DE8805908U1

DE8805908U1 - Absperrgerät für Rohrleitungen

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Publication number: DE8805908U1
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Authority: DE
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Priority date: 1988-05-04
Filing date: 1988-05-04
Publication date: 1988-07-14

Description

DiPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 Hannover WOLFSTRASSE 14 ■ TE L E FO N (O J I I)« 3 45 JO

28. April 1988
Meine Akte: 1007

Immanuel Jeschke, St.-Nicoiai-Str. 4+5, 3203 Sarstedt
Ot Heisede

Absperrgerät für Rohrleitungen

Oie Erfindung betrifft ein Absperrgerät für Rohrleitungen, |

bestehend aus einem Elastomerkörper, zwei an diesem anlie- ?J genden Metallkörpern und einer Vorrichtung, mit der die

beiden Metallkörper zur Pressung des Elastomerkörpers

relativ zueinander bewegbar sind. ,

Derartige Absperrgeräte sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Im allgemeinen bestehen die beiden Me- j tallkörper aus zwei Metallscheiben, die entweder mittels f eines Bowdenzuges oder mittels einer Schraube gegeneinander f bewegt werden und dabei den zwischen ihnen eingespannten 5 Elastomerkörper so deformieren, dsß dieser seinen Durch- :_: messer um bis zu etwa 20 % V3rgrößert. Dabei legt sich | die äufjere oberfläche des Eiastomerkörpers 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 fest sitzen und die

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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- tu weisen Absperrgeräte, die durch eine mit einem Druckmedium aufblasbare Blase in der Rohrleitung festsetzbar Sind den Nachteil auf, daß die Blase durch von Schweißarbeiten 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 genante, mit einem vollen Elastomerkörper ausgestattete Absperrgeräte hingegen haben den Nachteil, daß sie für ihre Einführung in Rohrleitungen große Anbohrlöcher 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 Absperrgerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, ddß der Durchmesser des Elastomerkörpers in viel weiteren Grenzen veränderbar ist.

Die Erfindung besteht darin, daß der E^astomerkörper in der Mitte zwischen den beiden Metallkörpern einen größeren Durchmesser aufweist und/oder daß das Elastomer in der Mitte zwischen den beiden Metallkörpern eine geringere 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 verringert werden, wählend er durch Druckbeaufschiagung

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in seinem Durchmesser erweitert wird. Das bringt eine erhell ^ i~h^{n Ci}"wei tpn.ing der Vor iationsmüg 1 ichkeit des Durchmessers bereits durch die Form des Elastomerkörpers mit sich. Diese Möglichkeit wird noch dadurch erweitert, daß der E1nstomerkörper in seiner Mitte zwischen den beiden Metallkörpern eine geringere Shore-Härte als an den Rändern aufweist. Hierdurch wird erreicht, daß insbesondere der Mittelteil des Elastomerkörpers sich stärker aufweitet als es bei bisher in Absperrgeräten verwendeten F1astomerkörpern der Fall ist.

Diese stärkere /*ufweitungsmögl ichkeit läßt sich noch zusätzlich dadurch vergrößern, daß der Elastomerkörper aus dr'M fest zusammengefügten Teilen besteht, von denen der mittlere konische Stirnseiten aufweist. Bei dieser Ausführurqsform weisen die Randteile des Elastomerkörpers an ihrer größeren Stirnseite eine trichterförmige Ausnehmung auf, die an den konischen Stirnseiten des mittleren Teiles befestigt ist. Dadurch bilden die Randteile des Elastomerkörpers eine Art von Schirm, der sich bei Pressung stärker aufrichtet und dadurch in seinem Durchmesser vergrößert. Dieser Schirm gibt der 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 verschiedenen Ausführungsformen gestaltet werden:

Eine Ausführungsform besteht darin, daß der Elastomerkörper zentrisch von der Seele eines Bowdenzuges durch-

setzt ist, die an dem einen Metallkörper befestigt ist, während der Schlauch des Bowdenzuges an dem anderen Metallkörper befestigt ist.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der Elastomerkörper zentrisch von dem Schaft einer Schraube durchsetzt ist, deren eines Ende mit dem einen Metallkörper fest verbunden ist, während eine auf der Schraube befindliche Mutter mit dem anderen Metallkörper axial fest aber drehbar verbunden ist.

Eine dritte Möglichkeit besteht darin, daß der Elastomerkörper zentrisch von einer Welle durchsetzt ist, die im Bereich des mittleren weichen Teiles des Elastomerkörpers von einem Schutzrohr umgeben ist, und die mit einem Rechts- und einem Linksgewinde versehen ist, die in die mit entsprechenden Gewinden ausgestatteten Metallkörper eingreifen. Das Schutzrohr dient dabei dazu, zu verhindern, 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 Absperrgerät jedoch eine größere Länge auf. Damit es trotzdem 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,

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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 kr&nenförmige Metalleinlage in Seitenansicht, Fig. 11 das aus härterem Gummi bestehende Teil des Elastomerkörpers,

Fig. 12 einen mit kronenförmigen Metalleinlagen hergestellten Elastomerkörper.

Der Elastomerkörper 1 ist auf beiden Seiten mit einem Metallkörper 2 versehen. Diese Metallkörper 2 sind vorzugsweise 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 Elaston>erkörper 1 anvulkanisiert oder angeklebt.

Der Elastomerkörper 1 besteht aus einem weichen Mittel-

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teil 3 und zwei härteren Randteilen 4. Der weiche Mittelteil 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 trichterförmig in den härteren Randteil 4 herein erstreckt, während die konische Stirnfläche 5 jeweils aus dem mittleren Teil 3 heraustritt. Während die Außenfläche des weicheren 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 un^ in seinem Querschnitt vergrößert und damit dem weichen Mittelteil 3 Jes 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 2A fest verbunden. Der Schlauch 10 des Bowdenzuges hingegen ist mit dem anderen Metallkörper 2B fest verbunden. Am Ende des Bowdenzuges sind bekannte, nicht dargestellte Arbeitsmittel für eine Relativverschiebung 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 Elastomerkörper 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-

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körpers aufgerichtet und in ihrem Querschnitt erweitert, noch erheblich hat sich der weichere Mittelteil des Elastomerkörpers 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 aus «nandergezogen und ziehen nun auch den weichen Mittelteil 3 des Elastomerkörpers 1 weit auseinander, so daß dieser seinen äußeren Durchmesser gegenüber der in Fig. 3 dargestellten 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 Metallkörper 2A 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 Irinengewinde auf dem Außengewinde der Schraube 11 verdrehbar angeordnet ist und zur Aufbringung der Druck- bzw. Zugbeaufschlagung des Elasto.nerkörpers 1 dient. Schraube und Mutter sind gegeneinander durch bekannte Arbeitsmittel, beispielsweise einen Bowdenzug, vordrehbar.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ist das Zentralloch 8 von einer Welle 17 durchsetzt, die für den einen Metallkörper 2 ein Linksgewinde 18, für den anderen Metallkörper 2 ein Rechtsgewinde 19 aufweist. Die beiden Metallkörper weisen entsprechende Innengewinde im Zentralloch 8 auf. Auf das freie Ende der Welle 17 ist

ein halbkugelförmiger Führungskörper 20 aufgesetzt. Die Arbeitsmittel zur relativen Verdrehung der Welle 17 gegenüber dem dem Wellenende abgewandten Metallkörper 2 können wieder aus einem Bowdenzug bestehen.

Anstelle von Bowdenzügen können auch Flexballzüge verwendet werden. Es können aber auch andere Arbeitsmittel, zur Herstellung der Relativdrehungen bzw. Relativverschi £bu&eegr;ye" verwendet

Die in Fig. 8 dargestellte Seele 9 des Bowdenzuges ist aus pinem Kunststoff hergestellt, der durch Fasern 23, die kreuzweise gelegt und gewebt sind, verstärkt. 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 hindurchgeführt werden und um die Reparaturstelle, die durch zwei derartige Geräte abgesperrt ist, umgeleitet werden, wenn die beiden Seelen der beiden Absperrgeräte gasdicht miteinander 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 angebracht, welcher fest mit dem ihm benachbarten Metallkörper 2 durch Kleben verbunden ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 bis 12 ist in den Elaste [tierkörper I eine kronenförmige Federmetalleinlage 25 einj-sarbeitet. 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 2/ stehen, von dem aus sich einzelne Blattfedern axial erstrecken, 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 Blattfedern 28 verstärken die Schirmwirkung des konisch sich aufweitenden Teiles dieser Randteile 4.

Liste der Bezugszeichen:

A Geometrische Achse

1 Elastomerkörper

2 Metallkörper

3 Weicher Mittelteil des Elastomerkörpers

4 Härterer Randteil des Elastomerkörpers 6 konische Stirnfläche

6 konische Stirnfläche

7 sich erweiternde Außenfläche 6 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 Füh^ungskörper

21 Schutzrohr

22 Gelenk &iacgr;3 Faser

24 Hohlraum

25 Federmetalleinlage

26 Schütze

27 ringförmiger Teil

28 Blattfedern

Claims

1. Absperrgerät für Rohrleitungen,

bestehend aus einem Elastoinerkörper, zwei an diesem anliegenden Metallkörpern und einer Vorrichtung, mit der die beiden Metallkörper zur Pressung des Elastonjerkörpers relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet,

daß der Elastomerkörper (1) in der Mitte zwischen den beiden Metallkörpern (2) einen größeren Durchmesser aufweist und/oder

daß das Elastomer in der Mitte zwischen den beiden Metallkörpern (2) eine geringere Shore-Härte als an den Ränciorn aufweist.

2. Absperrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Elastomerkörper (1) aus drei fest zusammengefügten 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 Elastomerkörper (1) verbunden sind, vorzugsweise anvulkanisiert 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 befindliche 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 mittlren weichen Teiles (3) des Elastcmerkörpers (1) vorc einem Schutzrohr (21) umgeben ist, und die mit einem Rechtsund 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 Elastomerkf)rpers( 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.

Absperryerät 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.

iü. Ab s per rye rät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,

daQ die Seele des Bowderzuges aus einem Kunststoffstab gebildet ist, welcher mit achsparallelen Fasern verstärkt ist.