CN102612619A

CN102612619A - 密封垫及其用途

Info

Publication number: CN102612619A
Application number: CN2010800524331A
Authority: CN
Inventors: 托马斯·乌里希; 朱尔根·格拉夫; 休伯特·茂兹; 埃尔布莱彻特·鲍曼
Original assignee: Uhrig Kanaltechnik GmbH
Current assignee: Uhrig Kanaltechnik GmbH
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2012-07-25
Also published as: EP2483586B8; EP2483586B1; EP2483586A1; RU2012116052A; DE102009047863A1; JP2013506772A; WO2011038868A1

Abstract

本发明涉及用于插入管中的密封垫（1），该密封垫（1）包括：带（3），沿具有弯曲半径（R_b）的圆周（U）绕弯曲轴线（Z）弯曲，其中，带（3）的内带部（7）与外带部（9）彼此重叠，其中，带（3）是能够扩展的，从而使内带部（7）能够沿扩展方向（W）相对于外带部（9）移动；至少一个限动装置（5），阻止内带部（7）以与扩展方向（W）相反的方向相对于外带部（9）移动，其中，在带（3）的内带部（7）与外带部（9）之间形成弯折区（15），弯折区（15）平行于所述弯曲轴线（Z），以及其中，在带（3）中，外带部（9）沿圆周具有最大弯曲半径（R₁），最大弯曲半径（R₁）小于内带部（7）沿圆周的最大弯曲半径（R₂）。本发明还涉及根据本发明的用于对管进行密封的密封垫（1）的用途。

Description

密封垫及其用途

本发明涉及用于插入管中的密封垫。

通过使用密封垫能够对现有的管道进行整修；具体地，无需任何挖掘工作就能够修复地下污水管道中的泄漏。

对从管内部产生的管泄漏进行密封是已知的。为此，使用重叠地弯折到一起并具有特殊密封部件的密封垫，密封垫由具有弹性的、耐腐蚀钢板制成，并且被插入待密封的管直到泄漏处。此处，密封垫通过气压或液压式充气垫或封隔器或者通过机械安装装置来扩展，直至其因硬质塑性密封部件的压缩而紧靠管的内壁。限动装置将密封垫保持在扩展位置。

本发明的目的是提供一种具有改进的限动装置的密封垫，其可被简单且便宜地制造并具有改进的限动作用以及改进的密封安全性。

该目的通过具有权利要求1的特征的密封垫实现。从属权利要求给出了优选的实施方式。

根据一个方面的密封垫

本发明的一个方面涉及用于插入管中的密封垫，包括：

-带，沿具有弯曲半径R_b的圆周U绕弯曲轴线Z弯曲，带的内带部和外带部彼此重叠，

其中，带是可扩展的，以使得内带部可沿扩展方向W相对于外带部移动，

-至少一个限动装置，阻止内带部以与扩展方向W相反的方向相对于外带部移动，

其中，在带中的内带部与外带部之间形成弯折区，弯折区平行于弯曲轴线Z，以及

其中，带沿外带部的圆周具有最大弯曲半径R₁，最大弯曲半径R₁小于带沿内带部的圆周的最大弯曲半径R₂。

在可安装状态（即运送状态）下或在例如插入管中时的插入状态（即工作状态）下的密封垫基本呈管状或圆柱状，并且具有管轴线或圆柱轴线Z。为了毫无疑义地描述方向和几何关系，以下描述基于这样的事实，即密封垫的纵向延伸基本平行于圆柱轴线Z，圆柱轴线Z限定柱面坐标系的z轴。垂直于圆柱轴线Z或z轴延伸的半径矢量R与垂直于z轴且垂直于半径矢量R的圆周矢量U共同建立了柱面坐标系。

为了形成密封垫，有弹性回复力的、优选地可塑变形的带（具体地由不锈钢制成的钢带）绕具有一定弯曲半径R_b的局部弯曲轴线弯曲或卷绕，其中，弯曲半径R_b可沿圆周U变化。由此，带被分成外带端、内带端以及位于外带端与内带端之间的弯折区。位于内带端与弯折区之间的带的部分被称为内带部。位于外带端与弯折区之间的带的部分被称为外带部。内带部与外带部的区别在于内带部的最大弯曲半径R₂大于外带部的最大弯曲半径R₁。具体地，基本整个外带部的弯曲半径R_b大于内带部的弯曲半径R_b。因此，还存在外带部自身至少部分重叠的可能性，而外带部之内的重叠区域不会成为内带部。

本申请中所使用的用语“内”和“外”描述了在运送状态下相对于圆柱轴线Z或者半径矢量R的相对位置或设置。因此，内带部与外带部基本重叠的区域被设置成靠近圆柱轴线Z。换句话说，用语“内”具体描述被外表面包裹的密封垫的内部体积。由此，密封垫并不一定是闭合的。例如，密封垫在基本呈圆形的端面上是开放的。用语“内”描述了内部体积，如同设有盖一样。换句话说，用语“内”描述了理想地完全闭合的密封垫的内部体积。

如果没有对带施加作用力或者机械应力，那么带沿其圆周具有与局部弯曲半径R_b相等的局部几何曲率半径R_k。密封垫的这个状态被称为“松弛”。

通过对带施加外部作用力或者机械应力，带或密封垫能够进行弹性变形，以使带沿其圆周具有与局部弯曲半径R_b不同的局部几何曲率半径R_k。密封垫的这个状态被称为“张紧”。因此，根据本发明，弯曲半径R_b与曲率半径R_k之间存在差异。一般来说，由于在运送状态和工作状态下密封垫均能够处于张紧状态，所以两个半径彼此不同。在弯曲半径R_b不同于曲率半径R_k的区域中，密封垫的材料中出现机械应力或弹性应力。当不再有外部作用力施加到密封垫上或者当材料能够转换为松弛状态时，弹性应力导致材料回到其初始形状。具体地，弹性应力能够导致内带部压向外带部。因而，两个带部能够保持彼此处于张紧状态。

由于带的材料的弹性回复力，密封垫的带试图从张紧状态回到松弛状态，即，假设在沿圆周的每个点处具有实际的几何曲率半径R_k，该曲率半径R_k与通过弯曲或卷绕得到的局部弯曲半径R_b相对应。

在可安装状态下，密封垫的带端重叠，其中，相对于弯曲轴线形成有内带部和外带部。由此，在密封垫形成之后，弯曲轴线与圆柱轴线Z基本一致。

如果在以下关于方向指示的描述中使用用语“基本”，那么该用语“基本”具体指的是待指示的方向与所提及的参考方向的偏差小于约±30度，优选地小于约±20度，更优选地小于约±15度，最优选地小于±10度，特别优选地小于±5度。具体地，用语“基本”和“大约/约”能描述与目标值的细微偏差，尤其是在生产精度和/或必要精度范围内的偏差，以获得如同目标值存在的效果。因此，用语“基本”可表示能够得到相对于目标值或者目标位置等等小于10%、小于5%、小于2%，优选地小于1%的偏差。用语“基本”包括用语“相等”，即，与目标值、目标位置等没有任何偏差。

在本发明中，用语“可扩展”指的是基本呈圆柱状的弯曲带能够基本弹性变形地扩展。换句话说，当带扩展时，带的圆周增加，因而减少了内带部与外带部之间的重叠区域。由此，外带部具体地通过带的弹性变形沿扩展方向W相对于内带部移动。

例如，扩展能够通过插入密封垫内部的垫或封隔器来实现，密封垫被气压或液压充胀而扩展。限动装置防止密封垫在到达工作状态之后以及垫或封隔器被移除之后再收缩。如本发明所使用的用语“工作状态”描述在密封垫的安装状态以及准备工作状态下，密封垫或其组件的状态。

在上述的安装方法中，运送状态下的密封垫能够处于基本松弛的状态，以使得在制造过程、存放以及运输期间，基本没有作用力施加到限动装置。由于带在其扩展过程中变形，工作状态下的密封垫转换成张紧状态，这时限动装置被配置成使由弹性回复力产生的作用力或机械应力被吸收。优选地，在工作状态下，通过密封垫从内部向周围管壁施加接触压力。更优选地，限动装置还被配置成吸收除密封垫的机械应力之外的抵消管壁的接触压力的机械应力。

有利地，通过密封垫产生的接触压力，管壁能够被机械地稳定，从而例如修复破损的管道。

在运送状态下，密封垫也能够处于部分张紧状态，由于外带部能够使弯曲或卷绕有较大弯曲半径R₂的内带部变形或基本弹性地张紧，所以内带部的几何曲率半径基本等于外带部的曲率半径。作用力能够以半径矢量方向施加到处于运送状态的限动装置上。通过部分张紧的密封垫的弹性应力，密封垫会扩展。能够通过适当的固定装置来防止这种无意的扩展，例如，通过限动装置内的额外的限动构件或者绕密封垫放置的紧固带。

在上述情况中，在密封垫扩展之前，处于运送状态的密封垫的半径基本对应于外带部的弯曲半径R₁。具体地，在设有限动装置的圆周区域中，弯曲半径R_b与实际的曲率半径R_k相对应，从而由于带的材料的弹性回复力而没有作用力施加到限动装置。随着密封垫的扩展，曲率半径R_k增加，由于带使得返回原始的弯曲半径R_b，作用力（即弹性回复力）以与半径矢量R相反的方向施加到限动装置上。因此，一方面，滑动摩擦在扩展期间增加，而另一方面，只要密封垫处于其工作状态，就会有持久的机械应力施加到限动装置。

有利地，内带部区域的最大弯曲半径R₂大于外带部的半径R₁。优选地，内带部的弯曲半径基本对应于处于工作状态的密封垫的半径。有利地，由此来简化密封垫的扩展。由于工作状态下的内带部因曲率半径基本对应于弯曲半径而不会受到任何机械应力的影响，所以在工作状态下，限动装置可有利地被拆除并且可相对应地只发挥较小的作用。更有利地，创造性的密封垫具有特别简单的设计以使其特别容易制造，这就是能够降低制造过程中的报废率的原因。

密封垫的优选实施方式

优选地，弯曲半径R_b沿外带部的圆周U保持不变。有利地，具有不变弯曲半径的带能够特别简单地制造。更优选地，弯曲半径R_b（对应于最大弯曲半径R₁）与运送状态下的密封垫的半径相对应，从而可使沿外带端与弯折区之间的圆周U的带（即外带部）处于基本松弛的状态，也就是说基本没有弹性回复力作用。

优选地，弯曲半径R_b沿内带部的圆周U保持不变。更具体地，弯曲半径R_b（对应于最大弯曲半径R₂）与工作状态下的密封垫的半径相对应，从而可使沿内带端与弯折区之间的圆周U的带（即内带部）基本松弛地处于工作状态，也就是说基本没有弹性形变。

优选地，弯曲半径R_b沿内带部的圆周U持续增加。有利地，在扩展期间限动装置可以被去除而力保持平衡。

优选地，弯曲半径R_b根据等式R_b=U₀+ΔU/2π沿内带部的圆周U线性地增加。这里，U₀是运送状态下密封垫的圆周，ΔU对应于因扩展而导致的圆周U的增加。圆周的零点（U=0）由外带端限定。忽略弯折区，内带部在外带端高度处的弯曲半径R_b与该点处的实际几何曲率半径R_k相对应。在限动装置设在外带端区域中的情况下，限动装置区域中的内带部基本不受因带的弹性变形而产生的任何机械应力的影响。有利地，在这种情况下限动装置的摩擦损失和机械应力是最小的。如果限动装置与外带端分隔设置，则U₀必须增加它们之间的距离。

优选地，带在弯折区具有弯曲半径R₃，所述弯曲半径R₃小于带的外带部的弯曲半径R₁。由此，能够优选地实现内带部与外带部彼此基本分隔，特别是在运送状态下，从而使这两个部件之间的摩擦在密封垫的扩展过程中有利地减少。

优选地，具有内带部、外带部以及中间弯折区的带能够利用已知的辊压机制造，特别是具有四个轧辊的辊压机。利用这种机器，能够制造具有在内带部中、外带部中或者弯折区中沿圆周的所需不变或可变弯曲半径的带。具体地，利用CNC辊压机，能够容易地制造具有可变弯曲半径的带。在带卷绕之后，其能够通过带材料的弹性变形成为运送状态，从而能够出现带的与沿圆周的弯曲半径局部不同的几何曲率半径。在这种情况下，带能够通过限动装置或者固定装置来保持。

优选地，至少一个限动装置具有至少部分形成在内带部中的凹槽，其中，凹槽的纵向侧沿所述圆周U延伸。有利地，外带部能够通过凹槽部分地进入密封垫的内部。优选地，在带弯曲或卷绕之前，例如通过冲压、挤压、碾磨、通过激光束等在带中形成凹槽。

优选地，凹槽在两个相对的纵向侧上具有第一接合区和第二接合区。

优选地，至少一个限动装置具有固定于外带部的止动装置。更优选地，止动装置通过凹槽与密封垫的内部接合，其中，通过形成在内带部中的凹槽的纵向延伸限制沿扩展方向W的扩展。扩展仅能到达与凹槽一端邻接的止动装置。

更优选地，止动装置具有至少一个覆盖部件，具体地，至少一个覆盖部件越过凹槽的纵向侧至少部分伸出密封垫。在这种情况下，内带部至少部分地设置在外带部与覆盖部件之间，以使得在止动装置的区域中，外带部与内带部彼此基本形式配合。

优选地，当带卷绕并处于运送状态时，止动装置固定于外带部。更优选地，止动装置被配置成使带保持在运送状态，并且防止收缩以及具体地例如通过可去除的障碍防止带的扩展。

优选地，止动装置包括第一转动支承的阻挡齿轮、第二转动支承的阻挡齿轮以及至少一个止动部件。止动部件能够阻止阻挡齿轮在相应的转动方向上的转动。

优选地，第一阻挡齿轮被配置为与第一接合区至少部分地接合，第二阻挡齿轮被配置为与第二接合区至少部分地接合。

优选地，至少一个止动部件被配置为阻挡第一阻挡齿轮和第二阻挡齿轮在各个阻挡齿轮的相应转动方向上的转动，从而使止动装置不能以与扩展方向W相反的方向相对于内带部移动。

有利地，当止动部件阻止阻挡齿轮转动时，密封垫的扩展被阻止或阻挡。

优选地，阻挡齿轮具有比内带部厚的厚度。更优选地，阻挡齿轮的厚度与内带部的厚度比在约1至约5之间，更优选在约1.1至约2之间，最优选在约1.2至约1.5之间，其中内带部的厚度优选从约0.1mm到约2mm，更优选地从约0.5mm到约1.5mm，尤其优选为约1mm。有利地，甚至在带弯曲的情况下，阻挡齿轮也与凹槽的相对纵向侧上的接合区接合。

优选地，止动部件是偏置支承的齿轮。阻挡部件的偏置能够优选地通过弹簧产生。

优选地，密封垫包括至少一个限动装置，至少一个限动装置包括：

-凹槽，至少部分地形成在内带端中，并且凹槽的纵向侧沿圆周延伸，

-止动装置，以及

-止动装置紧固部，所述止动装置紧固部设在外带端中以紧固所述止动装置，

其中，带是可扩展的，以使止动装置能够沿扩展方向W相对于凹槽移动，

其中，凹槽在两个相对的纵向侧上具有第一接合区和第二接合区，

其中，止动装置具有第一阻挡部件、第二阻挡部件以及至少一个张紧部件，

其中，第一阻挡部件包括在静止状态下与第一接合区至少部分接合的第一互补接合区，第二阻挡部件具有在静止状态下与第二接合区至少部分接合的第二互补接合区，

其中，第一阻挡部件的第一互补接合区能够从静止状态沿第一致动方向B1移动，第二阻挡部件的第二互补接合区能够从静止状态沿第二致动方向B2移动，以及

其中，至少一个张紧部件被配置为以与第一致动方向B1相反的方向对第一互补接合区施加作用力，并且以与第二致动方向B2相反的方向对第二互补接合区施加作用力，以便将第一互补接合区和第二互补接合区保持在静止状态，

从而使止动装置不能以与扩展方向W相反的方向相对于凹槽移动。

根据本发明的用语“致动方向”或“移动方向”描述了这样的方向，部件和/或部分通过可致动或移动的力作用沿该方向致动和/或移动、或可沿该方向至少部分地弹性变形或形变。

本发明使用的用语“静止状态”描述了例如一个或多个组件特别是止动装置的状态或位置。在“静止状态”中，第一阻挡部件和第二阻挡部件的第一互补接合区和第二互补接合区均分别与内带端的凹槽的相应第一接合区或第二接合区接合。这是指各个接合区以及互补接合区以基本形式配合的方式接合。具体地，通过形式配合地接合，外带端不能以与扩展方向W相反的方向相对于内带端移动。也就是说，具体而言，在静止状态下的密封垫的带的圆周不可能减少。本发明使用的用语“静止状态”具体描述了密封垫插入管中之前的组件的状态。

本发明使用的用语“致动状态”描述了例如与上述组件特别是阻挡部件的上述状态或位置不同的状态或位置。与静止状态相反，在致动状态中，外部作用力被施加到密封垫的一个或多个组件，具体地通过作用于带上的作用力产生扩展，其中，该作用力从内径向地指向外。如上所述，随着扩展，外带端或止动装置沿扩展方向W相对于内带端或形成于内带端中的凹槽移动。具体地，通过以扩展方向W延伸的纵向凹槽侧上的第一接合区和第二接合区的锯齿状构造，当带通过外部作用力径向扩展时，第一作用力和第二作用力能够沿第一致动方向B1或第二致动方向B2施加到第一阻挡部件的第一互补接合区或第二阻挡部件的第二互补接合区。优选地，第一接合区和第二接合区在扩展方向W上部分地且周期地形成为锥形。由此，第一致动方向与第二致动方向是不同的。具体地，第一作用力和第二作用力或第一致动方向B1和第二致动方向B2从凹槽的边缘基本沿z轴或沿与z轴相反的方向指向凹槽，也就是说，指向凹槽的内部。具体地，在从静止状态向致动状态转换的过程中，第一阻挡部件的第一互补接合区从静止状态沿第一致动方向B1移动到致动状态。因此，第二阻挡部件的第二互补接合区沿第二致动方向B2移动。具体地，在致动状态，内带端和外带端能够相对于彼此移动，以使得密封垫的带可扩展或者扩展。

有利地，优选止动装置具有特别简单的设计，使得其易于制造，并能够降低制造过程中的报废率以及每个密封垫的单位成本。

优选地，第一致动方向B1与第二致动方向B2基本反向（即以基本相反的方向）平行地延伸。有利地，当第一致动方向B1和第二致动方向B2彼此反向平行地、特别是均垂直于凹槽的纵向（即垂直于扩展方向W）延伸时，止动装置特别容易制造。更有利地，仅需要例如弹簧形式的一个张紧部件，其能够同时在第一阻挡部件的第一互补接合区产生与第一工作方向B1相反的作用力以及在第二阻挡部件的第二互补接合区产生与第二致动方向B2相反的作用力。

优选地，止动装置具有至少一个覆盖部件和紧固装置，所述紧固装置用于将止动装置可拆除地固定于止动装置紧固部。

最优选地，紧固装置是螺钉连接件，特别是十字头螺钉或者六角凹头螺钉。有利地，这种螺钉连接件是可拆除的，以使得止动装置能够从外带端拆除。具体地，当止动装置被拆卸时，密封垫的扩展带能够再次弯折到一起，即能够减少密封垫的圆周。特别优选地，处于扩展状态的密封垫的带至少部分弹性地或者有回弹力地变形，以使得在去除或打开止动装置之后扩展后的带因弹性回复力而处于较小圆周的状态。有利地，能够从管中去除已插入管中并且扩展后的密封垫。具体地，被去除的使用过的密封垫的至少部分可被再利用。

优选地，覆盖部件和紧固装置被形成为整体。

优选地，第一阻挡部件和第二阻挡部件均形成为板状。有利地，阻挡部件能够通过从钢带或者金属带钻孔或者切断来获得，从而简单且便宜地制造阻挡部件。

优选地，阻挡部件具有比内带端厚的厚度。更优选地，阻挡部件的厚度与内带端的厚度比在约1至约4之间，更优选地在约1.1至约2之间，最优选地在约1.2至约1.5之间，其中，内带端的厚度优选地从约0.1mm到约2mm，更优选地从约0.5mm到约1.5mm，特别优选地为约1mm。

优选地，第一阻挡部件和第二阻挡部件被形成为基本等同或一致。在这种情况下，有利地，仅需制造一个阻挡部件，其中，在安装止动装置时阻挡部件相应地转动。

优选地，阻挡部件能够相对于紧固装置枢转。

优选地，张紧部件是线状弹簧或者片状弹簧。有利地，由于仅对相应的弹性的或有回弹力的丝或相应的由弹簧钢制成的带进行切割或弯曲，所以这种张紧部件可被简单且便宜地制造。

优选地，阻挡部件被形成为单块或整块。在这种情况下，由形成阻挡部件的两个半部构成单个组件。

优选地，形成为整块的阻挡部件具有固体连接件。也就是说，第一阻挡部件和第二阻挡部件通过形成为固体连接件的薄点连接。最优选地，该固体连接件被形成为有弹性的或有回弹力的，并且作为张紧部件作用。

优选地，阻挡部件均具有促动区，阻挡部件能够借助于设备通过促动区从静止状态转换为致动状态。具体地，促动区能够被形成为孔的形式。有利地，在到达致动状态之后，内带端能够相对于外带端移动以例如将密封垫弯折在一起。具体地，朝向密封垫的内部覆盖阻挡部件的覆盖部件包括相应的设备通道，以使得设备能够从内与促动区接合。具体地，设备通道被配置成使阻挡部件的促动区能够相应地移动，从而止动装置能够从静止状态转换到致动状态。

优选地，密封垫具有两个限动装置。具体地，两个限动装置均设置在基本呈管状的密封垫的端部区域。更优选地，两个限动装置相对于密封垫的中心对称地设置，即，两个限动装置距中心或中间点基本成等距的。有利地，这样能够使内带端与外带端之间的任何扭曲最小化，以使得密封垫能够均匀且基本平滑地扩展而没有任何扭曲。

优选地，带的外侧涂有弹性体。

本发明的一个方面涉及根据本发明的密封垫的用途，其中，处于运送状态的所述密封垫插入所述管的内部，并在安装位置通过扩展转换到工作状态。

本发明不限于上述示例性实施方式。相反，每个所描述的方面和/或每个所描述的实施方式的单个部件和/或特征能够以所需的方式与另一些方面和/或另一些实施方式的单独部件和/或特征相结合。因此，能够形成另一些方面和/或实施方式。

附图说明

在下文中，将参照附图示例性地阐述本发明的优选实施方式。在附图中：

图1示出了与通过包括弯曲带和止动装置的密封垫的z轴相垂直的截面图；

图2示出了从密封垫内部的方向观看的限动装置的俯视图；

图3示出了与通过包括弯曲带和限动装置的密封垫的z轴相垂直的截面图；

图4示出了垂直于通过密封垫的限动装置的z轴所取的详细截面图；

图5示出了从密封垫内部的方向观看的止动装置的俯视图；

图6示出了处于静止状态的止动装置的详细俯视图；

图7示出了处于致动状态的限动装置的详细俯视图；以及

图8是密封垫的限动装置的透视分解图。

图1示出了垂直于z轴线的截面图，z轴线通过管轴线或者圆柱轴线Z，密封垫1用于插入管中，具体地，其用于对现有管道的泄漏进行密封以及使现有管道机械地稳定。图1示出的坐标系限定有垂直于圆柱轴线Z或z轴线延伸的半径矢量R，以及垂直于z轴线且垂直于半径矢量R的圆周矢量U。

所示的密封垫1由弹性材料制造，优选地通过由金属片或不锈钢制成的带3制造。带3的厚度优选为约0.1mm到约5mm，更优选从约0.5mm到约2mm，尤其优选为约1mm。带3大致上为管状或者圆柱状的，并且带的端部区域彼此重叠。由此区分在圆周方向U上重叠的内带部7和外带部9。内带部7由内带端11与弯折区15限定。外带部9由外带端13与弯折区15限定。在该实施方式中，限动装置设在距外带端13的一定距离处，以使得外带部9自身部分地重叠，其中外带部9的内部区域没有被内带部7包围或者不作为内带部7的一部分。

图1示出的密封垫处于运送状态，即可安装状态，以将密封垫插入管道中。优选地，图1示出的状态是基本松弛的状态，即，在该状态下，没有作用力或机械应力施加到带上，从而使带沿其圆周具有与局部弯曲半径R_b相等的局部几何曲率半径R_k，这是通过带的卷绕实现的。

因此，在图1所示的密封垫的实施方式中，外带部9沿圆周U具有基本不变的弯曲半径R₁。内带部7的沿圆周U的弯曲半径R₂也是基本不变的。然而，外带部的弯曲半径R₁小于内带部7的弯曲半径R₂。

此外，弯折区15中的带3具有比外带部9的弯曲半径R₁小的弯曲半径R₃。在该优选实施方式中，通过在弯折区15中进行适当程度的弯曲（通过将弯折区15沿圆周U扩展或者通过足够小的弯曲半径R₃），能够避免内带部9与外带部7的内壁完全接触。有利地，因为外带部9被迫成为内带部7的形状，所以施加的机械应力减少。此外，有利地，内带部7与外带部9之间的静摩擦力与滑动摩擦力也减少了，从而减少了密封垫1扩展所需的必要作用力。

例如，在图1示出的密封垫的实施方式中，密封垫1能够被配置为插入半径为300mm的规格为DN 600的管道中。因此，密封垫1可例如被设计成使带3的外带部9具有约240mm至约260mm的恒定弯曲半径R₁。此外，例如，带3的内带部7能够被形成为具有约300mm至约320mm的恒定弯曲半径R₂，在弯折区15中弯曲半径R₃能够为从约50mm到约100mm。

密封垫1能够通过适当的装置在管道的任意点处扩展，从而使密封垫1以基本形式配合的方式与管道内侧邻接。具体地，密封垫1能够至少部分地覆有涂层或者软管（未示出），涂层或者软管由弹性耐用材料、尤其是防水材料制成。

该实施方式的密封垫1具有限动装置5，以便将密封垫1在扩展之后持久地保持于扩展状态。

图2示出示例性的实施方式，限动装置5包括形成于内带部7中的凹槽17（图1中不可见），以及紧固于外带部9并且至少部分穿过凹槽17的止动装置19。

凹槽17具有基本沿扩展方向W或者沿圆周U延伸的第一纵向侧21和第二纵向侧23。在凹槽17的两个相对纵向侧21、23上至少部分地形成有第一接合区25和第二接合区27。在该实施方式中，接合区25、27被形成为一串锯齿状的突出部29。

止动装置19包括覆盖部件31（在图2中仅由虚线示出），以使得内带部7至少部分地设在外带部9与覆盖部件31之间。通过覆盖部件31，作用力可优选地沿半径矢量R施加到内带部7，以使得在止动装置19的区域中，外带部和内带部彼此基本形式配合地邻接，具体而言，可仅沿扩展方向W相对于彼此移动。止动装置19还包括第一阻挡齿轮33和第二阻挡齿轮35，第一阻挡齿轮33和第二阻挡齿轮35设在覆盖部件31与凹槽15内的外带部9之间并且均被可转动地支承。

阻挡齿轮33、35被配置为与接合区25、27接合。为了获得紧固设置以及阻挡效果，阻挡齿轮33、35的厚度，即沿半径矢量的空间延伸优选地大于内带部7的厚度。根据内带部7的曲率半径（在阻挡齿轮33、35处存在的半径）以及根据覆盖部件31沿扩展方向W的延伸，阻挡齿轮33、35的厚度与内带部7的厚度的优选比率在约1至约5之间，更优选地在约1.1至约2之间，特别优选地在约1.2至约1.5之间。

止动装置19还包括作为止动部件37的一个示例性实施方式的止动齿轮37，止动齿轮37设置在阻挡齿轮33与35之间，并且齿轮37在扩展方向W上被弹簧部件39偏置。

这具有以下效果，可转动地支承的阻挡齿轮33、35中的每个阻挡齿轮仅可在一个方向上转动，即，在该方向上止动齿轮与弹簧部件39的偏置力相对地以与扩展方向W相反的方向移动，并且阻挡齿轮33、35彼此脱离。然而，由于止动齿轮37使阻挡齿轮彼此力平衡地联接，所以止动齿轮37阻止各个阻挡齿轮33、35以相反的转动方向转动，以使得阻挡齿轮33、35彼此阻挡。因此，止动装置19仅可相沿扩展方向W对于内带部7移动。

优选地，密封垫1是可拆卸的。由此具体地，止动装置19是可拆除的。更优选地，密封垫1处于张紧状态下的工作状态时，带3可根据其自身的弹性弹力减少圆周，并且在止动装置19被去除时带3可转变为松弛状态。有利地，带3以及部分止动装置19均是可再利用的。

图3示出了垂直于穿过密封垫1的z轴线所取的截面图，密封垫1用于插入管中，具体地，其用于对现有管道的泄漏进行密封以及使现有管道机械地稳定。示出的密封垫1由弹性材料制成，优选地由金属片或不锈钢制成的带3组成。带3的厚度优选为约0.1mm到约2mm，更优选地从约0.5mm到约1.5mm，特别优选为约1mm。带3基本呈管状或者圆柱状，并且以带端部7、9彼此重叠的方式弯折在一起。由此对在圆周方向U上重叠的内带端7与外带端9进行区分。

密封垫1能够通过适当的装置在管道的任意点处扩展，以使得其以基本形式配合的方式与管道内侧邻接。具体地，密封垫1至少部分地覆有涂层（未示出）或者软管，该软管由弹性耐用材料，尤其是防水材料制成。

该实施方式的密封垫1具有限动装置5，以使密封垫1在扩展之后持久地保持为扩展状态。

在图4中详细示出的限动装置5包括形成于内带端7中的凹槽45（图2中不可见），以及设在外带端9并且至少部分地穿过凹槽45的止动装置41（图2中不可见）。外带端9具有止动装置紧固部47，在该实施方式中，止动装置紧固部47被形成为冲压螺母。冲压螺母例如可包括用于接纳相应螺钉的螺纹M2、M3、M4、M5、M6、M7或M8，该螺钉可被用作紧固装置75。可选地，相应的螺纹能够直接形成在外带端9上。紧固装置75将覆盖部件71紧固于外带端9，从而使内带端7至少部分设在外带端9与覆盖部件之间。作用力优选地通过覆盖部件71沿半径矢量R施加到内带端7，以使得在止动装置41的范围内外带端与内带端彼此基本形式配合地邻接，具体而言，仅可沿扩展方向W相对于彼此移动。

在覆盖部件71与凹槽45（图2中不可见）中的外带端9之间设有第一阻挡部件55a和第二阻挡部件55b（图2中不可见）以及张紧部件63。阻挡部件55a、55b优选地被形成为板状部件。为了获得稳固的设置以及阻挡效果，阻挡部件55a、55b的厚度大于内带端7的厚度。根据内带部7的曲率半径以及覆盖部件71沿扩展方向W的延伸，阻挡部件55a、55b的厚度与内带端7的厚度的比率优选为约1至约4之间，更优选为约1.1至约2之间，最优选为约1.2至约1.5之间。

图5和图6示出了从密封垫内部的方向观看的具有止动装置41的限动装置5处于静止状态时的俯视图。限动装置5包括凹槽45，凹槽45形成在内带端7上并且具有基本沿扩展方向W或者沿圆周延伸的纵向侧。

在凹陷45的两个相对纵向侧上至少部分地形成有第一接合区43a和第二接合区43b。在该实施方式中，接合区43a、43b被形成为优选地相对于对称轴线S对称的一连串具有锯齿形状的突出部29，其中第一接合区43a和第二接合区43b在扩展方向W上周期地形成为锥形。每个突出部29基本形成为三角形，其中第一边用作滑动区51，滑动区51优选地包括相对于扩展方向W成约20度到约60度的角度α。更优选地，角度α在约30度到50度之间，最优选地为约45度。第二边用作基本垂直于扩展方向W延伸的止动区53。突出部29优选地以约1mm到约5mm的空间间隔设置，该空间间隔更优选地从1.5mm到约4mm，特别优选地为约2mm。

优选地，阻挡部件55a、55b呈板状。具体地，阻挡部件55a、55b被形成为一致的并且被设置为相对于对称轴线S对称。换句话说，阻挡部件55a、55b被形成为相对于彼此是一致的。阻挡部件55a、55b均具有配置为能够与接合区43a、43b分别接合的互补接合区57a、57b。优选地，互补接合区57a、57b形成为相应的突出部59a。

在该实施方式中，阻挡部件55a、55b被形成为可绕紧固装置55的轴线D转动。通过绕轴线D转动，第一阻挡部件55a的第一互补接合区57a可沿第一致动方向B1从静止状态移动。因此，第二阻挡部件55b的第二互补接合区57b可沿第二致动方向B2从静止状态移动。为了实现枢转性，阻挡部件55a、55b均具有圆弧形凹槽65a、65b，圆弧形凹槽65a、65b具有基本作为紧固装置55的旋转所使用的半径。此外，例如为弹簧丝或叶片弹簧形式的张紧部件39分别与各个阻挡部件55a、55b的相应的张紧部件接纳部67a、67b接合，从而将作用力以与第一致动方向B1和第二致动方向B2相反的方向施加到阻挡部件55a、55b的互补接合区57a、57b。阻挡部件55a、55b均被保持在静止状态而无需外部作用力的作用，以使得各个接合区43a、43b与相应的互补接合区57a、57b之间至少部分地产生形式配合连接，从而阻止外带端9在与扩展方向W相反的方向上相对于内带端7移动。

优选地，互补接合区57a、57b均包括用于与相应的接合区43a、43b接合的多个突出部59a。具体地，突出部59a被配置为在第一互补接合区57a沿第一致动方向B1移动的过程中，基本同时脱离与第一接合区43a的接合。因而优选地，将处于静止状态的相应突出部59a的尖端61a连接的连接线与凹槽15的纵向延伸部（即与扩展方向W）所成的角度β为约5度到20度，更优选从约8度到约15度，特别优选为约10度。通过将第一阻挡部件55a枢转相应的角度，第一互补接合区57a的全部突出部59a基本同时脱离与第一接合区43a的接合。因此，通过将第二阻挡部件55b枢转相应的角度，第二互补接合区57b的相应突出部59b能够被形成为使第二互补接合区57b的全部突出部59b基本同时脱离与第二接合区43b的接合。

图7示出了止动装置41在致动状态下的详细俯视图。由于外部作用力产生的扩展使外带端9或附接于其上的限动装置41移动，所以从静止状态起，第一互补接合区57a沿第一致动方向B1移动，而第二互补接合区57b沿与第一致动方向B1基本反向平行延伸的第二致动方向B2移动。在移动过程中，阻挡部件55a、55b相应地绕转动轴线D转动，而且张紧部件63张紧。因此，由于张紧部件63的回复力，所以其分别向阻挡部件55a、55b施加与第一致动方向B1和第二致动方向B2相反的作用力。可选地，阻挡部件55a、55b能够形成为整体，其中的两半，即第一阻挡部件55a和第二阻挡部件55b通过形成为固体连接件的薄点连接。特别优选地，固体连接件能够被形成为具有弹性或者回弹力，以能够作为张紧部件63作用。通过进一步扩展外带端9，使外带端9相对于内带端7进一步移动，止动装置41通过张紧部件63返回到静止状态。随后进一步扩展密封垫1或带3，将止动装置41再次转换到致动状态，这样持续进行直至密封垫1或带3到达所需的或最大圆周。最后，止动装置41保持在静止状态，使得带端7、9在与扩展方向W相反的方向上的再次移动被阻止，并且密封垫1或带3保持所达到的圆周。由此，密封垫1充分且持久地固定在其插入的管道中。

优选地，密封垫1是能够拆卸的。为此，具体地，止动装置41是可拆除的，从而使带3由于其自身的弹性弹簧力而减少其圆周。具体地，紧固装置75是可拆除的螺钉，从而在去除紧固装置75和覆盖部件71的同时，阻挡部件55a、55b以及张紧部件63保持于其所处的状态，使外带端9相对于内带端7自由地移动。有利地，带3和部分止动装置41均是可再利用的。

图8示出了密封垫1的限动装置5的修改实施方式的分解透视图。

在该实施方式中，外带端9具有为冲压螺母47形式的止动装置紧固部47，其中，冲压螺母47的圆柱形部分从外带端9伸出，以便以形式配合的方式到达阻挡部件55a、55b的相应圆弧形凹陷65a、65b。由此，阻挡部件55a、55b绕冲压螺母47的转动轴线D枢转地支承。此外，阻挡部件55a、55b具有优选为孔的形式的促动部69a、69b，阻挡部件55a、55b能够通过促动部69a、69b借助设备促动。具体地，阻挡部件55a、55b能够通过促动从静止状态转换为致动状态，以使内带端7可相对于外带端9自由移动。

为了使设备可接合至促动部69a、69b，覆盖部件71具有相应的设备通道73a、73b。设备通道73a、73b被配置成使促动部69a、69b能够相应地移动，以使止动装置41能够从静止状态转换到致动状态。

上述对优选实施方式的描述不限于各个附图。相反地，对于各附图的实施也可相似地适用于另一些附图。类似地，对于附图的解释也可适用于前述方面和实施方式。因此，利用（各个）附图所描述的单个特征和/或利用各方面和/或实施方式的单个特征，能够配置另一些优选的实施方式，单个特征可根据需要任意组合。

参考标记列表

1 密封垫

3 带

5 限动装置

7 内带部

9 外带部

11 内带端

13 外带端

15 弯折区

17 凹槽

19 止动装置

21 第一纵向侧

23 第二纵向侧

25 第一接合区

27 第二接合区

29 突出部

31 覆盖部件

33 第一阻挡齿轮

35 第二阻挡齿轮

37 止动齿轮

39 弹簧部件

41 止动装置

43a、43b 第一接合区和第二接合区

45 凹槽

47 止动装置紧固部

51 滑动区

53 止动区

55a、55b第一阻挡部件和第二阻挡部件

57a、57b第一互补接合区和第二互补接合区

59a、59b相应突出部

61a、61b相应突出部的尖端59a、59b

63 张紧部件

65a、65b圆弧形凹陷

67a、67b张紧部件接纳部

69a、69b促动区

71 覆盖部件

73a、73b设备通道

75 紧固装置

B1、B2 第一致动方向和第二致动方向

D 转动轴线

R 半径矢量

R₁ 外带部9的最大弯曲半径

R₂ 内带部7的最大弯曲半径

R₃ 弯折区15的最大弯曲半径

R_b 弯曲半径

R_k 曲率半径

S 对称轴线

U 圆周方向

W 扩展方向

Z 圆柱轴线、z轴线

Claims

1.用于插入管中的密封垫（1），包括：

-带（3），沿具有弯曲半径（R_b）的圆周（U）绕弯曲轴线（Z）弯曲，其中，所述带（3）的内带部（7）与外带部（9）彼此重叠，

其中，所述带（3）是能够扩展的，从而使所述内带部（7）能够沿扩展方向（W）相对于所述外带部（9）移动，

-至少一个限动装置（5），阻止所述内带部（7）以与所述扩展方向（W）相反的方向相对于所述外带部（9）移动，

其中，在所述带（3）的所述内带部（7）与所述外带部（9）之间形成弯折区（15），所述弯折区（15）平行于所述弯曲轴线（Z），以及

其中，所述带（3）沿所述外带部（9）的圆周具有最大弯曲半径（R₁），所述最大弯曲半径（R₁）小于所述带（3）沿所述内带部（7）的圆周的最大弯曲半径（R₂）。

2.根据权利要求1所述的密封垫（1），其中，所述弯曲半径（R_b=R₁）沿所述外带部（9）的圆周保持不变。

3.根据权利要求1或2所述的密封垫（1），其中，所述弯曲半径（R_b=R₂）沿所述内带部（7）的圆周保持不变。

4.根据权利要求1或2所述的密封垫（1），其中，所述弯曲半径（R_b）沿所述内带部（7）的圆周持续增加。

5.根据权利要求4所述的密封垫（1），其中，所述弯曲半径（R₂）根据等式R_b=U₀+ΔU/2π沿所述内带部（7）的圆周线性地增加。

6.根据以上权利要求中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述带（3）在所述弯折区（15）中具有弯曲半径（R₃），所述弯曲半径（R₃）小于所述带（3）的所述外带部（9）的所述弯曲半径（R₁）。

7.根据以上权利要求中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述至少一个限动装置（5）具有至少部分形成在所述内带部（7）中的凹槽（17），其中，所述凹槽（17）的纵向侧沿所述圆周（U）延伸。

8.根据权利要求7所述的密封垫（1），其中，所述凹槽（17）在两个相对的纵向侧上具有第一接合区（25）和第二接合区（27）。

9.根据权利要求7或8所述的密封垫（1），其中，所述至少一个限动装置（5）具有固定于所述外带端（9）的止动装置（19）。

10.根据权利要求9所述的密封垫（1），其中，所述止动装置（19）具有第一转动支承的阻挡齿轮（33）、第二转动支承的阻挡齿轮（35）以及至少一个止动部件（37）。

11.根据权利要求10所述的密封垫（1），其中，所述第一阻挡齿轮（33）被配置为至少部分地与所述第一接合区（25）接合，所述第二阻挡齿轮（33）被配置为至少部分地与所述第二接合区（27）接合。

12.根据权利要求10或11所述的密封垫（1），其中，所述至少一个止动部件（37）被配置为阻挡所述第一阻挡齿轮和第二阻挡齿轮（33、35）以各个阻挡齿轮（33、35）相关联的转动方向进行转动，以使得所述止动装置（19）在与所述扩展方向（W）相反的方向上不能相对于所述内带部（7）移动。

13.根据权利要求10至12中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述阻挡齿轮（33、35）具有比所述内带端（7）厚的厚度。

14.根据权利要求10至12中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述止动部件（37）是预应力支承的齿轮。

15.根据权利要求1至6中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述至少一个限动装置（5）还包括：

-凹槽（45），至少部分形成在所述内带端（7）中，并且所述凹槽（45）的纵向侧沿所述圆周延伸，

-止动装置（41），以及

-止动装置紧固部（47），设在所述外带端（9）上以紧固所述止动装置（41），

其中，所述凹槽（45）在两个相对的所述纵向侧上具有第一接合区（43a）和第二接合区（43b），

其中，所述止动装置（41）具有第一阻挡部件（55a）、第二阻挡部件（55b）以及至少一个张紧部件（63），

其中，所述第一阻挡部件（55a）包括第一互补接合区（57a），所述第一互补接合区（57a）被配置为在静止状态下至少部分地与所述第一接合区（43a）接合，所述第二阻挡部件（55a）包括第二互补接合区（57b），所述第二互补接合区（57b）被配置为在所述静止状态下至少部分地与所述第二接合区（43b）接合，

其中，所述第一阻挡部件（55a）的所述第一互补接合区（57a）能够沿第一致动方向（B1）从所述静止状态移动，所述第二阻挡部件（55b）的所述第二互补接合区（57b）能够沿第二致动方向（B2）从所述静止状态移动，以及

其中，所述至少一个张紧部件（63）被配置为以与所述第一致动方向（B1）相反的方向对所述第一互补接合区（57a）施加作用力，并且以与所述第二致动方向（B2）相反的方向上对所述第二互补接合区（57b）施加作用力，以使所述第一互补接合区（57a）和所述第二互补接合区（57b）保持在所述静止状态，

从而使所述止动装置（41）不能以与所述扩展方向（W）相反的方向相对于所述凹槽（45）移动。

16.根据权利要求15所述的密封垫（1），其中，所述第一致动方向（B1）与所述第二致动方向（B2）基本反向平行。

17.根据权利要求15或16所述的密封垫（1），其中，所述止动装置（41）具有至少一个覆盖部件（71）以及紧固装置（75），所述紧固装置（75）将所述止动装置（41）可拆除地固定于所述止动装置紧固部（47）。

18.根据权利要求17所述的密封垫（1），其中，所述覆盖部件（71）和所述紧固装置（75）被形成为整体。

19.根据权利要求15至18中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述第一阻挡部件（55a）和所述第二阻挡部件（55b）均被形成为板状。

20.根据权利要求19所述的密封垫（1），其中，所述阻挡部件（55a、55b）具有比所述内带端（7）厚的厚度。

21.根据权利要求15至20中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述第一阻挡部件（55a）和所述第二阻挡部件（55b）被形成为基本等同或一致。

22.根据权利要求15至21中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述阻挡部件（55a、55b）能够绕所述紧固装置（75）枢转。

23.根据权利要求15至22中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述张紧部件（63）为线状弹簧或片状弹簧。

24.根据权利要求15至23中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述阻挡部件（55a、55b）被形成为单件。

25.根据权利要求24所述的密封垫（1），其中，所述阻挡部件（55a、55b）具有固体连接件。

26.根据权利要求15至25中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述阻挡部件（55a、55b）均具有促动区（69a、69b），所述阻挡部件（55a、55b）能够通过所述促动区（69a、69b）借助于设备从所述静止状态转换到所述致动状态。

27.根据以上权利要求中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述密封垫（1）具有两个限动装置（5）。

28.根据以上权利要求中的任一项所述的密封垫（1），其中，所述带（3）的外部涂覆有弹性体。

29.根据权利要求1至28中的任一项所述的密封垫（1）的用途，其中，处于运送状态的所述密封垫插入所述管的内部，并在安装位置通过扩展转换到工作状态。