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Maaschettendichtung für die Innenabdichtung von Rohrstößen bei begehbaren
Rohrleitungen und Vorrichtung zu ihrer Anbringung Die Erfindung bezieht sich auf
eine Nanschettendichtung für die Innelabdichtung von Rohr stößen bei begehbaren
Rohrleitungen und auf eine Vorrichtung zu ihrer Anbringung Begehbare Rohrleitungen
werden unter Verwendung von Rohrteilen verlegt, so daß sich Rohrstöße ergeben, die
abgedichtet werden müssen, um zu verhindern, daß die in dem Rohr befindliche Flüssigkeit
in das Erdreich eintreten kann und andererseits bei leerer Hohrleitung Flüssigkeit
aus dem Erdreich in die Rohrleitung gelangen kann. Bei der Verlegung dichtet man
die Rohrstöße dadurch ab, daß man den Spalt der einander übergreifenden Rohrteile
mit einer Dichtung versieht, die bei der Verlegung von außen
her
durch Einstemmen eingebracht wird. Diese von außen eingebrachte Dichtung verliert
bei längerer Betriebszeit ihre Dichtwirkung, so daß sich die Motwendigkeit ergibt,
die Rohrstöße nachträglich neu abzudichten. Um ein Aufgraben den undichten Rohrstoßes
zu vermeiden, ist bereits eine Manschettendichtung bekannt geworden, mit der die
begehbaren Leitungen von innen her abgedichtet werden können. Diese bekannte Nanschettendichtung
DesMht aus einer die Stoßfuge übergreifenden Ringmuffe aus elastiscnem Material,
die beiderseits der Stoßfuge durch ringförmige Spannelemente unter Druck an die
Innenwandung der Rohrleitung in Anlage gehalten ist. Diese nachträglich eingebrachte
Abdichtung des Rohrstoßes soll die äuße re undichte Abdichtung ersetzen. Wenn diese
Innendichtung einwandfreie Dichtwirkung erzielen soll, muß sie die viel fach auftretenden
Versetzungen der Rohrlettungsteile gegeneinander überbrücken. Ebenfalls muß sie
die durch Toleranz schwankungen gegebenen Unrundheiten und Durchmesserdifferenzen
im Innendurchmesser der Rohrleitung ausgleichen. Außerdem muß diese Dichtung Beschädigungen
der inneren Rohrwandung, die beim Betrieb auftreten können, überbrücken. Die bekannten
Dichtungsmuffen besitzen zwei im Abstand voneinander angeordnete Dichtfläohren,
die durch Spreizringe mit der gesamten, der Breite
de; Spreizringes
entsprechenden Fläche an die Rohrinzellwandungen angepreßt werden müssen. Um eine
befriediß?eude Abdichtung nu erreichen und die gegebenen Versetzungen, Unrundheiten,
Durchmesserdifferenzen und Oberflächen schäden zu überbrücken, muß der von dem Spreizring
ausgeübte Anpreßdruck sehr hoch sein. Hierdurch wird zwangsläufig die Lebensdauer
der Dichtungsmuffe nachteilige beeinflußt, insbesondere dann, wenn der Anpreßdruck
oberhalb der Elastizitätsgrenze des Nuffenmaterials liegt. Trotz des sehr großen
Anpreßdruckes läßt sich vielfach eine zuvermassige Abdichtung nicht erreichen, da,
wie sich gezeigt hat, die gegebeiien Uuebenheiten im Inneren der Rohrleitun sich
nicht zuverlässig überbrücken lassen. Aus diesem Grunde werden die bekannten Innenabdichtungen
nach relativ kurzer Zeit undicht und müssen durch andere Dichtungen ersetzt werden.
Neben diesen Nachteilen besteht bei den bekannten Ringmuffen ein weiterer wesentlicher
Nachteil darin, daß der erforderliche Auf wand unverhäi-tnismäßig hoch ist. Die
erforderlichen Spreizringe müssen aus einem gegen Korrosion widerstandsfähigen Stahl
bestehen, wodurch ein erheblicher Kostenaufwand gegeben ist. Außerdem ist die Anbringung
der Spreizringe sehr aufwendig, da sie in der Rohrleitung montiert werden müssen,
wobei das Ein bringen und die Befestigung der zwischen die Enden des Spreizringes
einsetzbaren Spannstücke in der Rohrleitung
sehr schwierig und langwierig
ist, zumal sie besondere Vorrichtungen erforderlich macht. Weiter ist die Verwendung
der bekannten Dichtungsmuffen mit ihren Spreisringen bei den heute vielfach verwendeten
Rohrleitungen mit ei-förmigen Querschnitt unbefriedigend, da sich wegen dieses unrunden
Querschnittes eine rundum gleichmäßige pressung nicht erreichen läßt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekaunten manschettendichtungen
gegebenen Nachteile zu vermeiden und eine Manschettendichtung zu schiffen, bei der
die Verwe:ldung von Spreizringen und der hierdurch bedingte Kosten- und Montageaufwand
entfällt,d bei der oei jedem Rohrquerschnitt eine einwandfreie Abdichtung erreicht
wird, bei der sämtliche in der Rohrleitung vornandenen Unebenheiten zuverlässig
überbrückt werden, ohne daß das Material der Dichtung über die Elastizitätsgrenze
hinaus beansprucht werden muß.
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Diese Auf gabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Ringmuffe
im Bereich ihrer Dichtflächen je ein der Breite der Dichtfläche entsprechender kanalartiger,
ringförmiger Hohlraum angeordnet -ist, der mit einem fließfähigen, schnell erhärtenden,
beider Erhärtung sein Volumen vergrößernden Materi-al, beispielsweise einem unter
de
Bezeichnung Kunststoffzement'1 bekannten, ein Schäummittel enthaltenden
Kunststoff füllbar ist, wobei während der Erhärtung die Muffe an den den Dichtflächen
entsprechenden Innenflächen einem von innen nach außen wirkenden Druck unterworfen
ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß
in den Hohlräumen ringförmige Bewehrungseinlagen angeordnet sind.
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Weiter besteht die Erfindung darin, daß jeder Hohlraum mit einer radialen,
nach innen weisenden und einer achsparallelen, nach außen weisenden Durchbrechung
versehen ist.
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Weiter ist wesentlich, daß die Dichtflächen der Muffe mit im abstand
angeordneten ringförmigen Einschnitten versehen sind.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich auf die Vorrichtung
zur Anbringung der Muffe und kennzeichnet sich dadurch, daß sie besteht aus einem
in die Muffe einführbaren Rohr, auf dem zwei ringförmige, unter Druck setzbare,
mit den Dichtflächen entsprechenden Innenflächen der Muffe in Druckeingriff bringbare
Schläuche aus elastischem Material befestigt sind.
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Die erfindungsgemäße Manschettendichtung wird in bekannter Weise im
Strangpreßverfahren hergestellt; von dem Strang werden dem Druchmesser der Dichtung
entsprechende stücke abgetrennt, in die Hohlraume werden die Bewehrungs einlagen
eingebracht und darauf wird das Strangteil mit seinen Enden zusammenvulkanisiert,
wodurch die fertige Muffendichtung mit in den Hohlräumen befindlichen Bewehrungseinlagen
erhalten wird. Um den Kunststoffzement in die Hohlräume einbringen zu können, wird
eine radiale, von der Innenseite her in den Hohlraum führende Durchbrechung und
eine zweite, diametral gegenüberliegende, achsparallele, ebenfalls in den Hohlraum
führende Durchbrechung angeordnet. Diese Muffendichtung wird in der Rohrleitung
an Ort und S-telle gebracht, worauf der Hohlraum mit dem Kunststoffzement durch
Einspritzen, beispielsweise in die radiale Durchbrechung, eingeführt wird, bis er
aus der anderen, diametral gegenüberliegenden Durchbrechung austritt. Das unter
der Bezeichnung "Kunststoffzement" auf dem Markt befindliche Material ist bekann;
es besteht aus einem Kunststoff, der schnell aus dem fließfähigen in den harten
Zustand übergeht, wobei wahrend der Zeit der Erhärtung sich das Volumen durch einen
in dem Material enthaltenen Schaumstoff um ca. 5 % vergrößert. Sobald der Kunststoffzement
in den Hohlraum
eingebracht ist, wird das Rohr mit seinen Schläuchen
in die Manschettendichtung eingesetzt; die beiden Schläuche werden unter Druckluft
gesetzt und legen sich an die den Dichtflächen gegenüberlieg enden Innenflächen
unter D@@ck an. Dieser Anpreßdruck kann in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsverhältrissen
verschieden hoch gewählt werden; enverhindert, daß sich die den Dichtflächen gegen
überliegenden Innenflächen bei der Aushärtung und der damit verbundenen Volumenvergrößerung
des Kunststoffzementes nach Innen auswölben können. Auf diese Weise preßt der erhärtende
Kunststoffzement die Dichtflächen der Manschettendichtung an die Rohrinnenwandung
an. Es ist einleuchtend, daß hierbei alle in der Rohrinnenwand onfindlichen Unebenheiten
von der Diahtfläche zuverlässig ausgefüllt werden, da der erhärtende Kunststoff
bei teine Volunenvergrößerung die Dichtflächen zwangsläufig überall gleichmäßig
an die Ronrinne@wandung anpreßt und sonit säntliche Ünebenheiten zuverlässig ausfüllt.
Die gleiche Wirkung uritt bei Rohrleitungen mit ei-förmigen Querschnitt zwangsläufig
ein. Auf diese Weise wird auf den gesamten Innenumfang der Rohrleitung eine gleichmäßig
dichte Anlage erzielt bei Rohrleitunben runden oder eiförmigen Querschnittes, wobei
Unregelmäßigkeiten in der
Innenwandung zuverlässig dichtend überbrückt
werden. Nach Erhärtung des Kunststoffzementes wird unter Entlastung der Schläuche
das Einsatzrohr entfernt, wobei. die diclitende Anlage aufrechterhalten wird, zumal
die Bewehrungseinlage Veränderungen in der Lage des Kunststoffzementes verhindert.
Die Dichtwirkung kann dadurch erhöht werden, daß in bekannter Weise entweder die
Dichtfläche der Manschettendichtung oder die Rohrinnenwandung mit einem bitumenartigen
Klebmittel bestrichen wird. Hierbei wird das Klebmittel in die ringförmigen Einschnitte
der Dichtflächen eingepreßt und verklebt die Dichtflächen sicher mit der Rohrinnenwandung.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform
der~Manschebtendichtung.
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Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung einen Rohstoß, der
gebildet wird durch den Rörteil 3 und den diesen teilweise übergreifenden Kragen
des Rohrteiles 1.
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In die Ubergriffsstelle wird bei Verlegung eine Dichtung 4 eingesetzt.
Da diese Dichtung im Verlaufe längerer Betrieb-szeit ihre Dichtwirkung nicht voll
beibehält, ist nachträglich in das Innere der begehbaren Rohrleitung eine Dichtungsmuffe
5 eingesetzt, die zwei im Abstand von einander angeordnete Dichtflächen 6 für die
Rohrteile 1
und 3 enthält, die mit ringförmigen, im Abstand angeordneten
Einschnitten 7 versehen sind. An ihren Enden setzen sich die Dichtflächen 6 in Lippendichtungen
12 fort. Im Inneren der Muffe 5 sind den Dichtflächen 6 zugeordnete Hohlräume 8
vorgesehen, die mit Bewehrungseinlagen 9 ausgestattet sind. Die Dichtungsmuffe 6
wird im Strangpreßverfahren hergestellt, wobei von dem Strang dem Durchmesser der
Muffe 5 entsprechende Teile abgeschnitten werden; in diese abgeschnittenen Teile
wird die Bewehrungseinlage 9 eingeschoben. Darauf werden die stranggepreßterl Teile
zu einem Rohr gebogen und ihre aneinanderliegenden Enden durch Vulkanisation miteinander
verbunden.
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In die so hergestellte Manschettendichtung 5 wird eine radiale, in
den Hohlraum 8 mündende Bohrung 10 von innen her eingebracht; außerdem wird eine
diametral gegenüberliegende, axial gerichtete Bohrung 11 in den Hohlraum 8 mündend
eingebracht.
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Wenn sich die Mansche-ttendichtung 5 in der Rohrleitung an ihrerStelle
befindet, wird der Kunststoffzement; durch die Bohrung 10 in den Hohlraum 8 eingebracht,b
er aus der Bohrung 11 austritt. Unmittelbar darauf wird das Rohr 14 in die Manschettendichtung
5 eingesetzt,und die auf ihm
befestigten und durch Stege 16 gehaltenen
vierkantigen Schläuche 15 werden unter Druckluft gesetzt, bis sie an den den Dichtflächen
6 gegenüberliegenden Innenflächen 13 der Manschettendichtung 5 zur Anlage kommen.
Die Schläuche 15 halten durch den in ihnen befindlichen Druck die Flachen 13 in
ihrer Lage, so daß der sich bei der Erhärtung in seinem Volumen vergrößernde Xunststoffzement
die Dichtflächen 6 unter Überbrückung sämtlicher Unregelmäßigkeiten in der Rohrinnenwandung
mit dem für die Dich--t;ung erforderlichen Druck anlegt. Der in die Schläuche 15
eingegebene Druck wird so bemessen, daß durch ihn und durch die zusätzliche, durch
die Volumenvergrößerung des Kunststoffes gegebene Rguckerhöhung die Elastizitätsgrenze
des Materials der Manschettendichtung nicht überschritten wird. Das Rohr 14 entspricht
in seinem Umfwi der Querschnittsform der Rohrleitung 1, 3, dh. bei rtrndem Querschnitt
(ler Rohrleitung wird ein rundes Rohr bei einem ei-förmigen querschnitt der Rohrleitung
wird ein Rohr 14 entsprechenden ei-förmigen Querschnittes verwendet, wobei die Schläuche
15 auf die Flächen 13 der Manschettendichtung 5 einen gleichmäßigen Druck auaüben'a