DE19717209A1

DE19717209A1 - Rohrschelle

Info

Publication number: DE19717209A1
Application number: DE1997117209
Authority: DE
Original assignee: Manibs Spezialarmaturen GmbH and Co KG
Current assignee: Manibs Spezialarmaturen GmbH and Co KG
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1998-10-29

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Rohrschelle der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Diese Rohrschelle dient dazu, schadhafte Rohre auszubessern oder Lecks im Rohr zu verschließen. Häufig stehen die Rohre, die es auszubessern oder zu verstärken gilt, unter einem hohen Innendruck, der durch das in ihnen befindliche Medium erzeugt wird.

Derartige Rohrschellen (DE 25 01 889 C3) bestehen aus zwei gegeneinander verspannbaren Schellenhälften, die an ihren Axialenden Druckbacken besit zen. Die Druckbacken sind von Federn beaufschlagt und werden durch Druckschrauben radial gegen die Umfangswand des von der Schelle umschlos senen Rohres gedrückt, unter Zwischenschaltung eines Gummirings. Zwischen den beiden abdichtbaren Axialenden befindet sich ein mittlerer Axialab schnitt, der die defekte Stelle des zu reparierenden Rohres mit radialem Zwischenraum umschließt. Im Laufe der Zeit baut sich in diesem Zwischen raum der hohe Innendruck des Mediums auf und belastet die endseitigen Abdichtungen der Rohrschelle. Diese Abdichtungen können daher im Laufe der Zeit mediendurchlässig werden, wodurch der Reparaturzweck dieser Rohrschelle seine Funktion verliert. Wegen der aufwendigen Abdichtungsmit tel an ihren Axialenden ist die bekannte ,Rohrschelle umständlich herzustel len und daher kostspielig. Nicht nur im Laufe der Zeit, sondern bereits beim Abdichten können sich Funktionsstörungen ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige, preiswerte Rohrschelle der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu ent wickeln, die über eine lange Zeit eine zuverlässige Mediendichtigkeit an dem auszubessernden Rohr gewährleistet. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.

Das in den Zwischenraum einzufüllende Fließmittel wird unter einen Druck gesetzt, der ausreichend hoch ist, um dem im Rohrinneren herrschenden Innendruck des Mediums wenigstens teilweise entgegenzuwirken. Dieser auf die Umfangsfläche des auszubessernden Rohres wirkende Druck des Fließmittels soll nachfolgend kurz "Außendruck" bezeichnet werden. Dieser Außendruck mindert in jedem Fall die störende Wirkung des im Rohrin neren herrschenden Innendrucks auf Reaktion des Fließmittels im Zwischen raum und wird im Idealfall, wenn Innen- und Außendruck übereinstimmen, zu einer vollkommenen Kompensation des Innendrucks führen. Dadurch kann das Fließmittel seine chemische Reaktion vom Innendruck ungestört ausführen und in seinen verfestigten Zustand gelangen. Ist die Verfestigung des Fließmittels eingetreten, so wird der Anschluß des Fließmittels an der Rohrschelle gelöst und die defekte Stelle des Rohres bleibt nicht nur von der Wand der Schelle, sondern auch durch das vor der Schellenwand befindliche verfestigte Material des Fließmittels umhüllt. Es findet eine Versteifung des Zwischenraumes statt, die eine besonders stabile Anbringung der Rohrschelle an dem auszubessernden Rohr gewährleistet.

Die Verarbeitung dieser Fließmittel ist insbesondere dann bequem und gezielt steuerbar, wenn man zur Aufnahme des Fließmittels im Zwischen raum Schläuche verwendet, die vom Außendruck des Fließmittels aufgebläht werden. Um dem hohen Außendruck standhalten zu können, werden im Schlauchwerkstoff dieser Schläuche geeignete Armierungen und/oder Deh nungssperren eingesetzt.

Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unter ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1, teils in Seitenansicht und teils in axialem Längsschnitt, den An wendungsfall der erfindungsgemäßen Rohrschelle an einem auszu bessernden Rohr, wobei strichpunktiert eine alternative Ergänzung für ein zweites Ausführungsbeispiel angedeutet ist,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht durch die Schelle von Fig. 1 längs der Schnittlinie II-II von Fig. 1, wo die alternative Ausführung eben falls strichpunktiert veranschaulicht ist,

Fig. 3, teilweise im Ausbruch, die Draufsicht auf einen bei der alternati ven Ausbildung der Schelle verwendbaren ergänzenden Bauteil, nämlich eine Schlauchmanschette, und

Fig. 4 eine Querschnittansicht durch diese Schlauchmanschette längs der Schnittlinie IV-IV von Fig. 3.

Mittels der erfindungsgemäßen Rohrschelle 10 soll eine defekte Stelle 21 od. dgl. eines Rohres 20 ausgebessert werden. Eine solche defekte Stel le 21 braucht nicht aus einem Leck zu bestehen, sondern könnte eine Beule oder eine Verschleißstelle am Rohr 20 sein. Die Rohrschelle 10 wird in diesem Bereich 21 um das Rohr herumgelegt.

Zu diesem Zweck ist die Rohrschelle 10 aus mehreren Segmenten 11, 12 zusammengesetzt, die im vorliegenden Fall, wegen einer mittigen Tei lung, aus lediglich zwei Schellenhälften bestehen. Diese beiden Schellenhälf ten 11, 12 sind gegeneinander spannbar, wofür im vorliegenden Fall mehrere Spannschrauben 22 dienen, die zwischen zwei längsrandseitigen Flanschen 13, 14 der beiden Schellenhälften 11, 12 verlaufen. Zwischen diesen Flan schen 13, 14 könnten auch die Lage der beiden Schellenhälften 11, 12 im Montagefall sichernde Paßstifte und Paß-Bohrungen vorliegen, die nicht näher gezeigt sind.

Die beiden Schellenhälften 11, 12 der Rohrschelle 10 lassen sich in Längs richtung, wie Fig. 1 verdeutlicht, in drei Axialabschnitte 15, 16, 17 gliedern. Die im Bereich der beiden Axialenden 18, 19 befindlichen Endabschnitte 15, 17 können bedarfsweise nicht näher gezeigte Dichtungseinrichtungen beinhalten, die im Anwendungsfall radial gegen die Umfangsfläche 23 des Rohres 20 spannbar sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wendet man eine besonders einfache, preiswerte Ausführung der Rohrschelle 10 an, wo an den Axialenden 18, 19 möglichst geringe Ringspalte 24 sich ergeben, die bereits von sich aus eine gewisse Dichtungswirkung aufweisen. Unterstützt werden kann dies durch ebenfalls nicht näher gezeigte Einsätze im Bereich der Ringspalte 24.

Der Mittelabschnitt 16 der Rohrschelle 10 umschließt die Rohr-Umfangsfläche 23 mit einem radialen Abstand. Dadurch entsteht zwischen der in diesem Abschnitt 16 befindlichen Schellenwand 25 und dem Rohr 20 ein radialer Zwischenraum 27, der in besonderer Weise genutzt wird.

Die eine Schellenhälfte 12 besitzt einen Radialkanal 31, der zum Einfüllen eines reaktionsfähigen Fließmittels 30 dient. Dieses Fließmittel 30 ist im vorliegenden Fall Kunststoff, und zwar ein Duroplast. Es kann sich um ein Reaktionsharz handeln, welches beispielsweise durch eine exotherme Reaktion nach einer Zeit verfestigt wird. Im Radialkanal 31 sitzt, z. B. durch Gewebeeingriff befestigt, ein Gewindenippel 32, der für den Anschluß einer nicht näher gezeigten, zum Zuführen des Fließmittels 30 dienenden Leitung dient. Durch diese Leitung wird das Fließmittel 30, wie durch den Pfeil p in Fig. 1 verdeutlicht ist, mit einem so hohen Druck eingeleitet, daß der im Zwischenraum 27 entstehende, bereits ein gangs erwähnte Außendruck p_a eine Druckhöhe erreicht, die im wesentlichen gleich dem im Rohrinneren 28 herrschenden Innendruck p_i ist. Dieser Innen druck p_i entsteht durch das im Rohr 20 zu transportierende Hochdruck-Medium 29, was durch Punktung in Fig. 1 und 2 verdeutlicht ist.

Beim Befüllen des Zwischenraums 27 ist die Möglichkeit zum Entlüften des Zwischenraums 27 durch einen Auslaß 33 gegeben, der im vorliegenden Fall an der anderen Schellenhälfte 12 angeordnet ist. Dieser Auslaß 33 kann aus einem Röhrchen mit einem Endflansch 34 bestehen. Der Endflansch 34 dient zur Befestigung eines strichpunktiert in Fig. 1 angedeuteten Abschlusses 35. Dieser Abschluß 35 sperrt, nach Gebrauch, den Auslaß 33 ab. Die Wirksamkeit des Auslasses 33 gewährleistet, daß das Fließmittel 30 den Zwischenraum 27 lückenlos ausfüllt und keine Luft-Hohlräume im Zwischenraum entstehen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel, welches, wie gesagt, nur die einfachste Ausführungsform darstellt, sind alle mit dem auszufüllenden Zwischenraum 27 verbundenen Spalte und Kanäle durch das Material des Fließmittels 30 ausgefüllt. Das kann, wie auch schon gesagt wurde, durch geeignete Sperren an den gewünschten Stellen verhindert werden. Das läßt sich durch folgende alternative Ausbildung der Schelle 10 auf eine besonders elegante Weise erhalten, was strichpunktiert in den Fig. 1 und 2 angedeutet ist.

Es werden in diesem Fall schlauchförmige Einlagen verwendet, die den Zwischenraum 27 auskleiden. Dabei können mehrere Schläuche genutzt werden, doch empfiehlt es sich, hierfür die in Fig. 3 und 4 erkennbare einstückige Schlauchmanschette 40 zu verwenden, die folgenden Aufbau hat und die nachgenannte Wirkungsweise aufweist.

Die Schlauchmanschette 40 umfaßt eine aus zwei flexiblen, dehnungsfähigen Schlauchwandlagen 41, 42 bestehendes kissenartiges Gebilde, deren beide Lagen 41, 42 an den Längsrändern 47, 48 miteinander verbunden sind. Die beiden Lagen 41, 42 sind an den beiden einander gegenüberliegenden Manschettenenden 43 ebenfalls zusammengefügt, z. B. durch eine geklebte oder geschweißte Naht 44. Das Schlauchinnere 45 zwischen den beiden Lagen 41, 42 kann durch einen Ansatzstutzen 46 zugänglich sein. Der Stutzen 46 ist im Gebrauchsfall, wie in Fig. 2 angedeutet ist, im Radialka nal 31 der Schellenhälfte 12 bzw. dem dort sitzenden Gewindenippel 32 angeordnet. Bei der Montage der Rohrschelle 10 aus den beiden Schellen hälften 11, 12 wird zunächst die Schlauchmanschette 40 ringartig um die Rohr-Umfangsfläche 23 gelegt, so daß, wie Fig. 2 zeigt, die aus Fig. 3 erkennbaren beiden Manschettenlängsränder 47, 48 einander berühren können. Die Schlauchmanschette 40 hat Dimensionen, die es vorteilhafter weise genügen lassen, daß sie sich im Bereich des aus Fig. 2 erkennbaren Mittelabschnitts 16 erstreckt und nicht unbedingt noch in die angrenzenden Spaltbereiche 24 gelangt.

Die so zwischen den miteinander verbundenen Schellenhälften 11, 12 befind liche Schlauchmanschette 40 wird nun über ihren Ansatzstutzen 46 mit dem Fließmittel 30 ausgefüllt, welches sie aufbläht. Die Schlauchmanschette 40 legt sich vollflächig an der Rohr-Umfangsfläche 23 einerseits und an der Wandinnenfläche 26 der beiden Schellenhälften 11, 12 andererseits an. Dabei werden auch die vorerwähnten beiden Längsränder 47, 48 der Manschette 40 mediendicht gegeneinander gedrückt. Bedarfsweise könnten sich zwischen den beiden Längsrändern 47, 48 Übergänge befinden, die für einen wenigstens stellenweise durchgehenden Fluß des Fließmittels 30 sorgen. Die Schlauchmanschette 40 kann verhindern, daß das Fließmittel 30, entgegen der in Fig. 1 und 2 gezeigten Schraffur, in den Bereich des Auslasses 33 oder der endseitigen Ringspalte 24 strömen kann. Die Manschette 40 übernimmt also in diesem Bereich zugleich Funktionen ei nes Dichtmittels; das unkontrollierte Herausquetschen des Fließmittels an nicht interessierenden Stellen der Rohrschelle 10 wird dadurch verhindert.

Es besteht in manchen Fällen das Bedürfnis, die Reißfestigkeit des Schlauch materials der Manschette 40 zu erhöhen und/oder die Dehnungsfähigkeit des Schlauchmaterials zumindest an bestimmten Stellen zu begrenzen. Dies erreicht man, indem man in das Wandmaterial der Manschette 40 geeignete Armierungen bzw. Dehnungsbremsen einbaut.

Bezugszeichenliste

10

Rohrschelle

11

Segment, erste Schellenhälfte

12

Segment, zweite Schellenhälfte

13

Längsrandflansch von

11

14

Längsrandflansch von

12

15

Axialabschnitt, Endabschnitt bei

18

16

Axialabschnitt, Mittelabschnitt zwischen

15

,

17

Axialabschnitt, Endabschnitt bei

19

18

erstes Axialende von

10

19

zweites Axialende von

10

20

auszubesserndes Rohr

21

Defektstelle von

20

22

Spannschraube zwischen

13

,

14

23

Umfangsfläche von

20

24

Ringspalt im Bereich von

15

bzw.

17

25

Schellenwand von

16

26

Wandinnenfläche von

25

27

radialer Zwischenraum zwischen

26

,

23

28

Rohrinneres von

20

29

Hochdruck-Medium in

20

30

Fließmittel

31

Radialkanal in

12

32

Gewindenippel bei

31

33

Auslaß in

11

34

Endflansch bei

33

35

Abschluß von

33

40

Schlauchmanschette

41

erste Schlauchwandlage von

40

42

zweite Schlauchwandlage von

40

43

Manschettenende

44

Endnaht zwischen

41

,

42

45

Schlauchinneres von

40

46

Ansatzstutzen für

30

bei

40

47

erster Manschettenlängsrand

48

zweiter Manschettenlängsrand
p Fülldruck des Fließmittels

30

p_a

Außendruck von

30

in

27

p_i

Innendruck von

29

in

28

Claims

1. Rohrschelle (10), bestehend aus einem in mehrere Segmente, wie zwei Schellenhälften (11, 12), geteilten Schellenkörper, insbesondere zur Ausbesserung eines defekten Rohres (20),
dessen Segmente (11, 12) im Gebrauchsfall das Rohr (20) mit radialem Zwischenraum (27) umschließen und gegeneinander spannbar (22) sind,
wobei die Segmente (11, 12) wenigstens im Bereich ihrer Axialenden (18, 19) gegenüber dem Rohr (20) abdichtbar sind
und das Rohr (20) durch ein im Rohr inneren (28) befindliches Medium (29) unter einem Innendruck (p_i), insbesondere einem Innen-Hochdruck, steht, dadurch gekennzeichnet,
daß im Zwischenraum (27) eine solche Menge eines reaktionsfähigen und sich nach der Reaktion verfestigenden Fließmittels (30) eingefüllt wird,
bis der beim Einfüllen bzw. bei der Reaktion des Fließmittels (30) im Zwischenraum (27) entstehende Außendruck (p_a) den im Rohrinne ren (28) herrschenden Innendruck (p_i) des Mediums (29) wenigstens teilweise kompensiert.

2. Schelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehre re flexible, mindestens stellenweise dehnungsfähige Schläuche (40) den Zwischenraum (27) auskleiden und daß das Schlauchinnere (45) das Fließmittel (30) aufnimmt und vom Druck (p_a) des Fließmittels (30) aufblähbar ist.

3. Schelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche aus einer einstückigen Schlauchmanschette (40) bestehen, die das Rohr (20) im Gebrauchsfall ringartig umschließt.

4. Schelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gebrauchsfall die Axialenden (18, 19) des Schellenkörpers einen Ringspalt (24) mit dem auszubessernden Rohr (20) einschließen, der vom Fließmittel (30) bzw. vom aufblähbaren Schlauch (40) abdichtbar ist.

5. Schelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Segment (12) des Schellenkörpers einen Radialkanal (31) zum Einfüllen des Fließmittels (30) besitzt.

6. Schelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (40) zum Einfüllen des Fließmittels (30) einen Ansatzstutzen (46) aufweist, der im Gebrauchsfall im Radialkanal (31) angeordnet ist.

7. Schelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Segment (11) einen Auslaß (33) zur Entlüftung des Zwischenraums (27) beim Einfüllen des Fließmittels (30) aufweist und der Auslaß (33) ggf. verschließbar (35) ist.