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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung mit einem inneren Rohr und einem, teleskopisch gegenüber dem inneren Rohr stufenlos verschiebbaren, äußeren Rohr, wobei die Rohre ein Medium führen können.
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Es sind in der Höhe stufenlos verschiebbare Rohrverbindungen bekannt. Beim Aufbau von Rohrleitungen kommt es vor, dass die genaue Rohrlänge erst beim Zusammenbau feststeht und möglicherweise Distanzen überbrückt werden müssen. Hierfür sind in der Länge stufenlos verschiebbare Rohrverbindungen erforderlich bzw. praktisch.
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Es gibt erdverlegte Rohrnetze, z. B. öffentliche Versorgungsnetze mit Hydranten für kommunale Zwecke (Bauwasserversorgung, Straßenreinigung sowie für den Brandschutz). Bei all diesen Rohrverbindungen besteht der Nachteil, dass das Anschlussrohrstück auf eine bestimmte Länge hergestellt bzw. zugeschnitten sein muss, um ein bestimmtes Anschlussstück an die Rohrleitung des Versorgungsnetzes anzusetzen.
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Bei den Hydranten sind im Wesentlichen zwei verschiedene Ausführungen bekannt, der Unterflurhydrant und der Überflurhydrant. Der Unterflurhydrant ist eine unter dem Niveau des Bodens gelegene Wasserentnahmestelle, die durch eine Abdeckung verschlossen ist. Der Überflurhydrant ist in der Regel eine sichtbare Säule.
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Aus dem Stand der Technik ist die Druckschrift
DE 198 37 900 A1 bekannt geworden. Diese offenbart gemäß
4 die Merkmale, von denen die vorliegende Erfindung ausgeht. Gezeigt ist hier eine Betonfördervorrichtung und ein Verfahren zur Förderung von Beton. Hierbei ist bei einer Betonfördervorrichtung mit einer teleskopierbaren Betonförderleitung, die wenigstens zwei teleskopierbare Betonförderleitungsteilstücke umfasst, mit einer Antriebseinrichtung zum Ein- und Ausfahren der teleskopierbaren Betonförderleitung trägt, das jeweils innere Teleskopteilstück der Betonförderleitung an seiner Außenfläche eine Dichtungseinrichtung vorgesehen, welche eine abgedichtete Gleitmittelkammer aufweist, die beidseitig von Dichtungen begrenzt ist. Für einen Einsatz einer Rohrverbindung, wie sie die Erfindung vorschlägt, ist die gezeigte Betonfördervorrichtung und das Verfahren zur Durchführung der Förderung von Beton nicht geeignet.
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Des Weiteren wurde aus dem Stand der Technik die Druckschrift
DE 101 44 294 A1 bekannt. Hier ist eine teleskopierbare Rohrleitung offenbart, die an ausfahrbaren Auslegersystemen zum Fördern von beispielsweise Löschwasser vorgesehen ist, womit eine Anpassung der Länge der Rohrleitung an die Länge einer Feuerwehrleitung möglich ist. Gemäß der in der
DE 101 44 294 A1 vorgestellten Lösung erfolgt die mechanische Verbindung zwischen benachbarten Teleskopteilen der medienführenden Rohrleitungen sowie des Auslegersystems jeweils an deren Außenenden beziehungsweise Kopfenden.
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Des Weiteren ist die Druckschrift
DE 36 10 836 bekannt. Dort wird lediglich eine Vorrichtung zum Aneinanderfügen von Kanalrohren in Form von zwei axial beabstandeten durch hydraulische Spannzylinder betätigbaren Rohrgreifzangen offenbart, die durch eine teleskopische Führungstraverse miteinander verbunden sind, an deren endseitigen Achszapfen die Rohrgreifzangen schwenkbar gelagert sind. Jede Rohrgreifzange besteht aus zwei Spannarmen, welche durch hydraulische Zugzylinder miteinander verbunden sind.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rohrverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach und preisgünstig herstellbar ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Rohrverbindung nach dem Anspruch 1 mit einem inneren Rohr und einem teleskopisch gegenüber dem inneren Rohr stufenlos verschiebbaren, äußeren Rohr, wobei die Rohre ein Medium führen können, wobei eine separate Distanzeinstellvorrichtung zur stufenlosen Verstellung der Rohrverbindung vorgesehen ist und die Distanzeinstellvorrichtung außerhalb der medienführenden Rohre angeordnet ist, die sich dadurch auszeichnet, dass die separate Distanzeinstellvorrichtung mit dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr jeweils an ihren äußeren Enden verbunden ist und die Distanzeinstellvorrichtung zwei Platten aufweist, wobei die erste Platte an einem Ende der Rohrverbindung am inneren Rohr und die zweite Platte am anderen Ende der Rohrverbindung am äußeren Rohr befestigt ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch die Merkmale des selbständigen Anspruchs 9 durch eine Armatur, insbesondere Hydrant, mit einem Absperrventil und einer Rohrverbindung, wie zuvor beschrieben.
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Die Erfindung schlägt vor, dass eine separate Distanzeinstellvorrichtung zur stufenlosen Verstellung der Rohrverbindung vorgesehen ist.
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Eine derartige Distanzeinstellvorrichtung ist preiswert und mit möglichst standardisierten Bauteilen herstellbar.
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Vorteilhafterweise ist die Distanzeinstellvorrichtung außerhalb der medienführenden Rohre angeordnet. Das durch die Rohre strömende Medium kann somit barrierefrei mit äußerst geringen Druckverlusten durch die Rohrverbindung durchfließen. Es sind somit hohe Durchsatzmengen erzielbar.
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Für einen möglichst einfachen Aufbau ist die separate Distanzeinstellvorrichtung mit dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr jeweils an ihren äußeren Enden verbunden. Somit wird eine nach außen hin kompakte Rohrverbindung mit einer stufenlos verstellbaren Längeneinstellung geschaffen.
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Vorteilhafterweise weist die Distanzeinstellvorrichtung zwei Platten auf, wobei die erste Platte an einem Ende der Rohrverbindung am inneren Rohr und die zweite Platte am anderen Ende der Rohrverbindung am äußeren Rohr befestigt ist. Stirnseitig ist die längenverstellbare Rohrverbindung somit gegenüber äußeren Einflüßen abgeschlossen und abgeschirmt.
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Um die Distanzeinstellvorrichtung möglichst mit einfachen und preiswerten Mitteln herzustellen, weist die Distanzeinstellvorrichtung mindestens eine, bevorzugt drei, Gewindespindeln mit jeweils einem aufnehmenden Mantelrohr mit Gewindeeinsatz auf, wobei die Gewindespindeln oder die korrespondierenden aufnehmenden Mantelrohre an einer der beiden Platten feststehend befestigt sind. Korrespondierend ist das entsprechende Gegenstück rotatorisch beweglich angeordnet. Somit kann eine definierte Längenverstellung entweder durch Drehen der Gewindespindel oder bevorzugt durch Drehen eines Gewindeeinsatzes erzielt werden. Die Mantelrohre mit Gewindeeinsatz und darin laufenden Gewinden dienen als Verwindungssicherung.
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Da durch das innere und äußere Rohr ein Medium durchfließen soll und das innere Rohr im äußeren Rohr axial verschieblich sein soll, sind Abdichtungen zwischen dem inneren und äußeren Rohr, vorzugsweise O-Ringe vorgesehen.
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Zur erleichterten und zuverlässigen Längenverstellung der Rohrverbindung sind die eine bzw. mehreren Gewindespindeln mit einem Getriebe verbunden.
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Dieses Getriebe ist vorzugsweise ein Planetengetriebe, wobei an den beweglichen Gewindespindeln oder an den beweglichen Rohren mit Gewindeeinsätzen Planetenritzel angeordnet sind. Praktischerweise ist das Sonnenrad des Planetengetriebes zum inneren und äußeren Rohr koaxial auf einer Platte angeordnet. Die Planetenritzel erfahren somit ein einheitliches Drehmoment.
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Um den Durchfluß eines Mediums mittels eines Ventils absperren zu können, ist außerhalb der inneren und äußeren Rohre ein teleskopisch ausziehbarer Ventiltrieb angeordnet.
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Um ein Drehmoment des Ventiltriebs über die Länge der Rohrverbindung übertragen zu können, ist der Ventiltrieb polygonal, vorzugsweise quadratisch, im Querschnitt ausgebildet. Mit einem Schlüssel, der eine zum Querschnitt des Ventiltriebs korrespondierende, polygonale bzw. quadratische Ausnehmung aufweist, kann das Ventil für den Durchfluß des Mediums geöffnet oder geschlossen werden.
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Zum Schutz der längenverstellbaren Rohrverbindung umgibt ein innerer und äußerer Mantel die Distanzeinstellvorrichtung und der innere Mantel ist im äußeren Mantel verschiebbar.
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Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Armatur, insbesondere einen Hydranten, mit einem Absperrventil und einer Rohrverbindung mit oben beschriebenen Merkmalen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf 13 zugehörige Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Rohrverbindung im eingeschobenen Zustand,
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2 eine perspektivische Ansicht einer Rohrverbindung mit maximal ausgezogener Länge,
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3 eine Seitenansicht der Rohrverbindung ohne äußere Mantelflächen,
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4 eine perspektivische Ansicht der 3,
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5 einen Ausschnitt der 4 ohne Anschluss,
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6 eine perspektivische Ansicht gemäß 5 mit äußeren Anschluss,
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7 eine Seitenansicht des Übergangsbereich vom inneren zum äußeren Rohr,
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8 einen Querschnitt durch die Symmetrieachse der 7,
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9 eine Draufsicht der Rohrverbindung,
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10 eine Draufsicht der Rohrverbindung im Zustand gemäß 5,
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11 eine Draufsicht der Rohrverbindung gemäß 6
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12 eine Röntgenaufnahme der Rohrverbindung in perspektivischer Ansicht,
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13 einen Querschnitt des Anschlussendes der Rohrverbindung ohne Mantel.
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Die 1 zeigt eine längenverstellbare Rohrverbindung 1. Die längenverstellbare Rohrverbindung 1 wird bevorzugt im Unterflurbereich als Armatur, bevorzugt bei Hydranten eingebaut. Natürlich kann die in der 1 und den weiteren Figuren dargestellte Ausführungsform auch bei Überflurarmaturen eingebaut werden.
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Die längenverstellbare Rohrverbindung 1 weist zwei ineinander verschiebbare Mäntel 22, 24 auf. Ein im Querschnitt gesehen kleinerer polygonaler Mantel 22 ist in einen etwas größeren Mantel 24 verschiebbar. Die 1 zeigt dabei den vollständig eingeschobenen Zustand. Die äußere Form der Mantel 22, 24 ist beliebig. Sie können eine zylindrische Form haben. Sie können aber auch, wie dargestellt, eine polygonale, bevorzugt sechseckige äußere Form aufweisen.
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Zentriert weist die Rohrverbindung 1 ein Anschlussstück 5 mit zwei gegenüberliegenden aus dem Stand der Technik bekannten, üblichen Klauen 52 auf. Dieses Anschlussstück 5 ist mittels Befestigungsschrauben 54 an der Rohrverbindung 1 abdichtend angeschraubt. Exzentrisch an einer Seite befindet sich ein männliches, konisches quadratförmiges Übergangsstück eines Vertiltriebs 6. Mit Hilfe eines Schlüssels, der eine entsprechende quadratische Ausnehmung als weibliches Gegenstück aufweist, lässt sich ein Absperrventil, das den Durchfluß des Mediums steuert, öffnen und schließen. Das Absperrventil befindet sich außerhalb und in verlängerter Richtung unterhalb des Übergangsstücks 62 und des Ventiltriebs 6.
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Die 2 zeigt die Rohrverbindung 1 in einem maximal ausgezogenen Zustand. Der innere Mantel 22 ist somit vollständig aus dem äußeren Mantel 24 ausgefahren. Alle wesentlichen Bauteile haben sich entsprechend im Inneren der Rohrverbindung 1 mit verlängert, wie in den folgenden Figuren erläutert wird. Der Anschluss 5 kann somit in der Länge direkt vor Ort auf die richtige Länge eingestellt werden. Dies ist z. B. im Unterflurbereich auch nach einem Erdeinbau leicht möglich. Die Höhenverstellung erfolgt dabei durch Rotation der Klauen 52 zusammen mit dem daran befestigten Anschluss 5, wobei das Drehmoment mittels Befestigungsschrauben 54 auf eine Distanzeinstellvorrichtung 3 übertragen wird, die in den folgenden Figuren dargestellt und erläutert wird. Es ist somit kein weiterer Einsatz von erdbautechnischen Maßnahmen zur Niveauangleichung, beispielsweise bei erdverbundenen Versorgungsnetzen, notwendig.
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Die 3 zeigt die Rohrverbindung 1 ohne den inneren Mantel 22 und dem äußeren Mantel 24. Somit ist die Mechanik der Distanzeinstellvorrichtung 3 erkennbar und besser erläuterbar. Ein inneres medienführendes Rohr 12 ist im äußeren medienführenden Rohr 14 axialverschieblich gelagert. Das innere Rohr 12 ist am äußeren Ende der Rohrverbindung 1 mit einer Platte 32 fest verbunden. Das äußere Rohr 14 ist mit einer Platte 34 am anderen Ende der Rohrverbindung 1 fest verbunden. Die Platte 32 bildet für die Rohrverbindung 1 eine nach außen gerichtete Stirnfläche.
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Es sind, wie in den 5 und 12 zu erkennen ist, drei Gewindespindeln 36 an der Platte 32 feststehend befestigt und drei Mantelrohre 38 mit Gewindeeinsätzen 39 sind an der oberen Platte 34 drehbar gelagert angeordnet. Die Gewindeeinsätze 39 laufen in den Gewindespindeln 36. Die Gewindeeinsätze sind Muttern, die an Mantelrohren 38 feststehend befestigt sind, z. B. durch Anschweißen.
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Die Höhe wird durch zum inneren und äußeren Rohr 12, 14 parallel und exzentrisch angeordneten Gewindespindeln 36 definiert eingestellt.
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Die Mantelrohre 38 mit den Gewindeeinsätzen 39 dienen zum Schutz der Gewindespindeln 36 sowie als Verwindungssicherung der Platten 32 und 34.
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Die 4 zeigt die Rohrverbindung 1 in perspektivischer Ansicht ohne dem inneren und äußeren Mantel 22, 24. Auf der Platte 34, die mit dem äußeren Rohr 14 fest verbunden ist, ist ein großes Sonnenrad 42 zentrisch, rotatorisch drehbar gelagert. Das große Ritzel ist ein Sonnenrad 42 für ein Planetengetriebe 4. Das Planetengetriebe hat in dieser Ausführungsform drei Planetenritzel 44, die fest mit Mantelrohren 38 verbunden sind. An den Mantelrohren 38 befinden sich am Ende Gewindeeinsätze 39 in Form von Gewindemuttern. Diese Gewindemuttern laufen in den mit der Platte 32 festverbundenen Gewindespindeln 36. Das Sonnenrad 42 ist mit dem Anschluss 5 über einen Anschlussflansch 51 fest verbunden. Wenn der Anschlussflansch 5 an den Klauen 52 gedreht wird, bewegen sich die Planetenritzel 44 gleichzeitig mit gleicher Umdrehung und verschieben die Platte 34 in axialer Richtung gegen die Platte 32 oder weg von der Platte 32. An dem Ventiltrieb 6 ist ein Übergangsstück 62 zum Eingriff mit einem entsprechenden Schlüssel feststehend aufgesteckt.
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Die 5 zeigt einen Ausschnitt der Rohrverbindung 1, insbesondere nur das Ende der Rohrverbindung 1 mit dem Planetengetriebe 4. Das Sonnenrad 42 ist im zylindrischen äußeren Rohr 14 als Hohlwelle gelagert und liegt auf der Platte 34 auf. Ein feststehender äußerer Rohrflansch 18 begrenzt das Sonnenrad 42 in axialer Richtung, sodass das Sonnenrad 42 ein kleines axiales Spiel hat, jedoch nicht sich von der Platte 34 in axialer Richtung lösen kann. Ein Dichtring 16 befindet sich in einer Nut, ungefähr in der Mitte, auf der radialen Umfangsfläche des äußeren Rohrflanschs 18. Der Dichtring 16 wird zusammengepresst, wenn der Anschlussflansch 51 daraufgeschraubt wird.
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Die 6 zeigt den Anschlussflansch 51, der über Befestigungsschrauben 54 mit dem Sonnenrad 42 zur Drehmomentübertragung befestigt ist. Die Schrauben 54 sind zur Einstellung der Länge der Rohrverbindung 1 soweit angezogen, dass ein Spiel sich zwischen dem Sonnenrad 42 und dem äußeren Rohrflansch 18 sowie zwischen dem äußeren Rohrflansch 18 und dem Anschlussflansch 51 sich noch befindet. Dieser Aufbau der drei Teile übereinander ist in der 3 bzw. vergrößert in der 13 dargestellt.
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Wenn nun die Rohrverbindung 1 in der richtigen Länge eingestellt ist, werden die Befestigungsschrauben 54 soweit angezogen, dass sich kein Spiel mehr zwischen dem Sonnenrad 42 und dem äußeren Rohrflansch 18 und dem Anschlussflansch 51 befindet. Das Sonnenrad 42 und der Anschlussflansch 51 werden somit zum feststehenden äußeren Rohrflansch 18 und gegen den äußeren Rohrflansch 18 gedrückt, sodass aufgrund eines Kraftschlusses die Höhenverstellung gesichert ist.
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Die 7 zeigt den Übergang vom inneren Rohr 12 zum äußeren Rohr 14 vergrößert in der Seitenansicht.
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Die 8 zeigt einen Querschnitt des Übergangs vom inneren Rohr 12 zum äußeren Rohr 14 durch eine Symmetrielinie gemäß der 7. Die 8 zeigt dass zwei parallel angeordnete O-Ringe 13 in einem Übergangsstück zwischen dem inneren und äußeren Rohr 12, 14 angeordnet sind. Dieses Übergangsstück ist immer ein mindestens überlappender Bereich des inneren und äußeren Rohrs 12, 14 und dient der Abdichtung des rohrdurchströmenden Mediums gegenüber der Umgebung. Die zur Höhenverstellung einstellbare Gewindespindeln 36 sind symetrisch zueinander angeordnet. Die Gewindeeinsätze 39 laufen auf den Gewindespindeln 36.
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Die 9 zeigt in der Draufsicht die Rohrverbindung 1 im fertig zusammengebauten Zustand. Der Anschluss 5 hat zur Sicherheit noch ein Sieb 8 eingebaut.
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Die 10 zeigt abstrahiert den Aufbau des Planetengetriebes 4 mit dem Sonnenrad 42 und den drei Planetenritzeln 44. Die Planetenritzel 44 verlaufen natürlich in den Zähnen des Sonnenrads 42 und sind nicht wie in der 10 dargestellt überschnitten. Das Sonnenrad 42 läuft mit etwas Spiel als axiale Begrenzung zwischen der Platte 34 und dem äußeren Rohrflansch 18.
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Die 11 zeigt die Rohrverbindung 1 korrespondierend zur 6 in der Draufsicht.
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Die 12 zeigt eine perspektivische Röntgenansicht der Rohrverbindung 1 im vollständig zusammengebauten Zustand. Sie hat die äußere Form eines gleichmäßigen Sechsecks. An der einen Stirnseite, in der Platte 32 befindet sich eine Anschlussöffnung eines inneren Rohrs 12. Symetrisch angeordnet sind sechs Befestigungsbohrungen an der Stirnplatte 32. Auch symetrisch angeordnet sind drei Gewindespindeln 36 an der Platte 32 befestigt. Exzentrisch an einer Ecke befindet sich ein Ventiltrieb 6 zur Ansteuerung eines nicht dargestellten Ventils zum Absperren und Öffnen des Durchflußes des Mediums. Das Ventil befindet sich in einem Ventilstück, auf das die Rohrverbindung 1 geschraubt wird. In der Figur sind deutlich die zwei O-Ringe 13 zur Abdichtung des Überlappungsbereichs der inneren und äußeren Rohre 12, 14, ungefähr in der Mitte der Rohrverbindung 1, dargestellt. Der äußere Mantel 24 ist in dieser Figur an der Platte 32 befestigt und der innere Mantel 22 an der Platte 34, das heißt an dem Ende der Rohrverbindung 1, an der sich die Klauen 52 befinden.
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Die 13 zeigt einen Ausschnitt der Rohrverbindung 1 im Querschnitt durch die Rotationsachse. Das äußere Rohr 14 ist zentriert drehfest mit der Platte 34 verbunden. Dieses äußere Rohr 14 dient dem Sonnenrad 42 als Welle. Am Ende des äußeren Rohrs 14 ist der Flansch 16 auch drehfest befestigt. Der Anschlussflansch 51 ist über Befestigungsschrauben 54 mit dem Sonnenrad 42 verbunden. Um den Anschluss 5 rotationsfest zu sichern, werden die Befestigungsschrauben 54 angezogen, sodass der Anschlussflansch 51 zusammen mit dem Sonnenrad 42 gegen den Rohrflansch 16 festgespannt werden. Somit kann der Anschluss 5 mittels den Anschlussklauen 52 nicht mehr gedreht werden.
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Das Sonnenrad 42 kämmt das Planetenritzel 44, das auf dem Mantelrohr 38 fest verbunden ist. Gegen eine axiale Verschiebbarkeit ist das Ritzel durch einen Sicherungsring gegen die Platte 34 gesichert.
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Die 13 zeigt auch, dass ein konisches Übergangsstück 62 auf eine Welle montiert ist an der wiederum ein polygonales, teleskopisches verschiebbares Rohr als Ventiltrieb 6 befestigt ist.
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Die Rohrverbindung 1 ist materialunabhängig. Ihr Einsatz ist insbesondere aufgrund der Freistromvariante, da keine inneliegende Spindel vorliegt, vielseitig. Die Rohrverbindung 1 kann für verschiedene Medien wie Trink-, Brauch- und Abwasser, Gase, Industriegase, Lebensmittel, Betriebs- und Hilfsmittel (z. B. Öle, Waschmittel, Säuren, Laugen), flüssige und gasförmige Medien eingesetzt werden.
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Insbesondere wird auf die zeichnerischen Darstellungen für die Erfindung als Wesentlich verwiesen.