DE3704321A1 - Fraeser-anbohrarmatur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräser-Anbohrarmatur gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Armaturen dieser Gattung sind bislang bezüglich der Schale und des Aufsatzes einteilig ausgebildet. Das Material ist duktiles Gußeisen. Der damit verbundene Mangel ist die feh­ lende Resistenz gegen Korrosion sowie Inkrustation.

Ein weiterer Nachteil ist der Sachverhalt, daß die Schalen sich nur unter Eingliederung einer Zwischenschicht aus Gummi auf Rohren aus Polyvinylchlorid montieren lassen. Der unmit­ telbare Kontakt des Gußeisens mit dem Polyvinylchlorid würde sonst aufgrund der Gußhaut die Rohrwandungen beschädigen.

Das Aufbringen von Klemmschalen auf Rohren aus Polyethylen ist überhaupt nicht möglich, weil Polyethylen unter Druckein­ wirkung zu fließen beginnt. Dies hätte zur Folge, daß sich die mittels Schrauben aufgebrachte Vorspannung, welche gleich­ zeitig die Dichtspannung ist, mit der Zeit abbauen und die Dichtfunktion aufgehoben würde.

Es sind zwar Anbohrarmaturen aus Hartpolyethylen bekannt, jedoch haben diese Armaturen keinen Fräser. Sie sind vielmehr mit einem Schneidzylinder ausgerüstet, der mittels eines Sonderwerkzeugs betätigt werden muß. Nach dem Herstellen der Bohrung in der Rohrwandung muß der Schneidzylinder außer­ dem gegen einen Verschlußstopfen ausgetauscht werden. Darüber­ hinaus ist diesen Anbohrarmaturen der Nachteil zu eigen, daß sie keine Absperrung während des betrieblichen Einsatzes ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebene Fräser-Anbohrarmatur so zu verbessern, daß sie unabhängig von dem jeweiligen Werkstoff einer Rohrleitung problemlos mit dieser verbunden und bei Bedarf auch als Absperrorgan verwendet werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Die erfindungsgemäße lösbare Aufgliederung einer Anbohrarmatur in eine Schale mit Vertikalstutzen einerseits und in einen Aufsatz andererseits hat den Vorteil, daß die Schale nunmehr gezielt dem Rohrleitungswerkstoff angepaßt werden kann. Hiermit ist bei Rohren aus Polyvinylchlorid (PVC) die Eigen­ schaft verbunden, daß Schalen aus PVC oder Polypropylen (PP) unter Verwendung von entsprechenden Gegenschalen ohne die Gefahr von Rohrverspannungen fest verschraubt werden können. Eine Gummizwischenlage ist nicht mehr notwendig.

Bei Zuordnung der Armatur zu einer Rohrleitung aus Polyethylen (PE) kann jetzt eine entsprechend aus PE bestehende Schale ohne weiteres mit dem Rohr verschweißt werden.

In allen Fällen ist also grundsätzlich sichergestellt, daß mit Hilfe des in dem Aufsatz vertikal beweglich gelagerten Fräsers jede Rohrleitung einwandfrei angebohrt und aufgrund der Ringdichtung auch während des betrieblichen Einsatzes bei Bedarf eine Sperrfunktion zwischen dem Anschlußstutzen am Aufsatz und der in der Rohrleitung erzeugten Bohrung bewerkstelligt werden kann.

Eine besonders vorteilhafte Gestaltung der lösbaren Verbindung des Aufsatzes mit der Schale besteht in den Merkmalen des Anspruchs 2. Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von den jeweiligen örtlichen Verhältnissen vom Lager weg die gewünsch­ te Anbohrarmatur in relativ einfacher Weise zusammengestellt werden. Entsprechend ausgelegte Dichtungen zwischen dem Befestigungsstutzen des Aufsatzes einerseits und dem Verti­ kalstutzen der Schale andererseits gewährleisten die Betriebs­ sicherheit. Diese kann aber auch durch Kleber erzeugt werden, welche die Spalte zwischen dem Schraubstutzen und dem Verti­ kalstutzen abdichten.

Die Verlagerung des Ventilsitzes in den Befestigungsstutzen gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil, daß die Ringdichtung beim Dichtschließen auf den Ventilsitz aufsetzt und der Dichtdruck innerhalb des Aufsatzes aufgenommen wird. Dadurch werden die aus Kunststoff bestehenden Teile keinen überhöhten Bean­ spruchungen ausgesetzt.

Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist im Anspruch 4 gekennzeichnet. Die bei der Herstellung einer Bohrung durch den Hohlfräser anfallende Kernplatte (ausge­ bohrter Rohrwandabschnitt) hat nunmehr einen Durchmesser, der es erlaubt, daß die von der Fräserringschneide erzeugten Späne problemlos zwischen der Kernplatte und der Innenwandung des Fräserschafts hindurchtreten und in den Bereich hinter der Kernplatte fließen können.

Die Merkmale der Ansprüche 5 bis 12 stellen sicher, daß unabhängig vom Material der angebohrten Rohrleitung die dabei gezielt erzeugten Späne schraubenlinienförmig in den Bereich hinter der angebohrten Kernplatte abfließen können.

Durch die Merkmale der Ansprüche 13 und 14 schraubt sich auch die Kernplatte unverlierbar in den Hohlfräser hinein.

Eine Montageerleichterung der erfindungsgemäßen Fräser-Anbohr­ armatur wird mit den Merkmalen des Anspruchs 15 erzielt. Auch ist mit dieser Gestaltung eine automatengerechte Fertigungs­ vereinfachung verbunden. Ferner ist eine funktionsoptimale Materialauswahl gegeben.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Fräseranbohrarmatur auf einer Rohrleitung, teilweise im Vertikalschnitt;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung den Schneidbereich eines Hohlfräsers und

Fig. 3 in nochmals vergrößerter Darstellung in der Perspektive einen Ausschnitt aus der Ringschneide des Hohlfräsers der Fig. 2.

Mit 1 ist in der Zeichnung eine Rohrleitung aus Polyvinyl­ chlorid bezeichnet. Um von dieser Rohrleitung 1 aus einen Abgang zu einem Verbraucher zu schaffen, wird eine Fräser- Anbohrarmatur 2 an die Rohrleitung 1 gesetzt und dicht be­ festigt. Diese Armatur 2 weist eine an die Außenkontur der Rohrleitung 1 angepaßte Schale 3 auf, die ebenfalls aus Polyvinylchlorid besteht. Diese Schale 3 besitzt seitliche Flansche 4 zum Durchstecken von Schraubbolzen 5. Mit Hilfe der Schraubbolzen 5 kann eine in der Zeichnung nur angedeu­ tete weitere Halbschale 59 von unten an die Rohrleitung 1 gezogen und die Armatur 2 somit an der Rohrleitung 1 befe­ stigt werden.

Die Schale 3 ist mit einem einstückig angesetzten Vertikal­ stutzen 6 versehen. Umfangsseitig der rohrseitigen Mündung 7 der im Vertikalstutzen 6 vorgesehenen Stufenbohrung 8 ist eine Nut 9 eingearbeitet, in welche ein Dichtring 10 eingelegt ist, der beim Anlegen der Armatur 2 an die Rohrlei­ tung 1 dicht an die Oberfläche 11 der Rohrleitung 1 gepreßt wird.

Die Stufenbohrung 8 im Vertikalstutzen 6 setzt sich aus einem eine glatte Wandung aufweisenden kurzen Längenabschnitt 12 sowie einem im Durchmesser größeren, jedoch längeren Gewindelängenabschnitt 13 zusammen.

Der Gewindelängenabschnitt 13 dient der lösbaren Befestigung eines aus Messing bestehenden T-förmigen Aufsatzes 14, welcher einerseits der vertikalbeweglichen Lagerung eines hohlzylin­ drisch ausgebildeten Fräsers 15 sowie einer Ringdichtung 16 dient und andererseits mittels eines seitlichen Anschluß­ stutzens 17 eine Überleitungsfunktion zwischen der Rohrleitung 1 und einer nicht dargestellten Anschlußleitung zu einem Verbraucher wahrnimmt. Der innenseitig ein Gewinde 24 aufwei­ sende Anschlußstutzen 17 ist etwa im mittleren Höhenbereich des Aufsatzes 14 angeordnet.

Der Aufsatz 14 besitzt einen Befestigungsstutzen 18 mit einem Außengewinde 19, das in den Vertikalstutzen 6 der Schale 3 eingedreht wird, bis die Stirnfläche 20 des Befestigungs­ stutzens 18 an dem Absatz 21 der Stufenbohrung 8 zur Anlage kommt. Dichtungsringe 22 im Bereich des Absatzes 21 verhin­ dern einen Medienübertritt aus dem kurzen Längenabschnitt 12 der Stufenbohrung 8 über den Gewindelängenabschnitt 13 in die Umgebung.

Der der Rohrleitung 1 zugewendete Endabschnitt des Befesti­ gungsstutzens 18 weist innenseitig eine Abstufung auf, die mit einem hinterschnittenen, als konische Ringfläche ausge­ bildeten Ventilsitz 23 versehen ist.

Oberhalb des Anschlußstutzens 17 ist ein sich vertikal er­ streckender kurzer Aufnahmestutzen 25 mit Innengewinde 26 vorgesehen. In diesen Aufnahmestutzen 25 ist der Gewindeab­ schnitt 27 einer Spindelhülse 28 eingedreht. Eine Ringdich­ tung 29 zwischen dem oberen Ende des Aufnahmestutzens 25 und einem Radialkragen 30 an der Spindelhülse 28 verhindert einen Medienübertritt aus dem Innenraum 31 des Aufsatzes 14 über das Gewinde 26 im Aufnahmestutzen 25 in die Umgebung.

Die umfangsseitig einen Mehrkant 32 zum Ansetzen eines Schlüs­ sels aufweisende Spindelhülse 28 ist mit einem Innengewinde 33 versehen, an welchem ein zweiteiliger Fräsertragkörper 34 entlang verlagerbar ist. Die beiden Längenabschnitte 35, 36 des Fräsertragkörpers 34 sind miteinander verschraubt und durch mindestens einen Arretierungsstift 37 gegen Relativ­ verdrehung gesichert. Der obere Längenabschnitt 35 besitzt ein Außengewinde 38, das im Innengewinde 33 der Spindelhülse 28 gleitet. Ferner läßt die Zeichnung erkennen, daß im Höhen­ bereich dieses Außengewindes 38 der obere Längenabschnitt 35 eine Mehrkantbohrung 39 aufweist, die von einem entspre­ chend angepaßten mehrkantigen Längenabschnitt 40 der Fräser­ spindel 41 mit Gleitspiel durchsetzt wird.

Die Fräserspindel 41 ist über drei Radialkragen 42 in einer am oberen Ende der Spindelhülse 28 angesetzten Abschlußmutter 43 drehbar und dicht gelagert. Die Abschlußmutter 43 ist durch einen Gewindestift 44 an der Spindelhülse 28 unverdreh­ bar festgelegt. Das aus der Abschlußmutter 43 austretende freie Ende 45 der Fräserspindel 41 ist leicht konisch ausge­ bildet und mit einem Mehrkant 46 versehen, auf den ein zur Drehung der Fräserspindel 41 geeigneter Schlüssel aufgesetzt werden kann.

Der untere Längenabschnitt 36 des Fräsertragkörpers 34 ist an einem Absatz 47 mit der Ringdichtung 16 versehen, die mit dem Ventilsitz 23 im Befestigungsstutzen 18 des Aufsatzes 14 zusammenwirken kann.

Im Anschluß an die Ringdichtung 16 ist der hohlzylindrische Fräser 15 mittels wenigstens eines Stifts 48 an einem stirn­ seitigen Zapfen 49 des Längenabschnitts 36 drehfest ange­ ordnet.

Der Außendurchmesser des Fräsers 15 ist geringfügig kleiner bemessen als der Innendurchmesser der Stutzenbohrung 50 unterhalb des Ventilsitzes 23. Ferner ist zu erkennen, daß der Innendurchmesser der Fräserringschneide 51 kleiner als der Innendurchmesser des Fräserschafts 52 gebildet ist.

Auf dem Umfang der Fräserringschneide 51 sind beim Ausführungs­ beispiel sechs Schneidkanten 58 vorgesehen. Diese radial gerichteten Schneidkanten 58 verlaufen unter einem Winkel α von etwa 15° zur Horizontalen. Die Innenseite 57 der Fräser­ ringschneide 51 ist gegensinnig zu den Schneidkanten 58 geneigt und beim Ausführungsbeispiel konkav gekrümmt. Gemäß der strichpunktierten Linienführung kann die Innenseite 57 aber auch abgewinkelt sein, wobei sie dann unter einem Winkel β von etwa 30° verläuft.

Die Rückenflächen 60 der Schneidkanten 58 sind unter einem Winkel γ von etwa 15° zur Horizontalen geneigt und gehen jeweils in eine zu der benachbarten Schneidkante 58 hinter­ schnittene kreisrund gekrümmte Fläche 61 über.

In die die Rückenflächen 60 mit den Innenseiten 57 verbindenden Flächenabschnitte 64 sind gewindeartig angeordnete Haltenuten 65 eingearbeitet, die einen dreieckigen Querschnitt aufweisen.

Im Übergang von den Rückenflächen 60 auf die hinterschnitte­ nen Flächen 61 münden in die Innenfläche 62 des Fräserschafts 52 auslaufende Leitnuten 63, welche sich unter einem Winkel w von etwa 15° zur Längsrichtung des Fräserschafts 52 er­ strecken.

Zur Herstellung einer Anschlußbohrung 53 in der Rohrleitung 1 wird der Fräser 15 durch Drehen der Fräserspindel 41 abwärts bewegt. Der von der Fräserringschneide 51 aus der Rohrwandung 54 entfernte Span kann problemlos hinter der Fräserringschnei­ de 51 in den Innenraum 55 des Hohlfräsers 15 übertreten, ohne daß zu befürchten ist, daß er zwischen der aus der Rohrwandung 54 gelösten Kernplatte 56 und der Innenwandung 62 des Fräserschafts 52 eingeklemmt wird.

Ist die Bohrung 53 in der Rohrwandung 54 hergestellt, wird der Fräser 15 durch Drehen der Fräserspindel 41 wieder in die dargestellte Bereitschaftsstellung verlagert, in welcher das in der Rohrleitung 1 strömende Medium ungehindert in den Anschlußstutzen 17 des Aufsatzes 14 übertreten kann.

Sollte es erforderlich werden, während des betrieblichen Einsatzes die mit dem Anschlußstutzen 17 verbundene Leitung zu sperren, ist es lediglich erforderlich, den Fräsertragkör­ per 34 mit Hilfe der Fräserspindel 41 so weit abwärts zu bewegen, bis daß die Ringdichtung 16 auf dem Ventilsitz 23 im Befestigungsstutzen 18 liegt. Die Anbohrarmatur 2 nimmt dadurch auch die Funktion einer Absperrarmatur wahr.

Besteht die Rohrleitung 1 aus Polyethylen, werden auch die Schale 3 sowie der Vertikalstutzen 6 aus Polyethylen herge­ stellt. Die Verbindung der Schale 3 mit der Rohrleitung 1 erfolgt dann in bekannter Weise durch Schweißung. Die übrigen Teile der Fräser-Anbohrarmatur 2 bleiben unverändert.

Claims (15)

1. Fräser-Anbohrarmatur für Gas- oder Wasserrohre, welche eine umfangsseitig des jeweiligen Rohrs festlegbare Schale und einen mit der Schale verbundenen Aufsatz zur vertikalbe­ weglichen Lagerung eines hohlzylindrisch ausgebildeten Frä­ sers sowie einer an einen Ventilsitz im Aufsatz zur Anlage bringbaren Ringdichtung aufweist, wobei der Aufsatz mit einem seitlichen Anschlußstutzen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (3) aus Poly­ vinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE) gebildet ist und einen Vertikalstutzen (6) aufweist, in den der aus einem korrosionsfesten metallischen Werkstoff gebildete Aufsatz (14) für den Fräser (15) lösbar eingesetzt ist.

2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Aufsatz (14) mit einem Schraub­ stutzen (18) in den Vertikalstutzen (6) der Schale (3) dicht eingedreht ist.

3. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Befestigungsstutzen (18) des Auf­ satzes (14) der aus einer konischen Ringfläche bestehende Ventilsitz (23) integriert ist.

4. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Fräserringschneide (51) kleiner als der Innendurchmesser des hohlen Fräserschafts (52) ausgebildet ist.

5. Armatur nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radial gerichteten Schneidkanten (58) der Fräserringschneide (51) unter einem Winkel α von etwa 5 bis 25° bevorzugt unter einem Winkel von etwa 15°, zur Horizontalebene verlaufen.

6. Armatur nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite (57) der Fräserringschneide (51) gegensinnig zu den Schneidkanten (58) geneigt ist.

7. Armatur nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Neigung der Innenseite (57) unter einem Winkel β von etwa 15 bis 45°, bevorzugt 30° verläuft.

8. Armatur nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenseite (57) konkav gekrümmt ist.

9. Armatur nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückenflächen (60) der Schneidkan­ ten (58) unter einem Winkel q von etwa 10 bis 30°, bevorzugt 15°, zur Horizontalen geneigt sind und jeweils in eine zu der benachbarten Schneidkante (58) hinterschnittene Fläche (61) übergehen.

10. Armatur nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fläche (61) kreisrund gekrümmt ist.

11. Armatur nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Übergang von den Rückenflächen (60) auf die hinterschnittenen Flächen (61) in die Innenflä­ chen (62) des Fräserschafts (52) auslaufende Leitnuten (63) münden, welche sich unter einem Winkel δ von etwa 5 bis 30°, bevorzugt 15°, zur Längsrichtung des Fräserschafts (52) erstrecken.

12. Armatur nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang der Fräserringschneide (51) zwischen drei und acht, bevorzugt sechs, Schneidkanten (58) vorgesehen sind.

13. Armatur nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in die die Rückenflächen (60) mit den Innenseiten (57) verbindenden Flächenabschnitte (64) gewindeartig angeordnete Haltenuten (65) eingearbeitet sind.

14. Armatur nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haltenuten (65) einen spitzwink­ ligen, insbesondere dreieckigen, Querschnitt aufweisen.

15. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser (15) unterhalb der Ringdichtung (16) an den zweiteilig ausgebildeten Fräser­ tragkörper (34) lösbar angesetzt ist.