CN105393040A - 具有可变形的中间区段的密封内套筒 - Google Patents

具有可变形的中间区段的密封内套筒 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于嵌入到管中的密封内套筒(10)，以便在那里密封泄漏部位。密封内套筒具有允许密封内套筒(10)的直径增大的、但沿相反方向锁定该直径增大的闭锁装置(20)，其中，密封内套筒(10)具有两个端部区段(14)、(15)和一个将所述端部区段相互连接成连贯构件的中间区段(16)。在中间区段(16)中设置有多个沿周向相互间隔开的并且由纵向接片(40)相互分隔开的纵向狭缝(30)。按照本发明，所述纵向狭缝(30)和纵向接片(40)相对于密封内套筒的中轴线(X)以预给定的角度错位倾斜地设置在密封内套筒(10)的周边上。在此，角度错位可以对于一组纵向狭缝(130)和纵向接片(140)处于相对于中轴线(X)大约大于45度且小于90度的范围内和/或对于另一组纵向狭缝(130)和纵向接片(40)处于大约5度至20度的范围内。优点在于：所述密封内套筒(10)由于其良好的可变形性也能在相互稍微倾斜或错位或具有不同直径的管中使用。

Description

具有可变形的中间区段的密封内套筒
技术领域
本发明涉及一种用于嵌入到管中的、按照权利要求1前序部分所述特征的密封内套筒，用以在那里密封泄漏部位。
背景技术
密封内套筒是充分已知的并且例如在DE4401318C2中描述。借助于这样的密封内套筒可以修理例如在地下敷设的由混凝土或其他材料制成的管的泄漏部位，而无需地下工作。为此，密封内套筒装入到要修理的不密封的管中直至泄漏的部位。在此，密封内套筒首先螺旋地弯曲，从而该密封内套筒具有比要密封的管小的直径。如果密封内套筒送至要修理的管的不密封部位，则借助于机械的装配装置这样长地扩宽密封内套筒，直至该密封内套筒在密封环的压合下非常紧凑地贴靠到管内壁上。借助于具有与齿列啮合的张紧齿轮和嵌入到该张紧齿轮的齿轮中的弹性锁定链的闭锁装置，密封内套筒保持在其扩宽的位置中。
EP0805932B1提出对此改善的闭锁装置。在那里，公开了一种具有闭锁装置的密封内套筒，该闭锁装置允许非常少的锁止步骤并且因此在进行扩宽之后确保在对密封元件的高挤压作用时在管内壁上固定的、持久的贴靠。为此，改善的闭锁装置具有沿周向设置在处于内部的带端部上的狭缝，在该狭缝的两个对置的纵棱边上分别设置有一个齿列。在狭缝中设置有两个张紧齿轮，这两个张紧齿轮中的每个张紧齿轮与所述两个齿列中的一个齿列啮合并且同时由一个共同的锁定齿轮作为锁止元件加载。经由张紧弹簧将锁定齿轮压到两个张紧齿轮之间的中间空间中。
这些密封内套筒最好地适用于在直的管道中使用，以便例如在那里密封壁裂缝。为此，密封内套筒在其外周边上设有密封器件、特别是弹性罩(例如可具有一个或多个环绕的密封唇的橡胶软管)并且然后与所谓的包装一起移入到要修理的管道的损坏部位。包括密封内套筒的包装被送到位置并且然后借助于携带的空气管吹气，其中，密封内套筒可以扩宽直至该密封内套筒密封地贴靠在要整修的管件上。闭锁装置用于将密封内套筒保持在该位置中，即使又移除包装。
但是，在实际中经常出现如下通道损坏，其中，两个相邻的管件具有径向错位。这特别是可能由管接头错位引起。此外，在管道中，也可能遇到相互不同直径的管。在这样的具有径向错位或不同直径的管中的损坏不能利用上面描述的密封内套筒进行修理，因为密封内套筒在卡锁的且支撑在外侧的状态下类似于以周边方式密封的管具有高变形阻力并且因此不能变形。
这个问题可以利用一种如在EP0795714A1中描述的密封内套筒得以解决。该密封内套筒的特征在于处于密封内套筒的两个端部区段之间的中间区段，在绕密封内套筒的纵轴线弯曲时，该中间区段以与密封内套筒的端部区段相比小的变形阻力抵抗密封内套筒。变形阻力的降低在那里能通过材料削弱和/或折叠状构造得以实现。另外，作为材料削弱提出密封内套筒在中间区段中的孔冲压或狭缝冲压。多个在此沿周向分布在密封内套筒的中间区段中的狭缝在密封内套筒的静止状态下、亦即在密封内套筒的还未变形的状态下相对于密封内套筒的中轴线相互轴线平行地设置。
发明内容
在这里开始说明本发明。
本发明的目的在于，这样进一步发展这些已知的密封内套筒，使得一方面确保密封内套筒在中间区段中的良好可变形性，但此外在嵌入到要整修的具有径向错位或直径变化的管中时确保密封内套筒的足够稳定性。特别是，利用密封内套筒也应能整修相互稍微倾斜的管。
该目的通过具有权利要求1所述特征的密封内套筒得以解决。
所述密封内套筒的扩展方案在从属权利要求中给出。
本发明基本上基于设置在密封内套筒的外周边上的多个纵向狭缝，这些纵向狭缝相对于密封内套筒的中轴线具有角度错位。这意味着，多个纵向狭缝相对于密封内套筒的中轴线倾斜地定向。
试验已经证明：多个纵向狭缝必须在相对于密封内套筒的中轴线X大约大于45度且小于90度的范围内分布在密封内套筒的周边上，如果密封内套筒也应在相互稍微倾斜的管上的泄漏部位处使用的话。这些纵向狭缝的大约大于45度且小于90度的斜置与如下情况相同，即，所述纵向狭缝相对于密封内套筒的中轴线的垂线成小于45度且大于0度的角度地设置。
在纵向狭缝的一个优选实施方式中，所述纵向狭缝相对于密封内套筒的中轴线X优选在55度至85度之间定位并且此外优选成大约75度的角度地定位。
在本发明的一个实施方式中，纵向狭缝可以大约3至7mm宽并且大约10至15cm长并且由大约1至5mm宽的纵向接片界定。纵向狭缝的这种布置结构最好地适用于密封相互倾斜的管的泄漏部位。
要密封的管通常包括多个相互贴靠的管区段。在此，经常出现的是，个别管区段不精确地相互同轴地定向。除了在出现泄漏部位处能够利用所提到的纵向狭缝进行密封的相互贴靠的管稍微斜置之外，也存在这样的情况，其中，相互贴靠的管区段相互轴向地错位、亦即具有径向错位或具有不同直径。为了也能有效地密封这样的管，除了所提到的那组纵向狭缝之外或取代该组纵向狭缝，本发明设置有相对于密封内套筒的中轴线倾斜较小的另一组纵向狭缝。在此，试验已经得出：在这组纵向狭缝中，角度错位应理想地为大约5度至20度之间并且优选为大约10度。在纵向狭缝相对于密封内套筒的中轴线的这种角度错位的情况下，甚至当密封内套筒嵌入到具有径向错位或不同直径的管中时，不仅能实现密封内套筒的良好可变形性，而且确保高稳定性。
以下将那组具有较少角度错位的纵向狭缝、亦即设置用于整修具有径向错位或不同直径的管的纵向狭缝称作第一组纵向狭缝，而与第一组纵向狭缝相比相对于中轴线更斜置的其他纵向狭缝称作第二组纵向狭缝。
优选地，所有纵向狭缝在其倾斜的布置结构中成组地相互平行地定向。在此，各个纵向狭缝通过纵向接片相互分隔开。
在本发明的一个扩展方案中规定：第一组的纵向狭缝关于密封内套筒的周向比纵向接片宽一至五倍地构造。
第一组的纵向狭缝可以在端侧构造成被倒圆的或有角的。在此，也可能的是或者在一个扩展方案中与此不同的是，所述纵向接片在其中间沿周向观察构造成腹形的、亦即在其中间区域中比在其两个端部区域中宽。
此外，证实有利的是，密封内套筒的中间区段这样确定尺寸，使得该中间区段大约相应于密封内套筒的总长度的0.2至0.5倍。优选地，密封内套筒的中间区段相对于两个构造成相同长度的端部区段居中地定位。在此，密封内套筒的两个端部区段例如可以分别具有密封内套筒的总长度的0.25至0.4倍的长度。
在本发明的一个实施方式中规定：所述密封内套筒在其中间区段中具有第一组纵向狭缝，其中，第一组纵向狭缝在其两侧上分别与一个第二组纵向狭缝间隔开。在此，两个第二组纵向狭缝可以将其纵向狭缝相互平行地定向或者在第一组纵向狭缝的一侧上沿一个方向斜置并且在第一组纵向狭缝的另一个端部上沿相反方向相对于密封内套筒的中轴线的垂线斜置。在本发明的一个扩展方案中规定：所述密封内套筒在其外周边上至少在中间区段的区域中、亦即在设置有第一组的纵向狭缝和/或第二组的纵向狭缝那里以覆盖物、特别是箔或板材覆盖。在这里，例如可以涉及例如具有大约0.3mm至0.7mm厚度的金属箔、特别是不锈钢箔或不锈钢板。所述箔或板材绕密封内套筒的外周边至少在纵向狭缝绕密封内套筒的区域中卷绕。但也可能的是，整个密封内套筒在外侧以这样的箔或这样的板材围绕。这样的覆盖物的意义和目的在于，覆盖纵向狭缝。于是，具有这样的覆盖物的密封内套筒优选在外部设有适当的密封材料。该密封材料可以是橡胶状的软管，该软管在外部牵拉到密封内套筒之上并且在外周边上优选具有一个或多个环绕的密封唇。于是，这样预备的具有被拉开的橡胶状软管和覆盖物的密封内套筒可以由文首提及的包装送到管的要修理的部位处并且定位在那里。
在本发明的一个实施方式中，第二组的纵向狭缝构造得比第一组的纵向狭缝窄。在此，第二组的纵向狭缝可以大约3至7mm宽并且大约10至15cm长，其中，所述纵向狭缝在此由大约1至5mm宽的纵向接片界定。
附图说明
下面结合多个附图详细地解释按照本发明的密封内套筒。附图中：
图1以斜前方的视向示出在卷起状态下的密封内套筒的实施例；
图2以侧视图示出图1的密封内套筒；
图3示出在图2中示出的密封内套筒在纵向狭缝的区域中的放大局部图；
图4示出在直径恒定的管中的在张紧状态下的密封内套筒的内部中的局部视图；
图5示出具有直径变化的管的内部中的局部视图，该管具有按照图1至4的张紧的密封内套筒；
图6示出与在图1中类似的图示，其中，但现在附加地在密封内套筒的外周边上设置其他纵向狭缝，以便能够密封相互倾斜的管区段；
图7以侧视图示出密封内套筒；
图8以侧视图示出具有不同纵向狭缝的密封内套筒的另一实施例；
图9示出在图8中示出的密封内套筒的细节视图。
只要不是另外给出，在以下附图中相同的附图标记对具有相同意义的相同部件进行标记。
具体实施方式
在图1中以从前方的透视图示出密封内套筒。密封内套筒设有附图标记10并且具有卷起的金属带12，带的端侧带部分重叠。在卷起状态下，密封内套筒10由在图1中不可看出的、处于内部区域中的闭锁装置保持。在此，该闭锁装置这样构造，使得该闭锁装置允许在密封内套筒10的直径方面扩宽、但沿相反方向锁定该扩宽。适当的闭锁机构和闭锁装置例如由文首提及的DE4401318C2和EP0805932B1充分已知。
密封内套筒10在示出的状态下是具有中轴线X的圆柱体。密封内套筒10具有两个端部区段14、15，中间区段16位于这两个端部区段之间。在此，端部区段14、15是实心的金属区段，而中间区段16具有多个沿密封内套筒10的周向延伸的纵向狭缝30，这些纵向狭缝由纵向接片40间隔开。
密封内套筒10的纵向狭缝30和纵向接片40相对于中轴线X设有角度错位α并且因此相对于中轴线X倾斜地定位。这个角度错位α可以处于大约5至20度之间、优选处于大约至少近似10度。纵向狭缝30和纵向接片40结合图3详细解释。总体上，例如10至120个、优选25至35个纵向狭缝30可以通过冲压或剪切而加工到密封内套筒10中。
密封内套筒10具有例如40cm至80cm的总长度Z。在此，所提到的中间区域16可以为这个总长度Z的0.2至大约0.5倍。两个端部区段14、15优选关于中轴线X分别构造成相同长度的并且具有Z的大约0.25至0.4倍的长度。密封内套筒10的直径D例如可以在张紧状态下处于20至80cm之间。当然，其他尺寸比例同样是可能的。
图3以放大视图示出金属带12在纵向狭缝30和纵向接片40的区域中的局部图。又可清楚地看出相对于中轴线X的角度错位α。纵向狭缝30以在其纵向端部上分别被倒圆的区域构造成匙形的。纵向狭缝30在其端部上具有最大的宽度B2。在纵向狭缝30的中间，宽度减小并且为B1。B1例如可以是2cm，而B2是2.5cm。纵向接片40相应地构造并且因此在中间具有最大的宽度C1并且在其端部处具有最小的宽度C2。C1例如可以是1cm并且C2是0.5cm。其他尺寸比例同样是可能的。在图3的具体实施例中，狭缝具有大约10cm的总长度。纵向狭缝30和纵向接片40的这种布置结构一方面在连接可能性方面是最佳的并且另一方面在密封内套筒10的稳定性方面是最佳的。
这借助图4和图5的密封内套筒的内视图清楚得知。
图4示出在直径恒定且没有径向错位的管50中的在张紧状态下的密封内套筒的内部中的局部视图。在图4中可清楚地看出两个闭锁装置20，这两个闭锁装置分别在齿条21上运行。两个闭锁装置20处于与齿条21的止挡23大约成相同的间距并且因此相同地张紧。纵向狭缝30和纵向接片40全部相互平行地定向，因为径向错位和管道的直径变化都不对图4的密封内套筒10产生影响。
在图5中，在图4中示出的密封内套筒10密封地张紧到具有直径变化或径向错位的管道50中。可清楚看出的是，背离观察者的后面的闭锁装置20与面对观察者的前面的闭锁装置20相比更靠近于闭锁装置20的止挡23。这意味着，由于管道50的存在的径向错位或存在的直径变化，闭锁装置20不同强度地张紧端部区段14、15。在此，密封内套筒10在中间区段中利用纵向狭缝30和纵向接片40变形、特别是扭转，这特别清楚地在图5中在以附图标记A标记的区域中是可见的。在那里，也就是纵向狭缝30或纵向接片40在密封内套筒10的带12的外部带部分和内部带部分之间交叉。
在迄今为止讨论的实施例中使用的纵向狭缝30和纵向接片40最好地适用于对管的这样的区段进行密封，所述区段具有径向错位或直径变化。当密封内套筒10在要整修的管区段内部撑开时，所提到的纵向狭缝30和纵向接片40可以基于纵向狭缝30的特别的斜置良好地补偿这样的径向错位或这样的直径变化。迄今为止讨论的纵向狭缝30构成第一组。但是，在整修管时也出现可能相互稍微斜置的管区段。这意味着，相互贴靠的管区段具有相互倾斜延伸的中轴线。这样的斜置可以处于例如在大于0度和10至20度之间的多个角度。为了也能够在需要时密封这样相互倾斜延伸的管区段，所提到的第一组纵向狭缝是不适当的。
因此，在图6至9的以下实施例中提出如下密封内套筒，其中，也存在第二组纵向狭缝，所述第二组纵向狭缝与之前讨论纵向狭缝30相比相对于密封内套筒10的中轴线X明显更倾斜地定位。以下讨论的纵向狭缝在下面称作第二组纵向狭缝并且以附图标记130标记。第二组的纵向狭缝130由纵向接片140间隔开。
在这点上再次说明，按照使用情况在密封内套筒10中设置第一组的纵向狭缝30或第二组的纵向狭缝130是足够的。但为了提供普遍可使用的密封内套筒，建议：在密封内套筒10的周边上不仅设置有第一组的纵向狭缝30，而且设置有第二组的纵向狭缝130。
在图6至9中示出密封内套筒10，其中，不仅加工第一组的纵向狭缝30，而且加工第二组的纵向狭缝130。因此，图6现在示出一种密封内套筒10，如该密封内套筒已经结合图1提出的那样，其中，但现在设置有第二组纵向狭缝130，所述第二组纵向狭缝与第一组纵向狭缝30相比明显更倾斜地分布在密封内套筒10的周边上。第二组的这些纵向狭缝130定位在第一组的纵向狭缝130的两侧上。第二组的这些纵向狭缝30全部相互平行地定向并且相对于中轴线X成角度β地定位，该角度大于45度并且小于90度。以最优选的方式，角度β处于55度至85度之间，其中，在具体实施例中证实有利的是，这个角度处于大约75度。在图6和7中，角度β为75度。
如在图6和7中示出的那样，第二组的纵向狭缝130与第一组的纵向狭缝30相比明显更窄地构造。第二组的纵向狭缝130由纵向接片140分隔开，这些纵向接片同样是相对窄的。因此，第二组的纵向狭缝130大约3至7mm宽并且大约10至15cm长。只要采用例如具有25cm至40cm直径的内径的密封内套筒10，纵向接片140就是大约1至5mm宽。
如图7的图示能够特别良好地看出的那样，第二组的纵向狭缝130的长度这样选择，使得相对于中轴线X的假想平行线P在密封内套筒10的周面上切割多个纵向狭缝130。在图7的实施例中，这样的平行线P例如切割三个纵向狭缝130。
在图8和9中示出密封内套筒10的另一个实施例。该实施例与图6和7的密封内套筒非常类似。然而，第二组的纵向狭缝130被划分成在图8中定位在纵向狭缝30左边的第一分组和在图8中定位在纵向狭缝30右边的第二分组。该第二分组的所有定位在纵向狭缝40左边的纵向狭缝130以相对于中轴线X向左倾斜的角度错位α设置并且设置在纵向狭缝30右边的纵向狭缝130以相对于中轴线X向右倾斜示出的角度错位设置。因此，对于精确处于密封内套筒10中间的并且正交于中轴线X的假想平面，得出两个分组的纵向狭缝140的对称布置结构。如果又在密封内套筒10的周面上观察平行于中轴线X延伸的平行线P，则可看出的是，这个平行线P不仅切割第一组的纵向狭缝30左边的四个纵向狭缝130，而且切割第一组的纵向狭缝30右边的四个纵向狭缝130。
图9示出图8的第二组的纵向狭缝130和配属的纵向接片140的放大局视图。
附图标记列表
10密封内套筒
12带
14端部区段
15端部区段
16中间区段
20闭锁装置
21齿条
23止挡
30第一组的纵向狭缝
31端部区域
32端部区域
33中间区域
40第一组的纵向接片
41端部区域
42端部区域
43中间区域
50管道
130第二组的纵向狭缝
140第二组的纵向接片
A区域
B130的最小宽度
B230的最大宽度
C140的最大宽度
C240的最小宽度
D直径
X中轴线
α第一组的纵向狭缝的角度错位
β第二组的纵向狭缝的角度错位
Z总长度
P平行线

Claims (14)

1.用于嵌入到管中的密封内套筒(10)，该密封内套筒用于在那里密封泄漏部位，该密封内套筒具有环形弯曲的且可扩宽的带(12)和闭锁装置(20)，所述带优选由钢板制成，所述带的带部分沿周向至少部分地重叠，所述闭锁装置允许所述密封内套筒(10)的直径增大、但沿相反方向锁定该直径增大，其中，所述密封内套筒(10)具有两个端部区段(14)、(15)和一个将所述端部区段相互连接成连贯构件的中间区段(16)，并且在该中间区段(16)中设置有多个沿周向相互间隔开的并且由纵向接片(40)相互分隔开的纵向狭缝(30)，
其特征在于，所述纵向狭缝(30、130)和纵向接片(40、140)以预给定的角度错位相对于所述密封内套筒(10)的中轴线(X)倾斜地设置在所述密封内套筒(10)的周边上。
2.根据权利要求1所述的密封内套筒(10)，其特征在于，设置有第一组纵向狭缝(30)和纵向接片(40)，其中，角度错位为在大约5度至20度、优选大约8度至12度的范围内并且此外优选大约10度；和/或设置有至少一个第二组纵向狭缝(130)和纵向接片(140)，其中，具有关于中轴线(X)在大约大于45度且小于90度的范围内、优选至少大约75度的角度错位。
3.根据权利要求1或2所述的密封内套筒(10)，其特征在于，第一组的所有纵向狭缝(30)和纵向接片(40)相互平行地设置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封内套筒(10)，其特征在于，第一组的纵向狭缝(30)沿密封内套筒(10)的周向观察比纵向接片(40)宽至少大约1至5倍。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的密封内套筒(10)，其特征在于，第一组的纵向狭缝(30)在其端部区域(41)、(42)中是被倒圆的或有角的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的密封内套筒(10)，其特征在于，所述纵向接片(40)沿密封内套筒(10)的周向观察在中间区域(43)中腹状地增厚。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的密封内套筒(10)，其特征在于，所述密封内套筒(10)的中间区段(16)大约为所述密封内套筒(10)沿中轴线(X)方向观察的总长度Z的0.2至0.5倍。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的密封内套筒(10)，其特征在于，所述密封内套筒(10)在第一组中具有大约10至120个纵向狭缝(30)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的密封内套筒(10)，其特征在于，至少所述密封内套筒(10)的设有纵向狭缝(30、10、130)的中间区段(16)以覆盖物、特别是金属箔覆盖。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的密封内套筒(10)，其特征在于，第一组的纵向狭缝(30)设置在两个第二组纵向狭缝(130)的纵向狭缝(130)之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的密封内套筒(10)，其特征在于，第二组的纵向狭缝(130)比第一组的纵向狭缝(139)窄。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的密封内套筒(10)，其特征在于，第二组的纵向狭缝(139)大约3至7mm宽并且大约10至15cm长并且由大约1至5mm宽的纵向接片(140)分隔开。
13.根据权利要求10所述的密封内套筒(10)，其特征在于，另外两组的纵向狭缝(130)相对于中轴线(X)的垂线相互对称地以预给定的角度错位倾斜地设置。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的密封内套筒(10)，其特征在于，参照所述密封内套筒沿中轴线(X)方向的长度，第二组纵向狭缝(130)的区域小于第一组纵向狭缝(130)的区域。
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