DE9102483U1 - Vorrichtung zum Setzen eines Sperrkolbens in eine Gas-, insbesondere Gashochdruckleitung - Google Patents

Description

Betrifft:
Anmelder: Berliner Gaswerke (GASAG),

Eigenbetrieb von Berlin, 1000 Berlin 15

Vorrichtung zum Setzen eines Sperrkolbens in eine Gas-, insbesondere Gashochdruckleitung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 3 3 08 877 C2 ist es bekannt, eine Gasleitung, an der Arbeiten durchgeführt werden sollen, mittels eines elastischen zylindrischen Sperrkolbens abzusperren. Zu diesem Zweck wird mittels eines Anbohr- und Absperrgerätes ein Loch in die Gasleitung eingeschnitten und der ausgeschnittene Rohrwandungsteil entfernt.

Das Anbohr- und Absperrgerät bildet einen radialen Abzweig des Gasrohres, durch den anschließend ein elastischer Sperrkolben mittels einer Hubstange in die Gasleitung eingedrückt wird, um dadurch den Gasfluß zu unterbrechen.

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1 Bei den bekannten Setzverfahren wird der Sperrkolben

2 gegen den Druck des Gases von Hand in die Gasleitung

3 hineingedrückt. Bei größeren Rohr- und damit Hubstangen-

4 durchmessern müssen dabei ganz erhebliche Kräfte aufge-

5 bracht werden. Wenn zur Durchführung von Arbeiten der

6 Sperrkolben durch Verschrauben mittels Spannmuttern

7 zeitweise in der Gasleitung festgelegt wird, treten beim

8 Ziehen dieses Sperrkolbens aus der Gasleitung ganz

9 erhebliche Gefahrenmomente für das arbeitende Personal

10 auf. Beim Lösen der Spannmuttern und Anlüften des

11 Sperrkolbens wird dieser schlagartig vom Druck in der

12 Gasleitung beaufschlagt und die dabei stoßartig auftre-

13 tenden Kräfte können den Sperrkolben geschoßartig aus

14 dem radialen Abzweig heraustreiben und dabei das arbei-

15 tende Personal verletzen. Die beim Setzen des Sperrkol-

16 bens aufzubringenden Kräfte und insbesondere die beim

17 Ziehen auftretenden Gefahren schließen die Verwendung

18 eines derartigen Sperrkolbensetzgerätes bei Gashoch-

19 druckleitungen aus.
20

21 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich-

2 2 tung zur Verfügung zu stellen, mit der ein elastischer

23 Sperrkolben in Gasleitungen größeren Durchmessers und in

24 Gashochdruckleitungen leicht eingesetzt und aus diesen

25 ohne Gefährdung für das Personal gezogen werden kann.
26

27 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

28 die Hubstange als Kolben-Kolbenstangen-Baugruppe eines

29 doppelt wirkenden Arbeitszylinders mit beidseitiger

3 0 Kolbenstange ausgebildet ist und an einem Ende des

31 Zylinderrohrs des Arbeitszylinders eine, den Sperrkolben

32 aufnehmende und mit der Abzweigung der Gasleitung

33 verbindbare Sperrkolbenkammer befestigt ist und daß der

34 Sperrkolben mit der Kolbenstange in Antriebsverbindung

35 steht.

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1 Durch hydraulische oder pneumatische Druckmittel, die

2 auf die Hubstange im Arbeitszylinder einwirken, können

3 beliebig große Kräfte erzeugt werden, mit denen die dem

4 Setzen entgegenwirkenden Kräfte, die von Hand aus nicht

5 überwunden werden können, ausgeschaltet werden, so daß

6 ein sicheres Setzen durchgeführt wird. Mit besonderem

7 Vorteil kann durch hydraulische oder pneumatische

8 Druckmittel auf die Hubstange beim Ziehen eine, aus

9 zumindest zwei einander entgegenwirkenden Kräften

10 gebildete einstellbare Kraftresulante ausgeübt werden.

11 Dies ermöglicht, daß die zum Lüften bzw. Anheben des

12 eingepreßten Sperrkolbens erforderliche Kraft derart

13 aufgebracht wird, daß die nach dem Lüften schlagartig

14 auftretenden Druckkräfte des Gases in der Gasleitung

15 durch eine entgegenwirkende Kraft eliminiert werden, so

16 daß eine Gefährdung des Personals nicht mehr auftreten

17 kann.
18

19 Mit besonderem Vorteil kann mit der Vorrichtung während

20 des Ziehens die Kraftresultante derart eingestellt, daß

21 diese eine, der durch den Gasdruck in der Gasleitung auf

22 die Hubstange ausgeübten Kraft entgegenwirkende, vorbe-

23 stimmte Bremskraft erzeugt. Dem Personal wird die Mög-

24 lichkeit gegeben, durch Betätigung entsprechender

25 Steuerschieber oder -hähne die Strömung des Druckmittels

2 6 derart einzustellen, daß beispielsweise die Ziehge-

27 schwindigkeit so eingestellt wird, daß keine Gefährdung

28 des Personals auftreten kann.
29

3 0 Die Vorrichtung ermöglicht, als Druckmittel das in der

31 Gasleitung enthaltene Gas zu verwenden. Dadurch wird die

32 Arbeit mit der Vorrichtung autark, d. h. die Zuführung

33 bzw. Zurverfügungstellung eines fremden Druckmittels ist

34 nicht erforderlich.
35

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1 Durch die Verwendung eines doppelt wirkenden

2 Arbeitszylinders mit beiderseitiger Kolbenstange können

3 die an sich bekannten Techniken der Hydraulik und

4 Pneumatik angewendet werden, wobei die beiderseitigen

5 Kolbenstangen einmal das Einschieben und Liften und zum

6 anderen das Festspannen im eingespannten Zustand

7 ermöglichen. Es ist lediglich erforderlich, den

8 bekannten doppelt wirkenden Arbeitszylinder mit beider-

9 seitigen Kolbenstangen über an sich bekannte Steuerungen 10 an Druckmittelquellen anzuschließen.

12 Es wird ein Gerät geschaffen, welches in entsprechender

13 Weise bestückt an die absperrbare radiale Abzweigung der

14 Gasrohrleitung angebracht wird. Eine vorteilhafte

15 Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß der Sperrkolben

16 an der Kolbenstange zwischen einem Druckflansch und

17 einer Scheibe montiert ist.
18

19 Mit besonderem Vorteil sind an zwei einander gegenüber-

20 liegenden Umfangsabschnitten der Mantelfläche des

21 zylindrischen Sperrkolbens, die von sich schneidenden

22 Durchmessern begrenzt sind, metallische Zylindermantel-

23 abschnitte formschlüssig angelegt, die mittels parall-

24 eier Distanzstücke gegeneinander abgestützt sind. Dies

25 ermöglicht, den Sperrkolben derart einzuführen, daß die

26 zum Absperren erforderliche Deformation des Sperrkolben-

27 körpers nicht in Richtung der Rohrachse erfolgt, da eine

28 Deformation in dieser Richtung bei entsprechender

29 Ausrichtung durch die formschlüssigen metallischen 3 0 Zylindermantelabschnitte verhindert wird. Eine Deforma-

31 tion zum Anpressen des Sperrkolbens findet dabei nur

32 noch in radialer Richtung statt, so daß eine bessere

33 Abdichtungswirkung erzielt werden kann.
34

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-&dgr;-

1 Da beim Setzen der Sperrkolben von oben mit Druck

2 beaufschlagt wird, ist am Rand des Sperrkolbens mit

3 Vorteil ein Druckring angeordnet, so daß der Setzwider-

4 stand verringert wird, da an der den Setzdruck aufneh-

5 menden Oberfläche des Sperrkolbens keine Deformationen

6 in radialer Richtung erfolgen.
7

8 Um den Sperrkolben in seiner eingesetzten Stellung

9 halten und spannen zu können, sind an dem, dem Sperrkol-

10 ben gegenüberliegenden Ende der beiderseitigen Kolben-

11 stange des Arbeitszylinders ein Spannflansch und am

12 zugeordneten Ende des Zylinderrohrs Spannschrauben

13 montiert. Durch eine entsprechende Verschraubung kann

14 die Vorrichtung dadurch in der Setzstellung fixiert und

15 dichtgespannt werden.
16

17 Um nach dem Ziehen das Verfahren mit einer einfachen

18 Verschlußarbeit an der Abzweigung abschließen zu können,

19 weist die radiale Abzweigung mit Vorteil einen Arbeits-

20 schieber auf, der an ein auf dem Gasrohr sitzendes

21 Flanschstück angeschlossen ist, wobei dieses Flansch-

22 stück einen Verschließflansch mit einer Riegelnut

23 aufweist, in die ein Verschlußstopfen axial einschiebbar

24 und mit dieser durch Verdrehung formschlüssig verriegel-

25 bar ist.
26

27 Eine einfache Steuerung des Arbeitszylinders wird

28 dadurch erzielt, daß mit Vorteil die Zylinderkammern des

29 Arbeitszylinders über Schieber oder Hähne mit einem 3 0 Vierwege-Steuerschieber oder -Hahn verbunden sind, der

31 die Zylinderkammern wahlweise mit einer Druckmittellei-

32 tung oder Entlüftungsleitung verbindet.
33

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1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Mit besonderem Vorteil ist die Druckmittelleitung mit der Sperrkolbenkammer verbunden. Bei angeschlossenem Gerät befindet sich in der Sperrkolbenkammer das in der Gasleitung enthaltene Gas unter dem gleichen Druck wie in der Gasleitung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Figur

Figur

Figur

Figur

Figur

Figur

Figur

eine schematische Seitenansicht des an einer Gasleitung montierten Kolbensetzgerätes,

eine schematische Schnittansicht
Kolbensetzgerätes,

eine Längsschnittansicht des Sperrkolbens,

eine Schnittansicht des Sperrkolbens genommen längs der Linie A-B der Figur

eine Schnittansicht eines verschlossenen Verschließflansches mit eingesetztem

Verschließstopfen,

eine schematische Draufsicht auf den in Figur 5 dargestellten Verschließflansch

eine Draufsicht auf den in Figur 5 gezeigten Verschließstopfen

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_mm -J

1 In Figur 1 ist schematisch eine Gasleitung 1 darge-

2 stellt. In dieser Gasleitung 1 soll eine Arbeit durchge-

3 führt werden, die eine Absperrung der Gasströmung vor

4 der Arbeitsstelle erforderlich macht. Zu diesem Zweck

5 wird an die Gasleitung an der Stelle, an der diese

6 unterbrochen werden soll, ein Flanschstück 2 ange-

7 schweißt, an das ein Arbeitsschieber 3 angeflanscht

8 wird. Nach dieser Arbeit wird an dieser Stelle in der

9 Gasleitung 1 ein Loch gebohrt und nach dem Bohren dieses 10 Loches wird das herausgeschnittene Rohrstück herausgell nommen und der Absperrschieber 3 wird abgesperrt. Danach

12 wird das im Schnitt in Figur 2 dargestellte Gerät an den

13 Arbeitsschieber 3 angeflanscht.
14

15 Wie Figur 2 zeigt, weist dieses Gerät eine Sperrkolben-

16 kammer 4 auf. In dieser Sperrkolbenkammer 4 sitzt mit

17 Spiel ein elastischer Sperrkolben 9.
18

19 Dieser elastische Sperrkolben 9 ist in den Figuren 3 und

20 4 im einzelnen dargestellt. Dieser Sperrkolben 9 hat

21 einen zylindrischen Körper aus einem elastischen Materi-

22 al, insbesondere Gummi.
23

24 Dieser Sperrkolben 9 steht in Antriebsverbindung mit

25 einem Druckflansch 10 eines Arbeitszylinders 5. Der

2 6 Arbeitszylinder 5 und die Sperrkolbenkammer 4 sind 27 druckdicht miteinander verbunden.

29 Der Arbeitszylinder 5 weist ein Zylinderrohr 8 auf und

30 in diesem Zylinderrohr 8 ist ein Kolben 6 mit beidseiti-

31 gen Kolbenstangen 7 gleitend geführt. Ein Ende der

3 2 Kolbenstange 7 trägt den Druckflansch 10 und am anderen

33 Ende ist ein Spannflansch 13 vorgesehen, der nach dem

34 Setzen an den Spannschrauben 14 festgelegt werden muß,

35 d.h. gespannt wird.

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-&dgr;-

1 Der Kolben 6 bildet innerhalb des Zylinderrohrs 8 zwei

2 Zylinderkammern 18 und 19, und diese Zylinderkaimern 18

3 und 19 stehen über Kugelhähne 22 und 23 mit dem in Figur

4 1 dargestellten Vierwege-Kugelhahn 24 in Verbindung. Wie

5 Figur 1 zeigt, können wahlweise die Zylinderkammern 18

6 und 19 entweder mit der Entlüftungsleitung 26 oder mit

7 der Betriebsgasleitung 25, die in die Sperrkolbenkammer

8 4 führt verbunden werden.
9

10 Bei der in Figur 1 dargestellten Betriebsstellung des

11 Vierwege-Kugelhahns 24 erfolgt das Setzen, d. h. die

12 Kolbenstangen 7 werden aus der in Figur 1 gestrichelt

13 dargestellten Stellung in die mit ausgezogenen Linien

14 dargestellte Stellung gebracht.

15 In dieser Stellung ist der Sperrkolben 9 gesetzt und der

16 Spannflansch 13 wird an den Spannmuttern 14 festge-

17 schraubt.
18

19 Beim Setzen wird Betriebsgas, welches sich in der

20 Sperrkolbenkammer 4 befindet, über den Vierwege-Kugel-

21 hahn 24 der oberen Zylinderkammer 18 zugeführt. Da die

22 untere Zylinderkammer 19 mit der Entlüftungsleitung 26

23 verbunden ist, kann das Setzen erfolgen.
24

25 Wenn gezogen werden soll, wird der Vierwege-Kugelhahn 24

26 um 90 ° gedreht, so daß die untere Kammer 19 nunmehr mit

27 dem unter Druck stehenden Gas aus der Sperrkolbenkammer

28 4 durch eine entsprechende Betätigung des Kugelhahns 23

29 beaufschlagt werden kann. Nach dem Anlüpfen kann durch 3 0 eine entsprechende regelbare Einstellung des Kugelhahns

31 22 eine derartige Bremskraft eingestellt werden, daß ein

32 Ziehen ohne Gefährdung des Personals durchgeführt werden

33 kann.
34

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1 Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, sind am Umfang des

2 Sperrkolbens 9 metallische Zylinderabschnitte 12 form-

3 flüssig angelegt. Diese metallischen Zylindermantelab-

4 schnitte 12 liegen an zwei gegenüberliegenden Umfangsab-

5 schnitten der Mantelfläche des zylindrischen Sperrkol-

6 bens 9 an. Die Umfangserstreckung dieser Mantelflächen

7 wird durch sich schneidende Durchmesser begrenzt. Diese

8 formflüssig anliegenden Zylindermantelabschnitte 12 sind

9 mittels paralleler Distanzstücke 20 gegeneinander

10 abgestützt. Beim Einsetzen werden die metallischen

11 Zylindermantelabschnitte 12 derart ausgerichtet, daß sie

12 in der Rohrachse liegen. Wenn ein Preßdruck ausgeübt

13 wird, erfolgt in Achsrichtung des Rohres keine Deforma-

14 tion, so daß die Hauptdeformation des Sperrkolbens 9

15 radial gegen die Wandung des Gasrohres erfolgt.

16 Am oberen Rand umgibt ein Druckring 21 den Sperrkolben

17 9, so daß an dieser Stelle vom Druckflansch 10 übertra-

18 gene Druckkräfte nicht zu radialen Deformationen führen

19 können, die den Eintreibwiderstand erhöhen würden.
20

21 Wenn die Arbeiten beendet sind und der Sperrkolben

22 herausgezogen ist, wird in den Flansch des Flanschstücks

23 2 der in Figuren 5 und 7 dargestellte Verschlußstopfen

24 17 eingeführt.
25

26 Der vorgesehene Absperrflansch 15 am Flanschstück 2

27 weist eine Nut 16 auf, in die der in Figur 7 dargestell-

28 te Verschlußstopfen axial eingeführt und durch Verdre-

29 hung bajonettartig verriegelt wird.
30

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Claims (1)

1. -&Igr;&Ogr;&Igr; Ansprüche

   3 1. Vorrichtung zum Setzen und Ziehen eines elastischen,

   4 mittels einer Hubstange radial in eine Gas-, insbe-

   5 sondere Gashochdruckleitung ein- und ausfahrbaren

   6 Sperrkolbens, welche an eine, den Sperrkolben

   7 führende, absperrbare radiale Abzweigung der Gaslei-

   8 tung anschließbar ist,
   9

   10 dadurch gekennzeichnet, daß
   11

   12 zum Setzen auf die Hubstange durch hydraulische oder

   13 pneumatische Druckmittel eine Schubkraft und zum

   14 Ziehen eine einstellbare Kraftresultante aus zumin-

   15 dest zwei, einander entgegenwirkenden Kräften

   16 ausgeübt wird,
   17

   18 die Hubstange als Kolben- (6) Kolbenstangen- (7)

   19 Baugruppe eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders

   20 (5) mit beiderseitiger Kolbenstange (7) ausgebildet

   21 ist und
   22

   23 an einem Ende des Zylinderrohres (8) des Arbeitszy-

   24 linders (5) eine, den Sperrkolben (9) aufnehmende

   25 und mit der Abzweigung (2,3) der Gasleitung (1) 2 6 verbindbare Sperrkolbenkammer (4) befestigt ist, und

   27 daß der Sperrkolben (9) mit der Kolbenstange (7) in

   28 Antriebsverbindung steht.
   29

   30 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

   32 dadurch gekennzeichnet, daß

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   1 der Sperrkolben (9) an der Kolbenstange (7) zwischen

   2 einem Druckflansch (10) und einer Scheibe (11)

   3 montiert ist.
   4

   5 3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

   7 dadurch gekennzeichnet, daß

   9 an zwei einander gegenüberliegenden Umfangsabschnit-

   10 ten der Mantelfläche des zylindrischen Sperrkolbens

   11 (9), die von sich schneidenden Durchmessern begrenzt

   12 sind, metallische Zylindermantelabschnitte (12)

   13 formschlüssig anliegen, die mittels paralleler

   14 Zuganker (20) gegeneinander verspannt sind. 15

   16 4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1

   17 bis 3,
   18

   19 dadurch gekennzeichnet, daß

   21 am Umfangsrand der Sperrkolben (9) ein Druckring

   2 2 (21) angeordnet ist.
   23

   24 5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1

   25 bis 4,
   26

   27 dadurch gekennzeichnet, daß
   28

   29 am dem Sperrkolben (9) gegenüberliegenden Ende der

   30 beiderseitigen Kolbenstange (7) des Arbeitszylinders

   31 (5) ein Spannflansch (13) und am zugeordneten Ende

   32 des Zylinderrohrs (8) Spannschrauben (14) montiert

   3 3 sind.
   34

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   1 6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1

   2 bis 5,
   3

   4 dadurch gekennzeichnet, daß
   5

   6 die radiale Abzweigung (2,3) einen Arbeitsschieber

   7 (3) aufweist, der an ein, auf dem Gasrohr (1)

   8 sitzendes Flanschstück (2) angeschlossen ist,

   9 welches einen Verschließflansch (15) mit einer

   10 Riegelnut (16) aufweist, in die ein Verschlußstopfen

   11 (17) axial einschiebbar und mit dieser durch Verdre-

   12 hung formschlüssig bajonettartig verriegelbar ist. 13

   14 7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1

   15 bis 6,
   16

   17 dadurch gekennzeichnet, daß
   18

   19 die Zylinderkammern (18,19) des Arbeitszylinders (5)

   20 über Schieber oder Hähne (22,23) mit einem

   21 Vierwege-Steuerschieber oder -Hahn (24) verbunden

   22 sind, der die Zylinderkammern (18,19) wahlweise mit

   23 einer Druckmittelleitung (25) oder Entlüftungslei-

   24 tung (26) verbindet.
   25

   2 6 8. Vorrichtung nach Anspruch 7,

   28 dadurch gekennzeichnet, daß

   30 die Druckmittelleitung (25) mit der Sperrkolbenkam-

   31 mer (4) verbunden ist.
   32