DE4243714A1 - Rohrverschluß - Google Patents
RohrverschlußInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
- F16L55/12—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ
- F16L55/128—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ introduced axially into the pipe or hose
- F16L55/132—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ introduced axially into the pipe or hose the closure device being a plug fixed by radially deforming the packing
- F16L55/134—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ introduced axially into the pipe or hose the closure device being a plug fixed by radially deforming the packing by means of an inflatable packing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
- F16L55/162—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
- F16L55/163—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a ring, a band or a sleeve being pressed against the inner surface of the pipe
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/022—Test plugs for closing off the end of a pipe
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rohrverschluß mit
Dichtmanschette für eine Prüf- und/oder Reparatureinheit
für Rohre und/oder Kanalisationsleitungen, wobei die
Dichtmanschette einen mit einem Druckmedium befüllbaren
Innenraum aufweist.
Rohrleitungen, und hier insbesondere Kanalisationsleitungen
müssen in zeitlichen Abständen überprüft werden. Diese
Überprüfung bezieht sich auf die Feststellung von
mechanischen Schäden, wie Rissen, Brüchen, Rohrversatz
etc. Für eine derartige Prüfung zeigt die DE-OS 41 15 371
bereits eine Prüfeinheit, welche einen vorderen und einen
hinteren Rohrverschluß aufweist, die miteinander verbunden
sind. Zwischen beiden Rohrverschlüssen befindet sich ein
Prüfraum, der mit einem Druckmedium gefüllt wird. Je nach
dem, ob dieses Druckmedium durch die Rohrwandung entweicht,
kann über ein Druckhalten ein Rückschluß auf Schäden an der
Rohrleitung gezogen werden.
Gemäß der DE-OS 41 15 371 werden für die vorderen und die
hinteren Rohrverschlüsse jeweils Dichtelemente,
beispielsweise füllbare oder aufblasbare Gummimanschetten
zum Abdichten des Prüfraumes verwendet.
Derartige Rohrverschlüsse werden im übrigen auch bei einer
Prüf- und Reparatureinheit gemäß der P 42 15 537.1
verwendet.
Damit ein Rohrverschluß für eine in Rohrleitungen und
Kanälen einsetzbare Prüfeinheit wirkungsvoll arbeitet, muß
er zumindest folgende Voraussetzungen erfüllen:
- - das Verhältnis seines Durchmesser in Gebrauchslage zu seinem Durchmesser in Ruhelage sollte etwa 1,3 betragen. Das heißt, es besteht eine erhebliche Differenz des Rohrverschlusses zwischen Gebrauchs- und Ruhelage, welche an die Elastizität des Materials und an das Formveränderungsvermögen des Aufbaus erhebliche Anforderungen stellt. Der Unterschied resultiert vor allem aus dem benötigten Freiraum zum Befahren einer Rohrleitung mit der Prüfeinheit auch in Kurven.
- - bei einem derartig großen Unterschied zwischen den Durchmessern in Ruhe- und Gebrauchslage ist es verständlich, daß an die Seitensteifigkeit der Dichtmanschette erhebliche Anforderungen gestellt werden. Die elastische Dichtmanschette besitzt im aufgeblasenen Zustand keine zusätzliche Seiten abstützung, so daß sie in vollem Umfange den Druck von innen aus dem Prüfraum seitlich aufnehmen muß. Dies führt dazu, daß die Dichtmanschette seitlich weggedrückt werden kann und nicht mehr an der Innenwandung des Rohres abdichtend anliegt.
- - Problematisch ist auch das Abdichtverhalten gegenüber der Innenwandung des Rohres, vor allem, da die Innen wandungen in vielen Fällen nicht eben oder glatt sind. Auf den Innenwandungen, vor allem bei Kanali sationsleitungen, befinden sich oft Ablagerungen, welche von der Dichtmanschette überbrückt werden müssen.
- - Aber auch gegenüber der Halterung der Dichtmanschette an der Prüfeinheit, insbesondere an dem Felgenkörper soll eine gute Abdichtung erzeugt werden. Entweicht hier das Prüfmedium, ist das Prüfungsergebnis unbrauchbar.
- - Infolge des großen Durchmesserunterschiedes zwischen Ruhelage und Gebrauchslage ist das Material der Dichtmanschette einem erheblichen Streß unterworfen. Dies beeinträchtigt die Lebensdauer.
- - Auch für die geometrischen Abmessungen der Dichtman schette sind Grenzen gesetzt. Die Breite sollte so gering wie möglich sein, damit die gesamte Prüfeinheit nicht zu lang gebaut werden muß und beim Kurvenfahren Schwierigkeiten hat.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Dichtmanschette zu entwickeln, welche all die o.g.
Anforderungen aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß die Dichtmanschette
auf einer Außenfläche einer Buchse angeordnet und nur in
einem Teilbereich mit der Außenfläche fest und dicht
verbunden ist.
Diese Anordnung ermöglicht die Ausbildung einer in Ruhelage
äußerst flachen Dichtmanschette, welche von außen her der
Buchse anliegt und diese umfängt. Wird diese
Dichtmanschette aufgeblasen, so erhält sie einen
Parallelogramm-ähnlichen Querschnitt, wobei sich der
Abstand ihrer beiden Enden naturgemäß verkürzt. Das heißt,
das Material, welches die Dichtmanschette für den größeren
Querschnitt benötigt, wird nicht primär durch Dehnung
gewonnen, sondern durch ein Verkürzen des Abstandes ihrer
beiden Endbereiche bzw. durch das Aufrichten der
Parallelogramm-Struktur. Dies ist ein erheblicher Vorteil,
der sich sowohl bezüglich der benötigten geringeren
geometrischen Abmessung, der Lebensdauer als auch der
Überbrückung des hohen Durchmesserunterschiedes positiv
auswirkt. Das Material wird nicht gestreßt, da es nur in
geringem Umfange gedehnt wird.
Für die Verbindung zwischen Dichtmanschette und Buchse
genügt ein Teilbereich von etwa 1/3 der Außenfläche der
Buchse. Beim Aufblasen steht dann die Dichtmanschette
schirmartige von der Buchse ab. Die Verbindung erfolgt im
übrigen bevorzugt durch Aufvulkanisieren.
Für das Material der Dichtmanschette hat sich günstig ein
Gummimaterial herausgestellt, welches noch mit einer
Gewebeeinlage versehen ist. Die Gewebeeinlage verhindert,
daß die Gummimanschette zu stark in eine nicht gewünschte
Richtung ausgedehnt wird. Desweiteren ist sie so
ausgebildet, daß sie die Parallelogramm-Struktur
unterstützt. Als Gewebeeinlage kommt beispielsweise ein
Kevlar- bzw. Aramidgewebe in Frage.
Für den Querschnitt der Dichtmanschette bietet es sich an,
diesen aus einer Außen- und Innenlage herzustellen, welche
in den Endbereichen miteinander, beispielsweise durch
vulkanisieren oder verschmelzen, verbunden sind. Hierdurch
werden blockartige Endbereiche gebildet, die in geringem
Umfange verdickt ausgebildet sind. Beim Aufblasen der
Gummimanschette wandert der eine Endbereich nach außen und
in Richtung auf den anderen Endbereich zu.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausgestaltung ist, daß die
Außenlage beim Aufblasen auf die Innenwandung des Rohres
auftrifft und dieser Innenwandung flächig anliegt.
Hierdurch werden Ablagerungen auf der Innenwandung des
Rohres durch die flächige Auflage überbrückt. Da
gleichzeitig beim Aufblasen auch ein Teil der Innenlage von
der Buchse abhebt und sich die Dichtmanschette schirmartig
nach außen aufwölbt, sind die Druckverhältnisse besonders
günstig ausgestaltet. Der Druck erfolgt von innen auf den
Schirm, so daß die Außenlage bei höherem Druck auch fester
an die Innenwandung des Rohres gepreßt wird.
Das Befüllen des Innenraums erfolgt auf beliebige Weise.
Bevorzugt ist ein Ventil zu dem Innenraum vorgesehen,
welches beispielsweise in eine Öffnung der Buchse
eingeschraubt sein kann und in den Innenraum ausmündet. Auf
das Ventil ist eine Zuleitung für ein Druckmedium von einer
entsprechenden Druckquelle vorgesehen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese
zeigt in
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Rohrverschluß;
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Rohrverschluß gemäß
Fig. 1 mit aufgeblasener Dichtmanschette;
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Rohrverschluß gemäß
Fig. 1 in Gebrauchslage innerhalb einer Kanalisations
leitung.
Ein Rohrverschluß R für beispielsweise eine Prüfeinheit
gemäß der DE-OS 41 15 371 oder der Prüf- und
Reparatureinheit gemäß der P 42 15 537.1 weist eine Buchse
1 auf, auf deren Außenfläche 2 eine Dichtmanschette 3
angeordnet ist. Diese Dichtmanschette 3 umfängt einen
Innenraum 4, der mit einem Druckmedium gefüllt werden kann.
Zum Befüllen des Innenraumes 4 steht dieser über eine
Öffnung 5 in der Dichtmanschette 3 und eine Öffnung 6 in
der Buchse 1 mit einer nicht näher gezeigten Druckquelle in
Verbindung. Ferner kann zur Steuerung der Befüllung des
Innenraumes 4 in der Öffnung 6 bzw. 5 ein Ventil angeordnet
sein. Hier sind viele Ausgestaltungen denkbar und sollen
von der vorliegenden Erfindung umfaßt sein.
Bevorzugt besteht die Dichtmanschette 3 aus Gummi mit einer
Kevlar- bzw. Aramid-Gewebeeinlage. Die Gewebeeinlage hat
vor allem den Sinn, die Ausdehnung der Dichtmanschette zu
beeinflussen zur Erreichung der Parallelogramm-Struktur
sowie sie zu begrenzen, damit keine Überdehnung
stattfinden kann.
Die Dichtmanschette 3 ist in einem Bereich links und rechts
der Öffnung 6 auf die Außenfläche 2 aufvulkanisiert und so
dicht mit der Buchse 1 verbunden. Dieser Bereich beträgt
etwa 1/3 der Außenflächen 2 und ist mit a gekennzeichnet.
In ihrer Kontur weist die Dichtmanschette 3 zwei
blockartige Endbereiche 7 und 8 auf, in welchen eine
Außenlage 9 mit einer Innenlage 10 verbunden ist. Außenlage
9 und Innenlage 10 bestehen aus einem relativ dünnen
Material.
In Fig. 3 ist erkennbar, daß sich die Dichtmanschette 3
eng an eine Innenwandung 11 eines Rohres 12 anschmiegt und
einen flächigen Anlagebereich b ausbildet. Das Material der
Dichtmanschette 3 wird infolge der Verformung der
Dichtmanschette beim Anlegen an die Innenwandung 11 kaum
gestreßt, lediglich zwei Knickstellen 13 und 14 nahe den
Endbereichen 7 und 8 unterliegen einer erhöhten Biegung.
Die Dichtmanschette 3 weist aber insbesondere bezüglich der
Druckverhältnisse erhebliche Vorteile auf, da beim Aufbau
eines Innendruckes zwischen zwei benachbarten
Rohrverschlüssen dieser Innendruck in Richtung des Pfeiles
15 auf die Manschette 3 wirkt und diese im Anlagebereich b
noch fester an die Innenwandung 11 des Rohres 12 andrückt.
Hierdurch wird auch die Anpassungsfähigkeit der
Dichtmanschette 3 an die Innenwandung 11, vor allem, wenn
diese Unregelmäßigkeiten aufweist, verbessert.
Da dieser Selbstverstärkungseffekt ein wesentliches
Konstruktionsmerkmal des Rohrverschlusses ist, wird er am
unteren Querschnitt der Dichtmanschette in Fig. 3 durch
Aufzeigen des Parallelogramm-Mechanismus nochmals
beschrieben:
Die sich im expandiertem Zustand der Dichtmanschette ergebenden Seiten I und II, sowie II und IV stellen das Parallelogramm dar. Dieses Parallelogramm ist mit seiner Seite I fest mit der Oberfläche der Buchse 1 verbunden. Um die Endpunkte C und D können sich die Seiten III und IV aufrichten und dadurch die Seite 11 an die Rohrwandung 11 anlegen bzw. anpressen. Wirkt jetzt eine Kraft P1 auf die Seite II des Parallelogramms, hat dieses das Bestreben, sich aufzurichten, was zu einer Verstärkung der Kraft P2 führt und damit den Anpreßdruck an die Rohrwandung 11 verstärkt.
Die sich im expandiertem Zustand der Dichtmanschette ergebenden Seiten I und II, sowie II und IV stellen das Parallelogramm dar. Dieses Parallelogramm ist mit seiner Seite I fest mit der Oberfläche der Buchse 1 verbunden. Um die Endpunkte C und D können sich die Seiten III und IV aufrichten und dadurch die Seite 11 an die Rohrwandung 11 anlegen bzw. anpressen. Wirkt jetzt eine Kraft P1 auf die Seite II des Parallelogramms, hat dieses das Bestreben, sich aufzurichten, was zu einer Verstärkung der Kraft P2 führt und damit den Anpreßdruck an die Rohrwandung 11 verstärkt.
Positionszahlenliste
1 Buchse
2 Außenfläche
3 Dichtmanschette
4 Innenraum
5 Öffnung
6 Öffnung
7 blockart. Endbereich
8 blockart. Endbereich
9 Außenlage
10 Innenlage
11 Innenwandung
12 Rohr
13 Knickstelle
14 Knickstelle
15 Pfeil
a Bereich (aufvulkanisiert)
b Anlagebereich
R Rohrverschluß
C Endpunkte
D Endpunkte
P1 Kraft
P2 Kraft
2 Außenfläche
3 Dichtmanschette
4 Innenraum
5 Öffnung
6 Öffnung
7 blockart. Endbereich
8 blockart. Endbereich
9 Außenlage
10 Innenlage
11 Innenwandung
12 Rohr
13 Knickstelle
14 Knickstelle
15 Pfeil
a Bereich (aufvulkanisiert)
b Anlagebereich
R Rohrverschluß
C Endpunkte
D Endpunkte
P1 Kraft
P2 Kraft
Claims (6)
1. Rohrverschluß mit Dichtmanschette (3) für eine Prüf- und/oder
Reparatureinheit für Rohre und/oder
Kanalisationsleitungen (12), wobei die Dichtmanschette (3)
einen mit einem Druckmedium befüllbaren Innenraum (4)
aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtmanschette (3) auf einer Außenfläche (2) einer
Buchse (1) angeordnet und in einem Teilbereich (a) mit der
Außenfläche (2) fest und dicht verbunden ist.
2. Rohrverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Teilbereich (a) etwa 1/3 der Außenfläche (2)
beträgt.
3. Rohrverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Dichtmanschette
(3) und Außenfläche (2) durch Aufvulkanisieren erfolgt.
4. Rohrverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtmanschette (3) aus Gummi
hergestellt und mit einer Gewebeeinlage versehen ist.
5. Rohrverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gewebeeinlage so ausgebildet ist, daß sie die
Ausbildung eines Parallelogrammquerschnitts beim Expan
dieren ermöglicht und unterstützt.
6. Rohrverschluß nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmanschette (3) aus
einer Außenlage (9) und einer Innenlage (10) besteht,
welche in blockartigen Endbereichen (7, 8) miteinander
verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924243714 DE4243714A1 (de) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | Rohrverschluß |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924243714 DE4243714A1 (de) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | Rohrverschluß |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4243714A1 true DE4243714A1 (de) | 1994-06-30 |
Family
ID=6476287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924243714 Withdrawn DE4243714A1 (de) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | Rohrverschluß |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4243714A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012019590A3 (de) * | 2010-08-12 | 2012-06-14 | Hans Bohnet | System zur abdichtung eines rohrleitungssystems |
CN109237195A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-01-18 | 惠州和创智造科技有限公司 | 一种气囊式流体管道封堵装置 |
-
1992
- 1992-12-23 DE DE19924243714 patent/DE4243714A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012019590A3 (de) * | 2010-08-12 | 2012-06-14 | Hans Bohnet | System zur abdichtung eines rohrleitungssystems |
CN109237195A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-01-18 | 惠州和创智造科技有限公司 | 一种气囊式流体管道封堵装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CORIS-UMWELTTECHNIK GMBH, 78244 GOTTMADINGEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |