DE4010177C2 - Verfahren und Ventil zum Entlüften einer Rohrleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entlüften einer Rohrleitung, wobei ein ventilfreier Anbohr­ stutzen auf die Rohrleitung aufgesetzt, die Rohrleitung mittels eines Anbohr- und Stopfensetzgerätes angebohrt und der Entlüf­ tungsvorgang durch Betätigen eines Ventils durchgeführt wird.

Wenn Rohrleitungsabschnitte, beispielsweise Gas- oder Was­ serleitungen, entlüftet werden müssen, befinden sie sich unter dem jeweils herrschenden Mediendruck. Dementsprechend sind beim Anbohren Sonderverkehrungen erforderlich. Dabei geht man übli­ cherweise folgendermaßen vor:

Zuerst wird auf die zu entlüftende Rohrleitung der Anbohr­ stutzen aufgesetzt. Dies geschieht durch Aufschweißen oder aber unter Verwendung eines Überschiebers, der den Anbohrstutzen ge­ gen die Rohrleitung verspannt. Sodann wird auf den Anbohrstut­ zen das Ventil aufgesetzt. Auf diesem wird schließlich das An­ bohr- und Stopfensetzgerät montiert. Das Bohren findet durch das geöffnete Ventil hindurch statt. Nach Zurückziehen des Boh­ rers und Schließen des Ventils wird das Anbohr- und Stopfen­ setzgerät abgenommen, woraufhin der Entlüftungsvorgang durch Betätigung des Ventiles durchgeführt werden kann. Die so ge­ schaffene Entlüftungsstelle bleibt erhalten, da ein Abbau des Ventils praktisch möglich ist. Dies bedeutet, daß auch später noch weitere Entlüftungsvorgänge durch Betätigung des Ventils durchgeführt werden können.

Nachteilig ist, daß das an der Entlüftungsstelle verblei­ bende Ventil ein relativ kostenaufwendiges Bauteil darstellt, da es den Durchgang des Bohrers gestatten muß. Jede Anwendung des Verfahrens bedingt also einen erheblichen Kostenaufwand.

Ähnliche Verhältnisse sind bei einer Vorrichtung gegeben, die aus der DE 27 41 280 A1 bekannt ist. Dort weist der Anbohr­ stutzen eine seitliche Abzweigung auf, durch die ein Hilfsab­ sperrorgan in den Anbohrstutzen einführbar ist. Es wirkt dort mit einem im Anbohrstutzen ausgebildeten Ventilsitz zusammen und dient dazu, den Anbohrstutzen zu verschließen, während das Anbohrgerät abgenommen und durch das eigentliche Absperrorgan ersetzt wird. Dessen Ventilelement arbeitet mit einem weiteren, im Anbohrstutzen vorgesehenen Ventilsitz zusammen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und eine kostengünstigere Entlüftungsmöglichkeit für Rohrleitungen vorzusehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach der Erfin­ dung dadurch gekennzeichnet, daß das Anbohr- und Stopfensetzge­ rät auf den Anbohrstutzen aufgesetzt wird und daß nach dem Anbohren der Rohrleitung das geschlossene Ventil mittels des Anbohr- und Stopfensetzgerätes in der Art eines Verschluß­ stopfens in den Anbohrstutzen eingeschraubt wird.

Erfindungsgemäß entfällt also der Einbau eine den Durch­ gang des Bohrers gestattenden Ventils zwischen dem Anbohrstut­ zen und dem Anbohr- und Stopfensetzgerät. Letzteres wird viel­ mehr direkt mit dem Anbohrstutzen verbunden, wobei dieser von üblicher einfacher Bauart ist, d. h., keine Ventilsitze o. dgl. aufweisen muß. Nach Durchführung des Bohrvorganges erfolgt so­ dann das konventionelle Setzen eines Verschlußstopfens, aller­ dings mit der Maßgabe, daß dieser Verschlußstopfen erfindungs­ gemäß als Entlüftungsventil ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäß verwendete Ventil ist nicht so ausge­ bildet, daß es den Durchgang des Bohrers gestattet. Dementspre­ chend vermindert sich der kostenmäßige Aufwand bei der Anwen­ dung des Entlüftungsverfahrens.

Dabei ergeben sich ganz besonders einfache und günstige Verhältnisse, wenn, wie es die Erfindung vorschlägt, das Ventil in Axialrichtung des Anbohrstutzens betätigt wird.

Die Erfindung schafft ferner ein Ventil zum Entlüften des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einem Ventilgehäuse, das einen Einlaß und einen Auslaß aufweist, einem in dem Ventilge­ häuse angeordneten Ventilelement, das zwischen einer Öffnungs­ stellung und einer von einem Ventilsitz definierten Schließ­ stellung bewegbar ist, und einem in das Ventilgehäuse einge­ führten Betätigungselement für das Ventilelement, wobei dieses Ventil erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Ven­ tilgehäuse an seinem den Einlaß bildenden Ende ein Außengewinde trägt und an seinem axial gegenüberliegenden Ende mit Schlüsselflächen versehen ist.

Der wesentliche Vorteil dieses Ventils besteht darin, daß es von einem konventionellen Anbohr- und Stopfensetzgerät in derselben Art und Weise wie ein gebräuchlicher Verschlußstop­ fen in den Anbohrstutzen eingeschraubt werden kann. Das Außen­ gewinde des Ventilgehäuses ist ohne weiteres an diejenigen Abmaße anpaßbar, die der Anbohrstutzen für den zugehörigen Verschlußstopfen aufweist. Vergleichbares gilt für die Schlüs­ selflächen am anderen Ende des Ventilgehäuses. Sie werden so dimensioniert, wie es das Anbohr- und Stopfensetzgerät für den passenden Verschlußstopfen vorschreibt. Die übrigen Außenab­ maße des Ventils lassen sich ohne weiteres in Anpassung an die Gegebenheiten des Anbohr- und Stopfensetzgerätes dimensionie­ ren. Das Ventil ist selbstschließend, so daß es nach seinem Einschrauben den die Anbohrung umschließenden Anbohrstutzen abdichtet. Insgesamt ermöglicht das Ventil, das ja keinen Durchgang des Bohrers gewährleisten muß, eine so einfache und wirtschaftliche Konstruktion, daß sein Verbleib im Anbohrstut­ zen keinen wesentlichen Kostenfaktor darstellt.

Konstruktiv besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich erfindungsgemäß dadurch, daß der Ventilsitz axial stromab des Einlasses angeordnet ist und daß das Ventilelement in Strö­ mungsrichtung gegen den Ventilsitz bewegbar ist. Die axiale Anordnung von Einlaß und Ventilsitz trägt dazu bei, das Ventil auch bei kleinen Nennweiten schlank zu halten. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß das Ventilelement in einer sich vom Einlaß zum konischen Ventilsitz erstreckenden axialen Bohrung geführt ist und mit deren Wandung zum Ventilsitz führende Durchlässe bildet. Unter diesen Umständen wird das Ventilele­ ment vom Mediendruck, der in der zu entlüftenden Rohrleitung herrscht, automatisch in die Schließstellung geführt. Zusätz­ lich dazu kann es vorteilhaft sein, daß das Ventilelement von einer Feder gegen den Ventilsitz verspannt ist, wobei sich die Feder vorzugsweise auf einer Scheibe abstützt, die in der axialen Bohrung stromauf des Ventilsitzes angeordnet ist und mindestens eine Öffnung aufweist. In jedem Falle arbeitet das Ventil selbstschließend.

Eine vollständige axiale Ausrichtung des Ventils ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß der Auslaß des Ventilgehäuses von dessen mit Schlüsselflächen versehenem Ende gebildet wird und sich axial an den Ventilsitz anschließt. Unter diesen Umstän­ den kann das Ventilelement durch den Auslaß hindurch geöffnet werden, was die Anordnung des Betätigungselementes extrem vereinfacht.

Letzteres gilt insbesondere dann, wenn, wie es erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, im Auslaß stromab des Ventilsitzes ein Innengewinde angeordnet ist, in das das mit einem entsprechen­ den Außengewinde versehene Betätigungselement unter Bildung mindestens eines Ausströmweges eingeschraubt ist. Das Betäti­ gungselement wird also in das Ventilgehäuse eingeschraubt, bis es an dem in der Schließstellung befindlichen Ventilelement angreift. Ein weiteres Einschrauben des Betätigungselementes führt dann dazu, daß sich das Ventil zunehmend öffnet. Das Medium tritt durch den Ausströmweg ins Freie.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß das Betätigungselement rohrförmig ausgebildet ist und an seinem am Ventilelement angreifenden Ende mindestens eine radiale Überströmöffnung aufweist. Der Ausströmweg wird also durch die Überströmöffnung und das Innere des rohrförmigen Betätigungselementes gebildet. Letztes kann von beliebiger Länge sein. Dadurch besteht die Möglichkeit, das Entlüftungsventil einzugraben und dennoch nach Bedarf Entlüftungsvorgänge durchführen zu können. Auch nach dem Stande der Technik hat man das auf den Anbohrstutzen aufgesetzte Ventil eingegraben. Allerdings war dann keine Betätigungsmöglichkeit mehr gegeben, und zwar auch nicht nach späterem Aufgraben, da sich eingegrabene Ventile dieser Art nach kurzer Zeit nicht mehr öffnen lassen.

Die radiale Überströmöffnung des Betätigungselementes kann beliebig ausgebildet sein. Beispielweise kann es sich um eine Kerbe oder eine Anzahl von Kerben am Rohrende handelt. Beson­ ders vorteilhaft hingegen ist es, daß die radiale Überström­ öffnung als Bohrung ausgebildet ist, die in einem stromab an den Ventilsitz anschließenden Ringraum zwischen dem Betäti­ gungselement und dem Ventilgehäuse mündet. Diese Anordnung ist funktionssicher und weitgehend gegen Verschmutzung geschützt. Um den letztgenannten Vorteil zu stützen, schlägt die Erfin­ dung vor, daß zwischen dem Auslaß des Ventilgehäuses und dem eingeschraubten Ende des rohrförmigen Betätigungselementes mindestens eine Dichtung angeordnet ist und daß das andere Ende des rohrförmigen Betätigungselementes durch einen ein­ schraubbaren Stopfen verschließbar ist. Die gesamte Anordnung ist also gekapselt und für den nächstfolgenden Entlüftungsvor­ gang konserviert.

Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, das Betätigungselement gegen das Ventilgehäuse zu verriegeln. Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß auf das Betätigungselement und das mit Schlüsselflä­ chen versehene Ende des Ventilgehäuse eine radial verspannbare Verdrehsicherung aufgesetzt ist. Die Verdrehsicherung ist formschlüssig gegen die Schlüsselflächen verriegelt und wird kraftschlüssig gegen das Betätigungselement verspannt, so daß letzteres unbeabsichtigt oder unbefugt nicht verdreht werden kann, um das Ventil zu öffnen oder das Betätigungselement vom Ventilgehäuse zu lösen.

Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kombina­ tionen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den obigen Verknüpfungen abweichen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeich­ nung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ven­ til;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.

Das erfindungsgemäße Ventil weist ein Ventilgehäuse 1 auf, welches an seinem Einlaß ein Außengewinde 2 trägt und an sei­ nem Auslaß mit Schlüsselflächen 3 (Fig. 3) versehen ist. Das Außengewinde 2 paßt in einen Anbohrstutzen, der auf eine zu entlüftende Rohrleitung aufgesetzt worden ist, und die Schlüs­ selflächen 3 gestatten die Halterung des Ventils in einem konventionellen, auf den Anbohrstutzen aufgesetzten Anbohr- und Stopfensetzgerät. Auf diese Weise kann das Ventil nach der Durchführung des Anbohrvorganges in den Anbohrstutzen einge­ schraubt werden.

Das Ventilgehäuse 1 bildet einen Ventilsitz 4 für ein Ventil­ element 5. Letzteres ist in einer axialen Bohrung 6 geführt und bildet mit deren Wandung zum Ventilsitz führende Durchläs­ se 7 (Fig. 2). Die Anordnung ist so getroffen, daß das Ventil­ element 5 von dem in der zu entlüftenden Rohrleitung herr­ schenden Mediendruck in seine Schließstellung gedrückt wird. Zusätzlich dazu wird das Ventilelement 5 von einer Feder 8 gegen den Ventilsitz 4 verspannt. Die Feder 8 stützt sich auf einer Scheibe 9 ab, die eine zentrale Öffnung 10 für den Durchtritt des zu entlüftenden Mediums aufweist.

Die Anordnung ist so getroffen, daß das Ventilgehäuse 1 in Axialrichtung durchströmt wird. Dementsprechend erfolgt auch die Betätigung des Ventilelementes 5 in axialer Richtung.

Hierzu ist ein rohrförmiges Betätigungselement 11 vorgesehen, das mit einem Außengewinde 12 in ein entsprechendes Innenge­ winde 13 des Ventilgehäuses 1 eingeschraubt ist.

Fig. 1 zeigt die Anordnung in verriegelter Stellung. Dabei ist eine Verdrehsicherung 14 auf das mit den Schlüsselflächen 3 versehene Ende des Ventilgehäuses 1 aufgesetzt. Die Verdrehsi­ cherung 13 trägt zwei entgegengesetzte Gewindebolzen 15, die eine formschlüssige Verriegelung mit dem Ventilgehäuse her­ stellen. Ferner ist die Verdrehsicherung 14 mit einem Schraub­ bolzen 16 versehen, mittels dessen sie kraftschlüssig gegen das Betätigungselement 11 verspannt ist.

Zur Durchführung des Entlüftungsvorganges wird die Verdrehsi­ cherung 14 gelöst oder vollständig abgenommen. Sodann kann das rohrförmige Betätigungselement weiter in das Ventilgehäuse 1 eingeschraubt werden, wobei es das Ventilelement 5 vom Ventil­ sitz 4 abhebt. Das zu entlüftende Medium strömt durch die Öffnung 10 und die Durchlässe 7 zum Ventilsitz 4 und gelangt von hier aus in einen Ringraum 17, von dem aus eine Bohrung 18 ins Innere des rohrförmigen Betätigungselementes 11 führt. nach Entfernen eines Stopfens 19, der das äußere Ende des Betätigungselementes verschließt, kann das zu entlüftende Medium ins Freie austreten. Die Länge des Betätigungselementes kann nach Belieben gewählt werden.

Der Stopfen 19 stellt einen verschmutzungssicheren Verschluß des rohrförmigen Betätigungselementes 11 dar. Zur Verschmut­ zungssicherung dienen ferner Dichtungen 20, die zwischen dem Betätigungselement 11 und dem Ventilgehäuse 1 angeordnet sind.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglichkeiten der beschriebenen Ausführungsform gegeben. So kann das Betäti­ gungselement 11 anders als rohrförmig ausgebildet sein, solan­ ge es ein Abströmen des zu entlüftenden Mediums gestattet. Die äußere Konfiguration des Ventilgehäuses 1 wird an den jeweili­ gen Anbohrstutzen angepaßt, allerdings mit der Maßgabe, daß das Ventilgehäuse mittels des zugehörigen Anbohr- und Stop­ fensetzgerätes in den Anbohrstutzen eingeschraubt werden kann. Auf die Verdrehsicherung 14 kann unter Umständen verzichtet werden. Dies wird man insbesondere dann tun, wenn das Ventil eingegraben wird und dennoch betätigbar bleiben soll. Im übri­ gen kommen Verdrehsicherungen beliebiger Art in Frage.

Claims (13)

1. Verfahren zum Entlüften einer Rohrleitung, wobei ein ven­ tilfreier Anbohrstutzen auf die Rohrleitung aufgesetzt, die Rohrleitung mittels eines Anbohr- und Stopfensetzgerätes ange­ bohrt und der Entlüftungsvorgang durch Betätigen eines Ventils durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbohr- und Stopfensetzgerät direkt auf den Anbohrstut­ zen aufgesetzt wird und daß nach dem Anbohren der Rohrleitung das geschlossene Ventil mittels des Anbohr- und Stopfensetzge­ rätes in der Art eines Verschlußstopfens in den Anbohrstutzen eingeschraubt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in Axialrichtung des Anbohrstutzens betätigt wird.

3. Ventil zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Ventilgehäuse, das einen Einlaß und einen Auslaß aufweist, einem in dem Ventilgehäuse angeordneten Ventilele­ ment, das zwischen einer Öffnungsstellung und einer von einem Ventilsitz definierten Schließstellung bewegbar ist, und einem in das Ventilgehäuse eingeführten Betätigungselement für das Ventilelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) an seinem den Einlaß bildenden Ende ein Außengewinde (2) trägt und an seinem axial gegenüberliegenden Ende mit Schlüs­ selflächen (3) versehen ist.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (4) axial stromab des Einlasses angeordnet ist und daß das Ventilelement (5) in Strömungsrichtung gegen den Ven­ tilsitz bewegbar ist.

5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (5) in einer sich vom Einlaß zum koni­ schen Ventilsitz (4) erstreckenden axialen Bohrung (6) geführt ist und mit deren Wandung zum Ventilsitz führende Durchlässe (7) bildet.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventilelement (5) von einer Feder (8) gegen den Ventilsitz (4) verspannt ist.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder (8) auf einer Scheibe (9) abstützt, die in der axia­ len Bohrung (6) stromauf des Ventilsitzes (4) angeordnet ist und mindestens eine Öffnung (10) aufweist.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Auslaß des Ventilgehäuses (1) von dessen mit Schlüsselflächen (3) versehenem Ende gebildet wird und sich axial an den Ventilsitz (4) anschließt.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaß stromab des Ventilsitzes (4) ein Innengewinde (13) angeordnet ist, in das das mit einem entsprechenden Außenge­ winde (12) versehene Betätigungselement (11) unter Bildung mindestens eines Ausströmweges eingeschraubt ist.

10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (11) rohrförmig ausgebildet ist und an seinem am Ventilelement (5) angreifenden Ende mindestens eine radiale Überströmöffnung aufweist.

11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Überströmöffnung als Bohrung (18) ausgebildet ist, die in einem stromab an den Ventilsitz (4) anschließenden Ringraum (17) zwischen dem Betätigungselement (11) und dem Ventilgehäu­ se (1) mündet.

12. Ventil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Auslaß des Ventilgehäuses (1) und dem einge­ schraubten Ende des rohrförmigen Betätigungselementes (11) mindestens eine Dichtung (20) angeordnet ist und daß das ande­ re Ende des rohrförmigen Betätigungselementes durch einen einschraubbaren Stopfen (19) verschließbar ist.

13. Ventil nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf das Betätigungselement (11) und das mit Schlüsselflächen (3) versehene Ende des Ventilgehäuses (1) eine radial verspannbare Verdrehsicherung (14) aufgesetzt ist.