CN104272006A - 用于将压紧管安装至管路中的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于将压紧管(CP)安装至管路内的设备,包括:适配器(4),该适配器包括用于使得连接件与适配器(4)可释放地连接的装置;以及用于将适配器(4)固定在压紧管(CP)的第一端上的装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将压紧管(CP)安装至管路中的设备和方法,还涉及一种用于制备压紧管(CP)的方法,该压紧管用于安装至管路中。
这样的压紧管或CP用于非压力和压力管路的修整,例如下水道、供水管线、天然气供给管线和工业管线。压紧管或CP引入现有的、有故障的管路中,以便从内部衬在该管路上,并使它们恢复以前的功能。
背景技术
图7表示了安装现场,其中,压紧管(CP)引入现有的、有故障的管路(“老管”)中。
压紧管最初具有圆形截面。不过,CP在挤出处理过程中以已知方式沿它的长度折叠,以便获得非圆形的变化截面形状。初始圆形管的横截面因此减小。这样做是为了使得CP能够更容易地插入受损管路中。例如,在折叠状态中的CP的变化截面形状类似于心形或大写字母C的形状。用于CP的材料具有记忆特征或者效果,从而在将它置于受损的管路内之后,CP能够通过例如用蒸汽加热它而返回至最初的圆形截面形状。
如图7中所示,CP在鼓筒上被传送,被插入到插入检查孔中,并借助于布置在目标检查孔区域中的绞车而拉入受损的管路中。
申请人发展了一种用于安装这样的压紧管的系统,该系统已经称为Wavin压紧管系统。在这种普通系统中,为了拉动CP穿过管路,拉动头部安装在CP的自由端(拉动端)上,且绞车索缆与该拉动头部连接。
图8和9表示了相应的现有技术装置,其中,由PE(聚乙烯)制造的板固定在CP的拉动端和拉动头部之间。图9另外表示了通常使用的拉动头部保护和引导装置。
在通过绞车来拉动CP穿过受损的管路之后,CP在起点处切断。另一PE板熔化连接在CP的切断(尾)端上,且蒸汽进口被钻入或切入尾端PE板中。
在拉动侧(拉动头部安装在该拉动侧),蒸汽出口通过钻入拉动头部中或管中并连接水/蒸汽分离器而产生。随后,蒸汽施加给CP内部,以便使它回复至它的最初形状。最后,CP借助于压缩空气来冷却,且工具进行切断。由于插入的CP(该CP紧密装配在管路的内壁上),管路再次有全部功能,并能够重新连接至现有的网络。通过压紧管来修整的管路具有与新安装的管路同等的质量。
上述方法有一些缺点。一个缺点是需要时间来抵靠CP的拉动端和尾端而熔化连接PE板。为此,PE板必须整个加热。这将花费大约30分钟至60分钟之间的时间。在拉动侧,这能够在CP实际安装之前的晚上来进行,但是尾侧不能这样,因为这时CP的尾端还没有切断。
另一缺点是由钻入或切入PE板的开口而引起。这些开口相对较小,且在蒸汽暴露过程中,由于PE板的材料熔化,该开口变得甚至更小。
发明内容
本发明的目的是提供一种设备和方法,通过该设备和方法将方便CP安装至现有管路中。
一方面,该目的通过包括权利要求1的特征的、用于将CP安装至管路内的设备来实现。设备包括适配器,该适配器包括用于使得连接件与适配器可释放地连接的装置以及用于将适配器固定在压紧管的第一端上的装置。
与现有技术不同(在现有技术中,拉动头部通过熔化连接而不可拆卸地固定在CP的拉动端上,并在完成安装后切断),本发明的适配器使得多个不同的连接件能够与CP的端部可释放地连接。连接件能够有任意的形状和功能。
特别是,在CP的安装过程中,拉动头部能够与适配器连接,用于将CP拉入受损管路中,随后再与适配器脱开。然后,流体进口/出口件能够与适配器连接,以便将蒸汽引入CP内和使得CP膨胀成它的初始圆形截面形状,并随后将压缩空气引入CP内,用于冷却目的。
因此大大方便了CP的安装,并减轻了与上述现有技术系统相关联的问题。
要求保护的设备的优选可选特征在从属的设备权利要求中提出。
用于可释放地附接连接件的装置例如可以包括螺纹,以便使得连接件能够以特别简单的方式与适配器连接。特别是,当适配器有空心圆柱体形状时,用于可释放地附接连接件的装置适当地由在适配器的内周表面的至少一部分上的内螺纹来构成。然后,连接件必须有与形成于适配器中的内螺纹匹配的螺纹。
适配器可以直接固定在CP的端部上,或者通过至少一个中间元件固定。在优选实施例中,第一个中间元件优选是提供为套筒的形式。当套筒和适配器为圆柱形时,适配器适当地同心地插入套筒中。第一中间元件或套筒可以直接地或者通过第二中间元件来固定于压紧管的第一端上,该第二中间元件再附接至压紧管的第一端上。这样的第二中间元件优选是提供为板的形式,该板接触套筒的圆形端面。
因为将通过适配器来将流体(例如蒸汽和压缩空气)供给CP内,如后面所述,因此适配器和用于使得适配器与CP连接的装置优选是构成为允许在适配器的内部与压紧管的内部之间连通。在包括板的实施例中,板适当地形成有开口。该开口应当制成为尽可能大,因此优选是具有与折叠压紧管的截面的开口区域基本相同的形状。
根据本发明的特别优选实施例,一个中间元件提供为压紧管段的形式,该压紧管段再布置和构成为固定在压紧管的第一端上。在安装现场,设备能够再通过将CP段的自由端附接至压紧管的自由端上而简单地与要安装的压紧管连接。这优选是通过熔化连接来进行。优选是,压紧管段构成为具有与压紧管相同的截面。实际上,该段可以从与要安装的压紧管类似的压紧管上切断。然后,由于能够将具有相同截面区域(C形或心形)的两个管端部熔化连接在一起而方便熔化连接处理。
在设备还包括前述套筒和板的情况下,设备因此将包括适配器、容纳该适配器的套筒、与套筒熔化连接的板以及与板的相对侧熔化连接的CP段。
另一方面,上述目的通过一种包括权利要求10的特征的、用于制备CP的方法来实现,该CP用于安装至管路内。该方法包括将适配器固定于压紧管的第一端上的步骤,其中,该适配器包括用于使得连接件与适配器可释放地连接的装置。
要求保护的方法的优选可选特征在从属方法权利要求中提出。
在将CP安装至管路内之前,压紧管优选是以这样的已知方式来从圆形截面形状折叠成具有非圆形截面的形状,例如折叠成基本心脏形状。在本发明的方法中,折叠在将适配器固定于压紧管的第一端上之前进行。
当适配器布置在套筒内,该套筒再可能是通过板而固定于压紧管的第一端上时,将板固定于压紧管上和/或将适配器固定于板上优选是通过熔化连接来实现。也可选择或者另外,在设备包括压紧管段的情况下,将压紧管段固定在压紧管上还优选是通过熔化连接来实现。不过,可以设想连接这些元件的多种其它方式。
最后,一种用于将CP安装至管路内的方法除了上述步骤之外还包括以下步骤:
使得拉动头部与适配器连接;
通过利用拉动头部来将压紧管拉入管路内,从而将压紧管安装至管路内;以及
在将压紧管安装至管路内之后,使得拉动头部与适配器脱开。
用于安装CP的方法还可以包括以下附加步骤:
在将压紧管安装至管路内之后,使得流体进口/出口件与适配器连接;
将蒸汽引入压紧管内,以便使它恢复至与折叠形状不同的初始形状;以及
使得流体进口/出口件与适配器脱开。
适配器通常可以固定在压紧管的拉动端或尾端上。在这两种情况下,上述步骤都可以用于将适配器固定在压紧管的相应端部上。
根据特别优选的实施例,适配器用在压紧管的拉动端上和尾端上。还在这种情况下,上述步骤可以用于将适配器固定在压紧管的两端中的每一端上。而且,在这种情况下,该方法优选是包括以下步骤:
将适配器固定在压紧管的拉动端上;
使得拉动头部与适配器连接;
通过利用拉动头部来将压紧管拉入管路内,从而将压紧管安装至管路内;
在压紧管的尾端处切割该压紧管;
将适配器固定于压紧管的尾端上;
使得拉动头部与适配器脱开;
使得流体进口/出口件与在压紧管的两端上的适配器连接;以及
通过流体进口/出口件来引导蒸汽通过压紧管,以便使得压紧管恢复至与折叠形状不同的初始形状。
该方法还可以包括以下的随后步骤:通过流体进口/出口件来引导压缩空气通过压紧管,以便冷却该压紧管。
该方法还可以包括从压紧管的两端切割适配器的随后步骤。
在压紧管的拉动端和尾端上使用适配器提供了以下优点,即处理尽可能地具有时间效率,且蒸汽进口区域变得尽可能大(至少当CP段用作一个中间元件时)。
附图说明
图1表示了根据本发明的、用于将CP安装至现有管路中的设备的优选实施例。
图2a表示了用于图1的设备中的PE板的第一侧。
图2b表示了用于图1的设备中的PE板的、相对的第二侧。
图3是设备的透视图。
图4a至4c表示了适配器的三个不同实施例,它们中的任意一个都可以形成设备的部件。
图5表示了具有与适配器连接的拉动头部的设备。
图6表示了具有与适配器连接的流体进口/出口件的设备。
图7表示了安装现场,其中,压紧管(CP)引入现有的、有故障的管路中。
图8和9表示了用于安装CP的现有技术拉动头部。
具体实施方式
图1表示了根据本发明的、用于将CP安装至现有管路中的设备的优选实施例(正视图和侧视图),处于设备已经附接在CP的拉动端上时的状态。
作为第一结构,设备包括压紧管段6,该压紧管段6布置和构成为熔化连接至要安装的CP的自由端或拉动端上。CP段6例如可以从要安装的CP的自由端上切割,或者从类似的CP的端部上切割。在任何情况下,段6都将有与实际CP相同的外径和截面,并由相同材料来制造。
设备还包括:圆形PE板1,该圆形PE板1通过熔化连接而附接在折叠的CP段6的一端上;以及圆柱形套筒部件3,该圆柱形套筒部件3也通过熔化连接再固定于板1的、背离CP段6的一侧。适配器4同心地插入圆形套筒部件3中,该适配器4由金属(钢或不锈钢)制造,并设有内螺纹。
与现有技术不同,当拉动头部通过熔化连接而不可拆卸地固定在CP的拉动端上,并在完成安装后切断时,适配器4使得大量不同的连接件能够与CP的拉动端可释放地连接。连接件能够有任意形状和功能,只要它们具有与形成于适配器4中的内螺纹匹配的螺纹。特别是,拉动头部或流体进口/出口件可以与适配器4连接,如后面进一步解释。
不过,首先将解释本发明实施例的适配器4怎样利用套筒3、板1和CP段6来正确地固定在CP的拉动端上。
在第一步骤中,提供圆形PE板,该圆形PE板的直径至少稍微超过折叠CP的外径。另外,提供圆柱形套筒3,该圆柱形套筒3适当地由与压紧管相同的材料来制造,例如聚乙烯(PE)。因为套筒3的圆形前部面将熔化连接至板1的一侧,且折叠CP段6的第一端面将熔化连接至板1的相对侧,因此套筒3和CP的轮廓将勾画在板1上。板1的外径再通过沿稍微在套筒3的轮廓的径向外侧延伸的圆形线切割而减小,以便获得直径稍微大于套筒3的直径的板1。
在第二步骤中,开口2通过沿表示折叠CP段6的内壁轨迹的线切割而设置于板1中。
图2a表示了PE板1的第一侧,该第一侧是在板1的安装状态中面对CP段6的一侧。CP段6的端面抵靠的区域Acp画出阴影线。
图2b表示了PE板1的相对的第二侧,该第二侧是在板1的安装状态中面对套筒部件3的一侧。套筒3的端面抵靠的区域A3画出阴影线。
在图2a和2b中,开口2很明显,该开口2切入板1中,并有与处于折叠状态的CP段6的内壁形状相对应的形状。换句话说,该开口2与CP段6的截面的开口面积一样大。与普通方法不同(在普通方法中,相对较小的蒸汽进口和出口孔被钻入相应PE板中),有一个较大的开口2,用于加热CP的蒸汽和用于冷却CP的压缩空气流过该开口2。
对于各元件的尺寸,优选是适合要修整的管路和使用的CP的尺寸。例如,为了安装处于其折叠状态的、DN 200的压紧管,将使用DN 160的套筒,因为DN 160套筒的外径基本等于折叠CP的外径。如前所述,CP段6有与实际CP相同的外径和截面(CP段6的外径例如为大约155mm,与DN 160套筒一起使用)。圆形板1优选是具有30mm的厚度,且在安装状态中,具有与折叠CP段6和套筒3相同的直径。
在第三步骤中,其中形成有开口2的板1通过熔化连接而与折叠CP段6的端面连接。熔化连接能够比现有技术中更快速地进行:因为开口2预先形成,因此要加热的塑料更少。
在熔化连接过程中,开口2由于形成所谓的熔化轨(fusing rail)而变得更小。因此,开口2优选是在使得板1与CP段6的端面熔化连接后重新开口。
在第四步骤中,板1的相对侧通过熔化连接而与套筒3的圆形前部面连接。还有,该熔化连接处理能够比现有技术中更快速地进行,因为要加热的塑料更少。在该熔化连接步骤之后,开口2在形成熔化焊珠(bead)的情况下再次重新开口。
在第五步骤中,板1的外周进行切割,以便提供CP段6、板1和套筒3的齐平表面。
然后,金属适配器4插入空心圆柱形套筒3中。适配器4的外径基本等于套筒3的内径。使用耐热密封剂以及一系列的螺钉或铆钉5,以便将适配器4牢固安装在套筒3内,铆钉5沿径向方向穿透套筒3和适配器4。在套筒3和适配器4中,形成用于容纳铆钉5的相应通孔。
图3再次以透视图表示了形成的设备。
最后,CP段6的自由端面通过熔化连接而附接在CP的拉动端上。
图4a至4c表示了用于构成适配器4的三个不同可能方式。
在图4a和4b中,套筒3布置在适配器4的外周周围。图4a还表示了具有内螺纹的锁定环9,该锁定环用于将拉动头部7固定在适配器4上,以便防止在随后的拉动操作过程中松开螺纹。
相反,在图4c中,适配器4定位在套筒3的外周周围,并通过固定装置10和衬套11而与套筒3连接,该衬套11布置在套筒3内。这种结构的一个优点是它很容易装配(与套筒3布置在适配器4的外周周围的结构相比)。
图4a的适配器与拉动头部7一起表示,而图4b的适配器4与流体进口/出口件8组合地表示。不过,应当知道,在图4a至4c中所示的任意适配器能够在需要时与拉动头部7、流体进口/出口件8或其它连接件一起使用。
在根据图4a至4c的所有示例中,适配器4设有用于与连接件连接的内螺纹。在连接件(例如图4a中的拉动头部7)上的外螺纹与内螺纹匹配。螺纹例如可以是2.5”螺纹。
代替螺纹连接,可以提供用于可释放地连接该连接件的其它装置,例如卡口连接件或插销(click)机构。
一旦一个上述实施例的设备已经固定在CP的拉动端上,该设备以如下方式用于将CP安装至现有的受损管路内:
首先,通过螺钉连接而将成拉动头部形式的连接件附接在适配器4上。图5表示了具有拉动头部7的设备,该拉动头部7与适配器4连接。
随后,将CP拉入现有的管路内。这基本以普通方法来进行,即如上面参考图7所述。不过,在安装CP后,拉动头部不必从CP的拉动端切断,而是通过从适配器4上松开螺纹而除去。
随后,成流体进口/出口件形式的另一连接件螺纹连接至在CP的拉动端处的适配器4上。图6表示了具有与适配器4连接的进口/出口件8的设备。
在压紧管的尾端处,压紧管被切割,且适配器4以与上面对于拉动端所述相同的方式附接在该尾端上。流体进口/出口件附接在尾端的适配器4上。导管(软管)与流体进口/出口件连接,且蒸汽引入压紧管内,并施加至CP内部,以便使它恢复至它的初始形状。
在加蒸汽处理之后,流体进口/出口件保持与适配器4连接,还用于通过导管来将压缩空气引入膨胀的CP中,以便冷却CP。
显然,根据蒸汽或压缩空气的流动方向,流体进口/出口件分别用作蒸汽进口或蒸汽出口或者压缩空气进口或出口。
一旦压紧管已经充分冷却,空气导管就从压紧管的两端除去。
在最后的步骤中,设备从CP的拉动端和尾端切断。切割可以进行为使得设备能够再次使用,例如通过切割穿过相应的压紧管段6。
由于插入的CP(该CP紧密装配在管路的内壁上),管路再次有充分的功能,并能够与现有网络重新连接。
本发明并不局限于上述实施例,而是能够在附加权利要求的范围内变化。
特别是,在上述实施例中,适配器4通过套筒3(它同心地插入该套筒3中)、板1和CP段6而固定在CP的端部上。不过,本发明也包含适配器以与上述不同的方式来固定于CP端部上和/或适配器有与上述结构不同的结构的解决方案,只要适配器包括用于使得连接件与它可释放地连接的装置。
例如,人们可以想到将设备变化成使得板1与CP的拉动端直接熔化连接,而并不提供在它们之间的CP段6。
而且,在上述实施例中,设备在CP的拉动端和尾端上使用。不过也可选择,本发明的设备能够只用于CP的拉动端或只用于尾端。
Claims (23)
1.一种用于将压紧管(CP)安装至管路内的设备,所述设备包括:
适配器(4),所述适配器包括用于使得连接件与适配器(4)可释放地连接的装置;以及
用于将适配器(4)固定在压紧管(CP)的第一端上的装置。
2.根据权利要求1所述的设备,其中:用于可释放地附接连接件的装置包括螺纹。
3.根据权利要求2所述的设备,其中:适配器(4)具有空心圆柱体形状,用于可释放地附接连接件的装置由在适配器(4)的内周表面的至少一部分上的内螺纹来构成。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的设备,其中:用于将适配器(4)固定于压紧管(CP)的第一端上的装置包括至少一个中间元件,所述中间元件进而布置和构成为固定在压紧管(CP)的第一端上,其中,第一个中间元件优选是提供为套筒(3)的形式。
5.根据权利要求4所述的设备,其中:套筒(3)和适配器(4)为圆柱形,适配器(4)同心地插入套筒(3)中并固定于其上。
6.根据权利要求4或5所述的设备,其中:用于将适配器(4)固定于压紧管(CP)的第一端上的装置还包括第二中间元件,所述第二中间元件使得适配器(4)与第一中间元件或套筒(3)连接,其中,第二中间元件优选是提供为板(1)的形式,所述板接触套筒(3)的圆形端面。
7.根据权利要求6所述的设备,其中:板(1)形成有开口(2),所述开口使得适配器(4)的内部与压紧管(CP)的内部连接,开口(2)优选是具有与折叠的压紧管(CP)的截面的开口区域基本相同的形状。
8.根据权利要求4至7中任意一项所述的设备,其中:其中一个中间元件提供为压紧管段(6)的形式,所述压紧管段进而布置和构成为固定在压紧管(CP)的第一端上。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的设备,其中:适配器(4)和用于使得适配器(4)与压紧管(CP)连接的装置构成为允许在适配器(4)的内部与压紧管(CP)的内部之间连通。
10.一种用于制备压紧管(CP)的方法,所述压紧管用于安装在管路内,
所述方法包括将适配器(4)固定于压紧管(CP)的第一端上的步骤,
其中,所述适配器(4)包括用于使得连接件与适配器(4)可释放地连接的装置。
11.根据权利要求10所述的方法,其中:在将适配器(4)固定于压紧管(CP)的第一端上之前,压紧管(CP)从圆形截面形状折叠成具有非圆形截面的形状,例如折叠成大致心脏形状。
12.根据权利要求10和11中任意一项所述的方法,其中:适配器(4)通过至少一个中间元件来固定于压紧管(CP)的第一端上,所述中间元件进而固定于压紧管(CP)的第一端上,其中,第一个中间元件优选是提供为套筒(3)的形式。
13.根据权利要求12所述的方法,其中:第一中间元件或套筒(3)通过第二中间元件而与适配器(4)连接,所述第二中间元件优选是提供为板(1)的形式,所述板接触套筒(3)的圆形端面。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其中:将板(1)固定于压紧管(CP)上和/或将适配器(4)固定于板(1)上通过熔化连接来实现。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其中:开口(2)被切入板(1)内,所述开口(2)优选是具有与折叠的压紧管(CP)的截面的开口区域基本相对应的形状。
16.根据权利要求12至15中任意一项所述的方法,其中:一个中间元件提供为压紧管段(6)的形式,所述压紧管段进而固定于压紧管(CP)的第一端上,优选是通过熔化连接固定。
17.一种将压紧管(CP)安装至管路内的方法,所述方法包括在权利要求10至16中任意一项所述的步骤以及以下附加步骤:
使得拉动头部与适配器(4)连接;
通过利用拉动头部来将压紧管(CP)拉入管路内,从而将压紧管(CP)安装至管路内;以及
在将压紧管(CP)安装至管路内之后,使得拉动头部与适配器(4)脱开。
18.一种将压紧管(CP)安装至管路内的方法,所述方法包括在权利要求10至17中任意一项所述的步骤以及以下附加步骤:
在将压紧管(CP)安装至管路内之后,使得流体进口/出口件与适配器(4)连接;
将蒸汽引入压紧管(CP)内,以便使压紧管恢复至与折叠形状不同的初始形状;以及
使得流体进口/出口件与适配器(4)脱开。
19.根据权利要求10至18中任意一项所述的方法,其中:适配器(4)固定在压紧管(CP)的拉动端或尾端上。
20.根据权利要求10至18中任意一项所述的方法,其中:适配器(4)固定在压紧管(CP)的两端上。
21.根据权利要求20所述的方法,还包括以下步骤:
将适配器(4)固定在压紧管(CP)的拉动端上;
使得拉动头部与适配器(4)连接;
通过利用拉动头部来将压紧管(CP)拉入管路内,从而将压紧管(CP)安装至管路内;
在压紧管的尾端处切割所述压紧管;
将适配器(4)固定于压紧管(CP)的尾端上;
使得拉动头部与适配器脱开;
使得流体进口/出口件与在压紧管的两端上的适配器(4)连接;以及
通过流体进口/出口件来引导蒸汽通过压紧管(CP),以便使得压紧管恢复至与折叠形状不同的初始形状。
22.根据权利要求21所述的方法,还包括以下随后步骤:通过流体进口/出口件来引导压缩空气通过压紧管,以便冷却所述压紧管。
23.根据权利要求21或22所述的方法,还包括:从压紧管的两端切割适配器(4)的随后步骤。
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