• Werkzeuge dieser Art weisen jedoch diverse Nachteile auf:
• - Erstens sind sie sperrig, haben einen relativ großen Platzbedarf sowie erfordern eine relativ lange Rüstzeit,
• - danach setzen sie bei ihrer Installation im Bereich der zu zusammendrückenden Kanalisation/Leitung voraus, daß die Umgebung derselben weiträumig geräumt ist, wobei dadurch das Ausheben breiter und tiefer Gruben erforderlich wird.
• - Zudem ist es insbesondere aufgrund ihrer Sperrigkeit nicht immer einfach mit dem Auge festzustellen, ob sie korrekt auf die Kanalisation/Leitung einwirken, da der Bereich Ihrer Klemmbacken schlecht sichtbar ist.
• Die Erfindung hat insbesondere die Aufgabe, eine Lösung dieser Probleme zu schaffen, indem ein "Rohr-zerquetschendes"- Werkzeug, das wenig sperrig, schnell installierbar und entfernbar und dessen Wirkung einfach zu überprüfen ist, vorgeschlagen wird.
• Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung somit ein Werkzeug zum lokalen Zusammendrücken einer Kanalisation, wie einer eingegrabenen Leitung aus Kunststoffmaterial, in der ein Fluid, wie ein unter Druck gesetztes Gas oder eine Flüssigkeit, fließen kann, vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zusätzlich zu den in bezug auf die FR-2 424 467 beschriebenen Mitteln seine Klemmbacken zum Bilden einer Zange relativ zueinander zur Rotation um eine feste Achse schwenkbar sind und daß der Zwischenraum zwischen den Klemmbacken die Form eines gekrümmten Spalts aufweist.
• Mit einer derartigen Form eines Spalts kann man nämlich ausschließen, daß Zange oder Einspannungsteil während des Eingriffs sich verschieben oder entgleiten, wobei die Größe des zwischen den Klemmbacken eingehaltenen Spaltes das Beschädigen der Rohrleitung vermeidet.
• Auf diese Weise kann, wenn zum Beispiel eine Gasleitung beschädigt/löcherig wird, eine schnelle Einsatz-Einheit, die mit solchen Verschluß-Zangen ausgerüstet ist, gleichzeitig mit den Notdiensten (Feuerwehr, Polizei, ...) aktiv werden, und zwar unter günstigen Sicherheitsbedingungen und mit hoher Zuverlässigkeit hinsichlich des angestrebten Ergebnisses (Unterbrechung der Leckage).
• Es ist zwar bereits aus der US-A-2 212 801 eine Zange mit beweglichen Einspann-Klemmbacken bekannt, die relativ zueinander zur Rotation um eine feste Achse schwenkbar sind, und mit Mitteln zum Steuern der relativen Bewegung der Klemmbacken zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition zum Einspannen der Rohrleitung. Diese Zange dient jedoch zum Anziehen oder Lösen von Schrauben. Sie weist keine konstante Stärke zwischen den Klemmbacken auf, und außerdem sind die Flächen der Klemmbacken aggressiv, um die Schrauben gut festzuhalten. Also hätte nichts den Fachmann veranlassen können, die Lehre der US-A-2 212 801 zu verwenden, um eine verbesserte Vorrichtung zum Zusammendrücken von Rohren zu realisieren.
• Bei einer bevorzugte Ausführungsform soll die Zahl der Klemmbacken zwei betragen, wobei die Innenflächen der Klemmbacken jeweils die allgemeine Form eines "V" bilden werden und wobei das "V" einer der Klemmbacken beim Schließen der Zange dazu neigt, in das der anderen einzudringen. Die "V"-Form hat sich als besonders günstig für ein sowohl schnelles wie auch wirksames Einsetzen und Betätigen der Zange herausgestellt, und zwar auch an räumlich sehr beschränkten (Einsatz-)Stellen.
• Die Mittel zum Bewegen oder Steuern der Klemmbacken, die vorzugsweise abnehmbar sind, können aus mit Druck, beispielsweise hydraulisch beaufschlagbaren Organen oder aus mechanischen kraftausübenden Organen, wie einem nicht-rückstellbaren Sperrklinkenssystem, bestehen.
• Da die Zange gemäß der Erfindung einige Zeit in Eingriffsstellung bleiben kann, wird sie außerdem vorzugsweise mit Mitteln zum Verriegeln oder Sperren ihrer Klemmbacken in klemmender Position nach Entfernung der abhehmbaren Bewegungsorgane ausgestattet.
• Im folgenden wird nunmehr die Erfindung im größeren Detail beschrieben, wobei insbesondere Bezug auf die anliegenden Zeichnungen genommen wird, die lediglich als Beispiel dienen und nicht einschränkend sind, und in denen
• Fig. 1 eine schematische Außenansicht der Anordnung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, worin die Zange im wirksamen Eingriffszustand an eine Gasleitung gezeigt ist,
• Fig. 2 eine detaillierte Ansicht der Zange nach Fig. 1 teilweise in Querschnitt ist,
• Fig. 3 eine schematische Außenansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Zange gemäß der Erfindung zeigt, und
• Fig. 4 eine detailliertere, teilweise geschnittene Ansicht der Zange nach Fig. 3 ist.
• Zunächst erkennt man in den Fig. 1 und 2 eine Zange 1 mit Einspannungs-Klemmbacken 3 und 5.
• Diese Klemmbacken, deren Zahl hier zwei beträgt, sind drehgelenkig zum Schwenken um eine feste gemeinsame Achse 7, die durch den Körper 9 der Zange getragen ist, gelagert.
• Zum Gewährleisten der Bewegungen des Schließens und Öffnens der Klemmbacken sind letztere jeweils axial und im Bereich der Rückseite durch zwei Schwenkarme 11, 13 am Ende eines Kolbens oder einer Gleitstange 15, die sich im Inneren des hohlen Körpers 9 der Zange parallel verschieben, verbunden, wobei der Körper die allgemeine Form eines Zylinders mit Achse 17 hat, der einen Führungszylinder für den Kolben 15 bildet. Zum Begrenzen der Bewegung des Kolbens in Sinne eines Spannens der Klemmbacken ist ein axial verstellbarer Anschlag 18 im Zusammenwirken mit einem an diesem Kolben festen Bund oder Flansch 20 zum Aufrechterhalten eines Zwischenraums zwischen den Klemmbacken, und zwar auch in der maximalen Schließposition, vorgesehen, um zu vermeiden, daß die Rohre beschädigt werden, wie aus dem folgenden ersichtlich wird.
• In Fig. 2 sind die drei beweglichen Gelenk-Verbindungungspunkte der Klemmbacken mit 19, 21 und 23 bezeichnet, wobei sich die Schwenk- und Verbindungsbereiche der Schwenkarme an den Klemmbacken bei 19 bzw. 21 und der Verbingungsbereich dieser Schwenkarme an dem Kolben bei 23 befinden.
• Die Verschiebung des Kolbens 15 wird mittels Druckbeaufschlagung, wie einer hydraulischen Beaufschlagung, gewährleistet.
• So kann, wie man aus der Fig. 2 erkennt, der Kolben über ein mit einem abnehmbaren Verbindungsanschlußstück 26 mit Drehschieber 28 und Drucküberwachungsmanometer 30 versehenes Rohr 25 an eine kleine hydraulische Pumpe (nicht gezeigt) angeschlossen sein.
• In dieser Fig. 1 erkennt man, daß die Zange im Betrieb dargestellt ist, wobei ihre Klemmbacken dabei sind, eine Kanalleitung 27, z.B. in dem vorliegenden Fall eine Leitung von unter Druck stehendem Gas, seitlich mit dem Ziel zu beaufschlagen, diese zusammenzudrücken.
• Es ist ebenfalls festzustellen, daß ihre Struktur der Zange erlaubt, das Rohr von oben zu ergreifen, da sie keinen unteren Druckschuh wie bei den bestehenden "Rohr-zerquetschendenden"-Werkzeugen aufweist, wodurch ein komplettes und tiefes Ausräumen der Umgebung der Leitung vermieden wird.
• Wie schon erwähnt, ist die Form der Klemmbacken ein Kennzeichen der Erfindung, und zwar insbesondere die ihrer klemmenden oder drückenden Innenflächen 29, 31, wobei letztere als einander nicht berührend, selbst in der maximalen Schließstellung der Klemmbacken, vorgesehen sind.
• Aus der Fig. 2, in der die Zange mit ihren Klemmbacken in der Position des Zusammendrückens dargestellt worden ist, stellt man daher fest, daß die Flächen 29 und 31 zwischen sich ein Druckprofil in Form eines sich auf die gesamte Länge dieser Flächen erstreckenden, länglichen und gekrümmten Spalts 33 bestimmen.
• Genauer gesagt, kann man feststellen, daß in dieser Position die Innenfläche 29 der ersten Klemmbacke 3 im ganzen genommen als vorspringend erscheint, während die gegenüberstehende Fläche 31 der zweiten Klemmbacke 5 im ganzen ausgehöhlt oder zurückspringend ist, wobei die beiden Flächen im wesentlichen komplementäre Formen aufweisen. Auf diese Art werden diese gegenüberliegenden Flächen in Schließ- bzw. im wesentlichen geschlossener Stellung mindestens teilweise ineinander greifen, wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist.
• Um zu vermeiden, daß die Zange in die Leitung (Bezugszeichen 27 in Fig. 2) einschneidet, wodurch weitere Leckage riskiert würden, ist die Stärke e des Zwischenraums 33 derart gewählt worden, daß sie etwa zweimal der Stärke der Wandung der zerdrückten Leitung entspricht.
• Somit wird ein verschließendes Zusammendrücken ohne mögliches Einschneiden gewährleistet.
• Um die Klemmbacken in ihrer gewünschten Position (normalerweise in Klemmposition) zu halten, ist eine auf dem Körper der Zange verschraubbare Rändel- oder Sicherungsmutter 32 zum Arretieren der Position der Kolben vorgesehen worden, wobei die Rändelmutter auch nach Beendigung der hydraulischen Beaufschlagung weiterwirkt.
• Es ist weiter darauf hinzuweisen, daß zum Begrenzen der Gefahr des Zerreißens oder Schneidens beim Angriff die Innenflächen der Klemmbacken nicht (Oberflächen-)aggressiv sein sollten und vorzugsweise abgerundete Winkel aufweisen werden, wobei sie folglich unter Berücksichtigung des ausgeübten Druckes, der 250 bar (in dem hydraulischen Zylinder ausgeübter Druck) erreichen kann, auch ohne jegliche Unebenheiten und andere mehr oder weniger schneidende scharfe Kanten sind.
• In den Fig. 1 und 2, aber auch den Fig. 3 und 4, die nachfolgend kurz erläutert werden, weisen die Innenflächen 29 und 31 jeweils die allgemeine Form eines ziemlich stark gespreizten V, zum Beispiel mit einer V-Öffnung in der Größenordnung von 130 bis 150º, auf. Diese Form begünstigt das leckfreie Zusammendrücken der Rohre. Je nach den Umständen können entweder die beiden Schenkel des V jeweils eine geradlinige oder ebene Fläche (Fig. 2) oder mindestens einer der Schenkel eine Höhlung oder Vertiefung 34, die an einem inneren Bereich, im vorliegenden Fall am weitesten von dem freien Ende der Klemmbacken entfernt (siehe Fig. 4), angebracht ist, aufweisen, um somit eine Art Verformungs"tasche" für das Rohr zu bilden.
• In den Fig. 3 und 4 ist des weiteren eine Abwandlung der Ausführung der Zange gezeigt.
• Diese Abwandlung unterscheidet sich von der vorhergehenden darin, daß die Klemmbacken 35 oder 37 schwenkbar um eine einzige gemeinsame Achse 39 angelenkt sind, die mit einem gleitbaren Ansatz 41 verbunden ist, der zur geradlinigen Bewegung im Inneren des zylindrischen Hohlkörpers 43 der Zange gelagert ist, und zwar unter Steuerung durch eine endlose Schraube 45, die im Inneren des Körpers untergebracht ist.
• An ihrem den Klemmbacken entgegengesetzten Ende wirkt die Schraube 45 mit einem Ansatz 47 zusammen, der axial von dem Körper 43 vorspringt. Dieser Ansatz ist geeignet, die Buchse 49 eines Hebelarms 51 aufzunehmen, um ein abnehmbares, unidirektionales, nicht-rückstellbares Sperrklinken-Betätigungssystem 53 zu bilden, das geeignet ist, die beiden Klemmbacken der Zange in angemessener Weise zusammenzudrücken, wobei diese, um wirkungsvoll zu fungieren, sich jeweils gegen eine am Körper 43 auf der Seite seines den Klemmbacken benachbarten Endes befestigte Stützplatte 55, 57 abstützen können, wobei dieses Abstützen während des Zusammendrückens permanent entsprechend der axialen Verlagerung des Ansatzes 41 in Pfeilrichtung 59 erfolgt.
• In den Figuren stellt man fest, daß gleichermaßen eine Erleichterung der Handhabung der Zange durch zwei Griffe 61, 63, die an dem Körper seitwärts und nach außen hervorragen, vorgesehen ist.
• Gleich ob es sich um die eine oder die andere der gezeigten Abwandlungen handelt, ist die Zange der Erfindung einfach und schnell einzusetzen.
• Da die zwei in Frage kommenden Abwandlungen im allgemeinen auf dem gleichen Prinzip entwickelt wurden, wird nachfolgend lediglich die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 kurz erläutert, und zwar für den Fall eines Angriffs an einer Kanalisation wie der Leitung 27.
• Nachdem der mit der hydraulischen Pumpe verbundene Schlauch 25 oberhalb des Absperrventils 28 angeschlossen wurde, wird zunächst die totale Öffnung der Klemmbacken und die Entriegelung der Sicherung 32 (wie auch die Einstellung des Verstellanschlags 18) überprüft.
• Zum Angreifen an der bzw. zum Eingriff in die Leitung/Kanalisation reicht es aus, die Zange von der oberen Seite der Aufgrabung senkrecht auf dem Sattel bzw. Rücken der Leitung 27 zu positionieren und sie bis zum ersten Anzeichen des Zusammendrückens zu halten. Es sei darauf hingewiesen, daß sich das Werkzeug aufgrund des Drucks praktisch sofort von allein hält.
• Nun kann man die Pumpe betätigen. Wenn sich der Druck in dem Zylinder 15 einem vorbestimmten Druck nähert, wie zum Beispiel 250 Bar für die untersuchten Leitungen aus Polyethylen, erachtet man die Absperrung als erreicht (wobei der Sicherheitsanschlag am Ende der Bahn des Kolbens, wenn er richtig eingestellt worden ist, bewirkt, es zu vermeiden, daß die Klemmbacken vollständig geschlossen werden). Das Fluid dürfte nun nicht mehr durch die Kanalisation fließen. Es sei bemerkt, daß in dieser vollständigen Absperrposition der Leitung die zwei "V" 29, 31 der Klemmbacken sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken.
• Die Sicherungsmutter 32 wird nun festgeschraubt, und der Schlauch 15 der Pumpe wird getrennt. Der Eingriff ist damit abgeschlossen.
• Natürlich hätten weitere Ausführungsformen, die das gleiche Funktionsprinzip anwenden, mit einer vergleichbaren oder äquivalenten Form hinsichtlich der Betätigung der Klemmbacken in Betracht gezogen werden können. Zum Beispiel könnte man die Klemmbacken derart gestalten, daß sie an ihren freien Enden zwei einander gegenüberliegende Verlängerungen aufweisen, die zwei Nasen mit einer als Zerquetschungsanschlag geeigneten Stärke bilden und somit den minimalen Abstand e zwischen den Klemmbacken aufrechterhalten. Allerdings müßte in diesem Fall beim Einsatz der Zange sichergestellt werden, daß die Leitung nicht zwischen den Nasen eingeklemmt werden könnte, wobei diese daher weit genug vom unteren Umfangsrand der Leitung entfernt positioniert werden sollte, was möglicherweise eine etwas tiefere Aufgrabung erforderlich macht.
• Wenn man die gleichzeitige Verwendung solcher Nasen als auch zum Beispiel des Stellanschlags 18 (Fig. 2) vermeiden will, kann man zum Erreichen des gleichen Ergebnisses der nicht-anstoßenden Klemmbacken in der maximalen Schließposition der Zange gleichfalls, zum Beispiel mit Bezug auf die Zange der Fig. 2, einerseits einen ausreichenden Abstand zwischen den beiden Schwenkachsen 19 und 21 und andererseits eine Positionierung der unteren Wandung 22 des Körpers 9 derart vorsehen, daß, wenn der zentrale ausgebauchte Teil 23 der Verbindung der Schwenkarme 11, 13 miteinander dagegen anstößt, die Klemmbacken noch den Raum 33 zwischen sich behalten.
• Ein Anschlag für das Ende der Bahn der Schraube 45 der Fig. 4 würde das Erreichen der gleichen Wirkung erlauben.

Claims (7)

1. Werkzeug zum lokalen Zusammendrücken einer Kanalisation, wie einer in eingegrabenen Leitung aus Kunststoffmaterial, in der ein Fluid, wie ein unter Druck gesetztes Gas oder eine Flüssigkeit, fließen kann, umfassend:

- Bewegliche Klemmbacken, die jeweils eine an der Rohrleitung (27) angreifende Innenfläche (29, 31) aufweisen,

- Mittel (15, 25, 26; 45, 53) zum Steuern der relativen Bewegung der Klemmbacken zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition zum Einspannen der Rohrleitung, und

- Anschlagmittel (18, 20), damit die Klemmbacken bei vollständiger Schließposition der Zange zwischen sich einen Zwischenraum (33) ermöglichen, der sich über die gesamte Länge der Innenflächen (29, 31) der Klemmbacken erstreckt, wobei der Zwischenraum (33) eine im wesentlichen konstante Stärke aufweist, die etwa zweimal der Stärke der Rohrleitungwandung entspricht,

dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken zum Bilden einer Zange relativ zueinander zur Rotation um eine feste Achse schwenkbar sind und daß der Zwischenraum (33) zwischen den Klemmbacken die Form eines gekrümmten Spalts aufweist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Klemmbacken zwei beträgt, wobei die Innenflächen (29, 31) der Klemmbacken jeweils die allgemeine Form eines "V" bilden und wobei das "V" einer der Klemmbacken beim Schließen der Zange dazu neigt, in das der anderen einzudringen.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweig mindestens eines "V" eine Vertiefung (34) aufweist, die eine Verformungstasche für die Rohrleitung bei deren Zusammendrücken bestimmt.

4. Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Steuern der relativen Bewegung der Klemmbacken (3, 5) einen Kolben (15) aufweisen, der sich unter Wirkung einer entkuppelbaren Druckquelle (25, 26), wie einer hydraulischen Quelle, in einem Zylinder (9) verlagert, wobei der Kolben auf zwei Lenker (11, 13) einwirkt, auf einer Seite in einem gemeinsamen Punkt (23) an dem Kolben und auf der anderen Seite an jeweils einer der Klemmbacken zum Schwenken derselben in deren Öffnungs- oder Schließposition um die feste Schwenkachse (7) angelenkt sind.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (45, 53) zum Steuern der relativen Bewegung der Klemmbacken (35, 37) ein abnehmbares unidirektionelles Sperrklinkensystem (53) zum Betätigen einer endlosen, im Inneren eines hohlen Zangenkörpers (43) befindlichen Schraube (45) aufweist, wobei diese Schraube (45) an einem Ende eine Zwinge (41), die im Bereich einer gemeinsamen Schwenkachse (39) mit den Klemmbacken zusammenwirkt, um die Klemmbacken in ihre Öffnungs- oder Schließposition zu schwenken, trägt, und wobei der Zangenkörper (43) mit zwei Stützebenen (55, 57) ausgestattet ist, gegen die sich jeweils eine der Klemmbacken (35, 37) abstützt, wenn eine Rohrleitung geklemmt werden soll.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es Verriegelungs- oder Sperrmittel (32) zum Halten der Klemmbacken (3, 5; 35, 37) in klemmender Schließposition, auch nach Abnehmen eines abnehmbaren Teils (25, 26; 53) der Steuermittel, umfaßt.

7. Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die klemmenden Innenflächen (29, 31) der Klemmbacken abgerundete Winkel aufweisen und ihren rauhe Zonen, die die Wandung der Rohrleitung einschneiden oder beschädigen könnten, fehlen.