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Die
Erfindung betrifft ein Reparatur-Formstück zum Verschließen von Öffnungen
in Bauteilen, wie Rohrleitungen, Behältern oder dergleichen, oder zum
Verstärken
belasteter Bereiche bei solche Bauteilen, das eine Auflagefläche und
eine dieser gegenüberstehende
Funktionsfläche
aufweist, wobei in die Auflagefläche
mindestens ein Heizelement eingebettet ist.
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Die
Großrohrtechnik
auf Basis von Polyethylenrohren hat sich seit Jahren bewährt. Entscheidende
Vorteile sind die entfallene Korrosionsproblematik, die große Flexibilität und das
geringe Gewicht des Materials sowie auch die Schweißbarkeit
des Werkstoffs. Es bietet sich an, diese Eigenschaften auch für Reparaturen
zu nutzen. Reparatur-Formstücke,
ausgestaltet als mehrlagige Kunststoffbauteile, sind aus der
DE 10 2006 004 893
A1 bekannt. Obwohl sich dieses Reparatur-Formstück flexibel
einsetzen läßt und durch
Verwendung mehrerer Lagen entsprechend den gestellten Anforderungen
in der Festigkeit anzupassen ist, besteht doch ein Bedürfnis, ein
Reparatur-Formstück
zur Verfügung
zu haben, das im Gas-Wasser-Bereich universell einsetzbar ist und auch
für ummantelte
Stahlleitungen geeignet sein soll.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein einfach zu montierendes und komfortabel
zu handhabendes Reparatur-Formstück
bereitzustellen, bei dem der Platzbedarf an der Reparaturstelle,
insbesondere im Rohrgraben, minimiert ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Reparatur-Formstück nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
daß in
der Auflagefläche
ein in der Nähe
des Randbereiches der Auflagefläche
umlaufendes Dichtelement integriert ist und mindestens ein in der
Funktionsfläche
mündender
Unterdruckanschluß vorgesehen
ist. Dies ermöglicht
es, daß das
Reparatur-Formstück
mittels Vakuum aufgespannt wird. Das Aufspannen mittels Vakuum ist
grundsätzlich
bekannt. So wird zum Beispiel gemäß der
DE 103 10 876 A1 das zu
verschweißende
Formstück
mit einer Vakuumglocke verschlossen, wobei im Auflagebereich des
Formstücks
zum Unterbau hin Dichtelemente vorgesehen sind. Bei ständigem Evakuieren
wird anschließend
das Formstück
mit dem Unterbau verschweißt.
Die Erfindung verzichtet auf die Vakuumglocke und bringt an jedem Reparatur-Formstück einen
Unterdruckanschluß an, der
durch eine Venturidüse
mit einem baustellenüblichen
Kompressor oder direkt mit einer Vakuumpumpe beaufschlagt werden
kann. Somit kann das Fixieren des Formstücks an jeder beliebigen Stelle
am Bauteil erfolgen. Bei Rohren können Ovalitäten und Formabweichungen problemlos überbrückt werden.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das mindestens eine Heizelement
eine Heizwendel, wobei die Anschlüsse der Heizwendel an der Funktionsseite
zugänglich
sind. Durch Einsatz der Heizwendelschweißtechnik wird die Festigkeit
der Verbindung gewährleistet
und die ursprüngliche
Belastbarkeit des Bauteils wieder erreicht.
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Als
Alternative kann das Heizelement auch elektrisch leitendes Polymer
aufweisen. Dies hat den Vorteil, daß das Einbringen der in der
Regel freiliegenden Heizwendel in das Reparatur-Formstück entfällt.
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Zweckmäßigerweise
werden Reparatur-Formstücke
zur Verfügung
gestellt, die entsprechend einem Rohrdurchmesser gekrümmt sind.
Rohre werden in verschiedenen Nennweiten verwendet, die dann entsprechende
Reparatur-Formstücke
erfordern.
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Um
die Anpassung der Auflagefläche
an die Unterlage weiter zu verbessern, wird vorteilhaft mindestens
eine die Biegesteifigkeit des Reparatur-Formstücks verringernde Nut in die
Funktionsfläche
eine solche Nut zweckmäßigerweise
parallel zur Rohrachse. Die Nut wirkt dann quasi als ein „Filmscharnier" und kann auch Ovalitäten ausgleichen.
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Auflagefläche und
Funktionsfläche
sind voneinander beanstandet und definieren zwischen sich, abhängig von
der Form des Reparatur-Formstücks, mindestens
eine Seitenwand. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist zumindest auf einem Bereich der Seitenwand wenigstens ein weiteres
Heizelement angeordnet. Dies ermöglicht
es, daß beliebig
viele Reparatur-Formstücke
aneinandergesetzt werden können,
so daß auch
langgezogene Beschädigungen
zu reparieren sind.
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Es
ist zweckmäßig, wenn
das mindestens eine Heizelement und das wenigstens eine weitere Heizelement
unabhängig
voneinander mit Energie beaufschlagbar sind.
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Um
das Aneinandersetzen von Reparatur-Formstücken weiter zu erleichtern,
ist es vorteilhaft, wenn die Funktionsfläche zumindest im Bereich des
weiteren Heizelementes einen Eingriffsbereich aufweist, in dem ein
zweites Reparatur-Formstück oder
ein separates Verbindungsstück
einliegt, um zumindest während
des Schweißens
die beiden zu verbindenden Reparatur-Formstücke lagegenau aneinanderzuhalten.
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Schließlich ist
es vorteilhaft, wenn das Reparatur-Formstück, insbesondere, wenn es bei
Rohren verwendet wird, von der Mitte nach außen, z.B. im Einbauzustand
in einer Ebene senkrecht zur Rohrachse, mit abnehmender Dicke ausgestaltet
wird, so daß ein
Träger
mit gleicher Biegesteifigkeit über
seine Länge
entsteht, der in der Mitte am stärksten
ist.
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Im
folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.
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Dabei
zeigt
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Reparatur-Formstückes gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Ansicht des Reparatur-Formstückes
der 1 von unten;
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3 eine
Draufsicht auf das Reparatur-Formstück der 1;
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4 eine
weitere Ausführungsform
eines Reparatur-Formstückes
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 eine
Draufsicht auf das Reparatur-Formstück der 4;
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6 eine
Ansicht des Reparatur-Formstücks
der 4 von unten;
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7 eine
Modifikation der Ausführungsform
des Reparatur-Formstückes
der 4; und
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8 in den Teilbildern (a), (b) und (c)
ein Verfahren zum Aneinanderfügen
zweier Reparatur-Formstücke.
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Die
folgenden Ausführungsformen
der Erfindung beziehen sich auf Reparatur-Formstücke, die im allgemeinen auf
der Außenseite
eines Rohres angebracht werden. Im Umfang der Erfindung liegen aber
auch Reparatur-Formstücke,
die an der Rohrinnenwand anzubringen sind oder solche, die Kunststoffbehälter, beispielsweise
Tanks für
Chemikalien, an besonders belasteten Bereichen verstärken oder reparieren.
Die Reparatur-Formstücke
der vorliegenden Erfindung müssen
daher nicht notwendigerweise konvex oder konkav gekrümmt sein,
sie können
auch eben sein. Obwohl alle Reparatur-Formstücke im folgenden rechtwinklig
dargestellt sind, sind auch andere Umfangsformen denkbar, wie kreisförmig, oval und
andere.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Reparatur-Formstücks 10 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Reparatur-Formstück 10 weist eine Auflagefläche 12 und
eine beabstandete Funktionsfläche 14 auf.
In der Mitte der Auflagefläche 12 ist
eine Heizwendel 16 so angeordnet, daß sie eine Reparaturstelle
umschließen
soll. Am Umfang der Auflagefläche 12 verläuft ein
Dichtelement 18 in einer dafür vorgesehenen Nut.
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Die
Gestaltung der Auflagefläche 12 ist
besser in 2 zu erkennen. Die Heizwendel 16,
nur schematisch dargestellt, bildet in etwa ein Oval, wobei vorgesehen
ist, daß dieses
Oval die Reparaturstelle umschließt. Das Dichtelement 18 ist
nach außen
beabstandet von der Heizwendel 16 geführt. In dem Bereich zwischen
Heizwendel 16 und Dichtelement 18 befindet sich
ein Unterdruckanschluß 20,
der durch das Reparatur-Formstück 10 verläuft und
an der Funktionsfläche 14 mündet.
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3 zeigt
das Reparatur-Formstück 10 in Draufsicht.
In die Funktionsfläche 14 mündet der
Unterdruckanschluß 20,
weiterhin elektrische Anschlüsse 22, 24 für die Heizwendel 16.
In die Funktionsfläche
eingebracht sind zwei Nuten 30, 32, die sich durch
das Reparatur-Formstück 10 hindurch
bis nahe an die Auflagefläche 12 erstrecken.
Die Nuten 30, 32 sind parallel zur Längssymmetrieachse
des Reparatur-Formstücks
angeordnet. Der Bereich um die Nuten 30, 32 bildet
ein „Filmscharnier" und sorgt für die bessere
Anpaßbarkeit
des Reparatur-Formstücks 10 an
formungenaue Rohre. In die Funktionsfläche 14 sind senkrecht
zu den Nuten 30, 32 in der Nähe der entsprechenden Randbereiche
des Reparatur-Formstücks
zwei weitere Nuten 34, 36 angebracht.
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4 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Reparatur-Formstücks 10,
bei dem aus Gründen der
Einfachheit das Dichtelement und der Unterdruckanschluß weggelassen
sind. Die Nuten 34, 36 sind gegenüber der
Ausführungsform
nach den 1 bis 3 deutlich
verbreitert. 5 zeigt die Ausführungsform
in Draufsicht. In der Nähe
der Nuten 34, 36 sind die Anschlüsse 22, 24 für die Heizwendel
einander diametral einander gegenüberliegend angeordnet.
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6 zeigt
das Reparatur-Formstück 10 der 4 von
unten, wobei hier die Anordnung der Heizwendel 16 deutlich
wird.
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Bei
der Modifikation nach 6 ist auf einer Seitenwand oder
Schulter des Reparatur-Formstücks 10 ein
weiteres Heizelement 40, beispielsweise ebenfalls als Heizwendel
gestaltet, vorgesehen. Das Heizelement 40 ist über elektrische
Anschlüsse (nur
Anschluß 28 ist
dargestellt) unabhängig
von dem Heizelement 16 mit elektrischer Energie beaufschlagbar.
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8 zeigt, wie zwei (oder mehrere) Reparatur-Formstücke 10 nach 7 miteinander
verbunden werden können.
Dazu wird gemäß Teilbild
(a) ein Verbindungsstück 50 bereitgestellt,
das in seiner Krümmung
der Krümmung
des Reparatur-Formstückes 10 angepaßt ist und
an seiner Unterseite zwei parallele Rippen aufweist, die in die
Nut 36 eines ersten Reparatur-Formstückes 10 und in die
Nut 34' eines
zweiten Reparatur-Formstückes 10' einzulegen sind.
Das anzufügende
Reparatur-Formstück 10' ist dabei teilweise
weggeschnitten gezeigt. Teilbild (b) veranschaulicht, wie das Verbindungsstück 50 zuerst mit
der Rippe 52 in die Nut 36 des ersten Reparatur-Formstückes 10 gelegt
wird. Anschließend
oder auch gleichzeitig erfolgt das Einlegen der Rippe 54 in die
Nut 34' des
zweiten Reparatur-Formstückes 2. Verbindungsstück 50 und
Reparatur-Formstück 10' sind teilweise
weggeschnitten dargestellt. Teilbild (c) zeigt schließlich die
lagefixierte Anbindung der beiden Reparatur-Formstücke 10, 10' mittels des
Verbindungsstückes 50.
Es kann nun das Heizelement 40 mit Energie beaufschlagt
werden und die Verschweißung
beider Reparatur-Formstücke 10, 10', zweckmäßigerweise
direkt auf dem Rohr, erfolgen.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den
Ansprüchen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch
in beliebiger Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.