DE2313459A1

DE2313459A1 - Verfahren und vorrichtung zum ausbilden einer umhuellung fuer die verbindungsstelle von unter fluidem druck stehenden roehren

Info

Publication number: DE2313459A1
Application number: DE2313459A
Authority: DE
Inventors: Robert Croft; Raymond Lippiatt
Original assignee: British Gas Corp; Avon Rubber PLC
Current assignee: British Gas Corp; Avon Protection PLC
Priority date: 1972-03-20
Filing date: 1973-03-17
Publication date: 1973-10-11
Also published as: FR2176884A1; JPS4919421A; AU5353873A; JPS553594B2; IT981469B; NL7303895A; GB1420073A; FR2176884B1; US3927158A; BE796969A; CA992284A

Description

PATENTANWÄLTE

DipHng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK 2313459

Wpl-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 β FRANKFURT AM MAIN

TELEFON (0611) _287(m CR ESCHENHEIMER STBASSE 38

16.3.1973 AVONRUBBERCOMPANYLTD ;

BRITISH GAS CORPORATION und Gu/gm AVON LIPPIATT HOBBS LIMITED

Melksham j^iJtshire,England; ""•«,England und

,England und ,

Penn Place,Rickmannsworth,l4ft\y 6 ojbo

o-England

Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden einer Umhüllung für, die Verbindungsstelle von unter fluidem Druck stehende^Röhren.

Die Erfindung betrifft die Ausbildung einer Umhüllung um eine Verbindung zwischen hohlen Elementen bzw. Röhren, die zum Weiterleiten eines unter Druck stehenden fluiden Mediums dienen, und die eine gas- bzw. flüssigkeitsdichte Abdichtung der Verbindung herstellen. Die Erfindung schlägt ein Verfahren und eine Vorrichtung in verschiedenen Ausführungsformen vor, die sowohl zur Reparatur von beschädigten bzw. undichten Verbindungen als auch zur Ausbildung von neuen Verbindungen dienen.

Es sind eine Reihe von Umhüllungs- und Abdichtungseinrichtungen um Verbindungen zwischen unter Innendruck stehenden bzw. dafür vorgesehenen Röhren bekanntgeworden. Die meisten bekannten Einrichtungen dieser Art beziehen sich auf das Anbringen von Dichtmaterial, und zwar an der betreffenden undichten Stelle bzw. dort, wo diese aller Wahrscheinlichkeit nach auftritt.

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Die Erfindung betrifft die Umhüllung des gesamten Verbindungsgesamte Umhüllung

bereichs in einem spritzgegossenen Materialblock. Die/ ist notwendig, weil bei einigen Verbindungsarten, z.B. Verbindungen mit Hakenbolzen, die Zwischenseite, in der die unsichte Bahn auftritt, für das Anbringen eines einfachen Umhüllungs- bzw. Dichtstreifens nicht zugänglich ist.

Derartige Verfahren sind bisher im Zusammenhang mit der Verbindung von abisolierten Kabelenden bekanntgeworden, bei denen eine elektrische Verbindung hergestellt wurde. Vergleiche beispielsweise US-PS 2,463,231 und GB-PS 921,901. In der US-PS

wird ein ohne weiteres expandierbarer Gummischlauch um die Verspritzt, bindung angeklemmt, und die Umhüllung wird unter Druck einge-Der Schlauch wird dann durch eine U-Klemme gespannt, die an einem Teil angebracht ist, so daß auf die Umhüllung Druck ausgeübt wird. Nach dem Erhärten der Umhüllung wird der Schlauch entfernt. In der britischen Patentschrift besitzt

eine starre Form eine mechanische Einrichtung zum kontinuierlichen Ausüben von Druck auf eine in der Form befindliche Umhüllung, die in Form von Schrauben ausgebildet sein kann, die durch die Teile wirken, die jeweils für das Spritzen der flüssigen Umhüllung und das Austreten der dadurch verdrängten Luft dienten.

Keine der genannten Patentschriften hat jedoch das Problem des Umhüllens einer Verbindung zwischen hohlen Elementen bzw. Röhren gelöst. Die behandelten Kabel waren kompakte Gegenstände. Bei

das Problem, der Erfindung besteht nämlich/ daß ein fluides Medium aus den

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Röhren nach aussen entweichen kann. Wenn diese Möglichkeit besteht, so wird eine Bahn von Löchern in der Umhüllung ausgebildet, während diese sich noch im flüssigen Zustand befindet, wodurch die Dichtwirkung der Umhüllung abgeschwächt oder sogar beseitigt wird.

Verbindungselemente für Gasleitungen mit

Die GB-PS 1,166,335 und die US-PS 3,141,478 zeigen/kautschukmuff en (Formen), in die die Umhüllung bis zur Füllung der Form hineingegeben v/ird. Bei der GB-PS 1,166,335 besteht die Einsicht, daß das Auftreten einer undichten Stelle bei einer Verbindung problematisch ist; zur Beseitigung des Problems wird jedoch nur vorgeschlagen, daß das Abdichtmittel "mit einer schnelleren als der Austrittsrate" eingespritzt wird. Dieses Problem wird in der US-PS 3,141,478 überhaupt nicht behandelt.

Das im Zusammenhang mit undichten Stellen bestehende Problem ist bei den von den genannten Patentschriften ins Auge gefassten Situationen nicht kritisch, da diese sich nur auf Niedrigdruckverbindungen beziehen. Dies ist verdeutlicht durch die Ma-

art,
terial/ aus der die dort verwendeten Formen hergestellt sind.

Demgegenüber betrifft die Erfindung Verfahren, die bei Drücken bis zu 35 psi (= 2,45 kg/cm ) oder mehr im Inneren der Form durchgeführt v/erden können, und es v/ird eine Vorrichtung zum Durchführen dieser Verfahren vorgeschlagen. Bei diesen Drükken, d.h. bei einem angenommenen Druck im Inneren der Röhren von 30 psi (= 2,10 kg/cm ) oder mehr, können die Verfahren

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und Formen/de η zuvor genannten bekannten Einrichtungen nicht angewendet werden; sie wurden (sofern verwendet) nur Dichtungen ergeben, die mit undichten Stellen versehen sind, und zwar infolge des Fehlens von ausgleichendem Druck ausserhalb der Verbindung und im Inneren der Form.

Die Erfindung schlägt daher vor, daß ein fluider Druck auf die Verbindung ausgeübt wird, der mindestens dem Betrag des Druckes im Inneren der Röhren entspricht, bevor das Spritzen der Umhüllung beendet ist, und dass dieser Druck oder ein höherer Druck ständig bis zum Erhärten der Umhüllung aufrechterhalten wird. Auf diese Weise ist jeder Druck im Inneren der Röhren ständig ausgeglichen bzw. während des Erhärtens überausgeglichen.

Weiterhin schlägt die Erfindung eine wiederverwendbare Form für die Umhüllung vor, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Druck auf die Umhüllung aufrechterhält, und zwar sogar für den Fall, daß die Umhüllung während des Erhärtens schrumpft.

Darüber hinaus schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Ausbilden einer Röhrenverbindung vor, das gekennzeichnet ist durch Anbrin-

anordnung
gen einer vorläufigen Form/über die zu umhüllende Verbindung und durch Einspritzen eines geeigneten selbsthärtenden Materials in die Form, welches Material im folgenden als Umhüllung bezeichnet ist, wobei das Material in der Form erhärtet und danach aus die-

anordnung ser entfernt wird. Die vorgesehene Form/ist imstande, auf die

Verbindung als Reaktion auf die Form einen fluiden Druck auszuüben, undJ.zwarjentweder vor dem Einspritzen der Umhüllung oder durch die eingespritzte Umhüllung selbst, so daß der Druck in

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der Form ohne weiteres angehoben wird, und daß ein Druck auf der Umhüllung im Inneren der Form während des Erhärtens der Umhüllung dadurch aufrechterhalten wird, daß die Spannungskraft der Form gelöst wird bzw. daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die auf die Umhüllung während ihres Erhärtens einen fluiden Druck ausübt. Der erste Druck ist erwünscht, um ein Austreten des fluiden Mediums aus den undichten Röhren zu verhindern, der zweite, weil die meisten Umhüllungen beim Erhärten zusammenschrumpfen.

Im allgemeinen wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren die Form um die gesamte zu umhüllende Verbindung gelegt und an jeder achsialen Seite an die Röhre angedichtet; anschliessend wird unter Druck stehendes_Gas in die Form gegeben, bis genügend Druck vorhanden ist, um ein Austreten von der Röhre in die Form anzuhalten. Anschliessend wird die Umhüllung unter Druck eingelassen. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Umhüllung frei in die Form eingelassen, z.B. durch Eingiessen, bis die Form wenigstens teilweise gefüllt ist. Anschliessend wird die Umhüllung unter Druck eingeführt, bis die

ser
Form gefüllt ist, v/obei die/Druck wenigstens gleich dem Druck

im Inneren der Röhren ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemässen Verfahren ist gekennzeichnet durch eine Form aus elastischem, flexiblen Material, die an jeder achsialen Seite einen geformten Dichtstreifen zum gas- bzw. flüssigkeitsdichten Abdichten aufweist, ferner durch einen Einlass für Umhüllungsmaterial zwischen den Abdichteinrichtungen, und durch eine Ein-

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richtung zum Regulieren des fluiden Druckes zwischen den Dichteinrichtungen und durch eine Anklemmeinrichtung zum Anklemmen der Form um das Rohr. Ausserdem ist gewöhnlich ausserhalb der Form eine starre Halteschale vorgesehen. Sodann sind gewöhnlich sowohl die Form wie auch die Halteschale im wesentlichen halbzylindrisch ausgebildet. Die Form kann eine Einrichtung zur Druckregulierung für unter Druck eingelassenes Gas und ein Entlastungssysteid zum Kontrollieren von überschüssigem Druck besitzen. Der Einlass für die Umhüllung befindet sich vorzugsweise an der unteren Hälfte der Form, und zwar wenn die Form für die Verwendung positioniert ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Figur 1 einen Schnitt quer zur Röhrenachse, und zwar einer

anordnung

Seite einer Fora/, die über einer Rohrverbindung angeordnet ist j

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie .X-X der Fig. 1 j

Figur 3 schematisch eine Druck- und Zufuhranordnung für die Form;

nen
Figur 4 ein/abgeänderten Teil der Anordnung nach Figur 3;

durch
Figur 5 einen radialen Schnitt eine typische Umhüllung, die über einer bestehenden Verbindung ausgebildet ist, wobei in der Figur eine Hakenbolzenverbindung verdeutlicht ist j

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Figur 6 in einem Querschnitt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Formanordnung und insbesondere ein Verfahren zur Durchführung der umhüllung wird in den Figuren 1-5 beschrieben, und kann in typischer Weise für alle Arten von Rohrverbindungen angewendet werden.

Des3'/eiteren wird bei der folgenden Beispielsbeschreibung vorausgesetzt, daß, da diese Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen zur Umhüllung einer bereits bestehenden Verbindung dient, diese Verbindung eine Hakenbolzenverbindung ist.

Die in den Figuren .gezeigte Verbindung ist zwischen Rohren 2 und 4 mit Rohrenenden 1 und 3 ausgebildet. Das Ende 3 ist zur Aufnahme des Endes 1 erweitert und besitzt einen äusseren Flansch

montiert, ihrer

5. Die Verbindung ist vor/so daß Hakenbolzen 6 sich bereits in / Position befinden und den Flansch 5 umgreifen; es ist jedoch erwünscht, die Verbindung gas- und flüssigkeitsdicht herzustellen, und zwar an undichten Stellen bzw. dort, wo ein höherer Betriebsdruck erwünscht ist bzw. wo es vorgesehen, ist, Instandhaltungsarbeiten auszuführen. Diese Ausführungsform kann auch zur Ausbildung einer Umhüllung um eine neu hergestellte Verbindung dienen.

Um die Umhüllung um die Verbindung auszubilden, ist eine als Ganzes mit 7 bezeichnete Form über die Verbindung angeordnet.

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Die Form 7 besteht aus polymeren! Material bzw. aus Schichtkautschuk/ schette Segeltuchmaterial in Form einer Man- 3 (bestehend aus zwei im allgemeinen halbzylindrischen Teilen), die an jedem Ende extrudierte Dichtzonen 9 und 10 mit einer Reihe von kreisförmigen rippenartigen Anordnungen 11 besitzt, die in die Oberfläche eingeformt sind, und die die Röhren umfassen. Figur 2 zeigt, daß diese Rippen vorzugsweise sägeblattartig mit einer im wesentlichen planaren Seite gegen die Mitte der Länge der Form ausgebildet sind, um den vom Inneren der Form ausgeübten Druck besser

schette
zu halten. Die Man-8 ist an ihren radialen äusseren Flächen von einer zylindrisch ausgebildeten starren Schale bzw. Umhüllung 12 (in zwei im allgemeinen halbzylindrischen Teilen ausgebildet) kontrolliert, die einen ganzzylindriεchen Teil und einen abgestrumpften Teil 13 besitzt.

Die Schale wird weiterhin durch Dorne 14 verstärkt, die sich an einem Ende bei 15 um nahezu 90° zu ■ einem Bereich 15 erstrecken. An jedem Teil 15 ist eine schmale Platte 16 befestigt.

Am anderen Ende des Dorns sind Platten 17, die im allgemeinen ähnlich den Platten 16, aber kürzer als diese ausgebildet sind, senkrecht in Richtung auf den Dornteil 14 befestigt. Radial ausserhalb der Dichtteile 9 und 10 liegen jeweils Bänder 18 und 19, die durch Spannelemente zwischen den sich aufrecht erstreckenden Anschlagenden der Bänder 20 zusammengehalten v/erden können.

Die Form als Ganzes besteht aus zwei Hälften, die jeweils im allgemeinen halbzylindrisch ausgebildet sind, so daß sie über

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einer vorgeformten Verbindung aneinandergeklemmt werden können. V/ie die Form, so besteht auch die Schale 12 aus zwei halbzylindrischen Teilen. Die Schale 12 reicht an jedem ihrer Enden zu einem aufrecht sich erstreckenden Ansatz 21, welche an jeder Seite eines starren Flansches 22 der Form 7 miteinander befestigt sind. Diese Endflanschen sind zwischen den Ansätzen 21 aufeinandergeschichtet und dort durch Muttern und Schrauben an der Linie 23 und auch zwischen den Endansätzen 24 der Bänder 18 und 19 befestigt, die ihrerseits durch Muttern und Schrauben längs der Linien 25 der Figur 1 dicht miteinander befestigt sind. Auf diese Weise kann eine Form in situ dicht um eine vorgeformte Verbindung verklemmt und in gas- oder flüssigkeitsdichte Berührung mit einem Teil des Rohres an jeder Seite der Verbindung gebracht werden.

Es ist auch eine Einrichtung vorgesehen, um das Innere der Forin mit einem Druck zu versehen, der grosser ist als der Arbeitsdruck in dem Rohr, vorzugsweise bis zu 3 psi (= 0,21 kg/cm ). Hierdurch wird gewährleistet, dass kein Austreten des fluiden Mediums von dem Rohr in die Form beim Beginn der Umhüllung stattfindet. Dieselbe Einrichtung kann dazu verwendet werden, die Form unter einen Prüflruck zu bringen, der höher ist als der Druck, der während des Umhüllens auf die Form ausgeübt wird. Figur 3 zeigt diese Einrichtung, die aus einem Gaseinlass 27 besteht, der auf der oberen genauen Mitte angeordnet ist, die über eine beim Spritzvorgang verwendete Si—chtröhre 37 zu einem Überlaufregulator 70 und einer regulierbaren Zufuhrquelle 38 von unter Druck stehendem G_as führt. In einer alternativen Aus-

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führungsform (vgl.Fig.4) ist der Überlaufregulator durch ein von Hand betriebenes Ventil 39 zum Ablassen von Überdruck ersetzt, der durch eine Druckmeßeinrichtung 41 angezeigt wird, die in der Leitung von der Zufuhrquelle 40 vorgesehen ist.

Ein Einlass 26 für die Umhüllung befindet sich an der Basis der Form 7 und ist an einen biegsamen Schlauch 30 geklemmt, der über ein Ventil 31 mit einem durch einen Zufuhrzylinder 32, der durch einen Kolben 33 angetrieben ist, exemplifizierten Spritzsystem .verbunden. Druckluft, z.B. 80 psi (= 5,60 kg/cm ) wird von einer Quelle 34 über einen Halm 35 und eine Druckreguliereinrichtung 36 dem oberen Ende des Zylinders 32 zugeführt. Offensichtlich können ausser den hier beschriebenen, viele andere Anordnungen hierzu verwendet v/erden.

Um eine Reparatur einer undichten Verbindung unter Anwendung dieser Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung durchzuführen, wird die undichte Verbindung zunächst lokalisiert und mittels Abtragung um die gesamte Verbindung freigelegt. Der Bereich der Verbindung, der durch die Form abgedeckt werden soll, wird gereinigt, und zwar gewöhnlich durch Spritzblasen, und wenn mehrere Umhüllungen verwendet v/erden, wird die Stelle grundiert.

Bei der Anwendung wird die Form über und um die Rohrverbindung gelegt.

Das Innere der Form wird einem Prüfdruck ausgesetzt, der grosser

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ist als der endgültige Umhüllungsdruck, um festzustellen, daß keine undichte Stelle vorhanden ist; hierzu wird Gas (z.B. Nitrogen bzw. Erdgas) von der Quelle 38, 40 verwendet.

Dieser Druck wird anschliessend reduziert, und zwar vorzugsweise auf einen Betrag bis zu 3 psi (= 0,21 kg/cm ) Rohrdruck. Hierdurch wird gewährleistet, daß bei Vorhandensein der Umhüllung kein Austreten des fluiden Mediums von dem Rohr in die Form stattfindet.

Die Druckregulierungseinrichtung 36 wird auf den gewünschten Druck zur Umhüllung eingestellt, und dieser Druck A^ird dazu verwendet, die Umhüllung vom Zylinder 32 gegen den in der Form 7 vorhandenen Druck zu zwingen, bis diese vollständig gefüllt ist und durch die Sichtröhre 37 wahrnehmbar ist. Wenn die Umhüllung in der Sichtröhre sichtbar ist, wird diese vorübergehend abgeklemmt, und der Zufuhrdruck wird aufrechterhalten, während eventuell ausgeschiedene Gase in der Sichtröhre aufsteigen, von wo sie austreten können. Wenn durch Beobachten der Sichtröhre festgestellt wird, daß alle abgeschiedenen Gase entfernt sind, wird die Auslaßröhre 27 abgeklemmt und die Sichtröhre kann entfernt werden. Der biegsame Zuführschlauch wird anschliessend abgeklemmt, so daß die Spritzausrüstung entfernt v/erden kann, jedoch nach wie vor genügend Druck auf die Umhüllung aufrechterhalten wird, und zwar durch die Form, selbst wenn die Umhüllung zusammenschrumpft, wenn Spannungsenergie von dem Formben
material freigege-v/ird (und zu einem geringen Grad von der Halteschale).

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In einem hiervon abweichenden Anhalteverfahren wird der biegsame Zufuhrschiauch abgeklemmt und der endgültige Umhüllungsdruck durch die Gasquelle 38 ausgeführt, die geöffnet bleibt, so daß ein fluider Druck auf die Umhüllung ausgeübt werden kann, wobei gewährleistet ist, daß ausreichendes Umhüllungsmaterial in der Sichtröhre sich befindet, um sicher zu sein, daß eventuell auftretende volumetrische Veränderungen infolge der Expansion der Form unter diesem Druck die Form vollständig gefüllt bleiben lässt. In einer Abwandlung dieses Verfahrens ist die Gasquelle 38 durch Netzgas ersetzt, das von einem an einer anderen Stelle der Oberfläche des Rohres vorgesehenen Kahn entnommen wird. Dieses Netzgas wird dazu verwendet, einen Druckausgleich an der Form herzustellen. In Fällen von sehr starken Undichtheiten kann die undichte Stelle selbst als Gasquelle verwendet werden und die Sichttube 37 abeschaltet werden, wobei diese Verfahren dieselben, im voraufgehenden erwähnten Resultate ergeben. Die Umhüllung härtet unter einem Druck, der vorzugsweise 3-20% stärker ist als der in den Röhren. Die in einzelnen Segmenten hergestellt Form kann dann unzerstört entfernt werden, und es entsteht die in Figur 5 gezeigte Verbindung.

Figur 6 verdeutlicht ein Verfahren und eine Vorrichtung, die insbesondere dann nützlich ist, wenn kleinere undichte Stellen in einer Verbindung auftreten oder wenn ein Umhüllungsmittel mit einer niedrigen Viskosität verwendet wird.

Eine der bereits beschriebenen entsprechende Form 60, die von einer mit Stäben verstärkten Schale 61 umgeben ist, besitzt

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eine Öffnung 42 im oberen Teil der verwendeten Form sowie einen Einlass 43 für die gespritzte Umhüllung, der um etwa 60° von dieser hinweggedreht ist, und zwar in einer Ebene über der horizontalen Ebene, die durch die zentrale Achse des Rohres ■ 2 führt. Beide Öffnungen 42 und 43 sind daher vom oberen Teil der Form direkt zugängig, wenn diese in Benutzung ist. Die Öffnung 43 besitzt eine ventilartige Eingangsröhre 44, die durch eine Röhre von erwünschter Länge mit einem Zwischenrohr 45 lösbar verbunden ist, das in einem Deckel 46 eines Druckkessels 47 vorgesehen ist. Der Deckel 46 ist von dem übrigen Kessel 47 lösbar, um den Zugang zu einem oben geöffneten Behälter 48 des flüssigen Umhüllungsmittels zu ermöglichen. Ein ständig offenes Ende 49 des Zwischenrohres ist in die Umhüllung nahe des unteren Endes des Behälters 48 eingetaucht, wenn der Deckel 46 das obere Ende des Kessels abdichtet. Ein Druckrohr 49 in dem Deckel ist mit einer unter Druck stehenden Gasquelle verbindbar. Eine Sichtröhre 50 kann mit der Öffnung 42 verbunden sein; die Röhre 50 ist vorzugsweise biegsam, so daß sie ein Ventil ausbildet, wenn sie abgeklemmt wird. Alternativ kann ein separates Ventil oberhalb der Sichtröhre vorgesehen sein. Das obere Ende der Sichtröhre 50 besitzt ein in die Atmosphäre führendes Entlüftungsrohr 51. ^

In Betriebsstellung wird ein einfacher Trichter auf die Öffnung 42 anstelle der Sichtröhre gesetzt. Das flüssige Umhüllungsmittel wird eingegossen, bis ein wesentlicher Teil der Form gefüllt ist - z.B. etwa bis zu dem bei 52 angedeuteten Niveau oder mehr. Dann wird der Trichter hinweggenommen, die Sichtröhre ein-

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unter Drufck aurclr Ausü

gepasst und das Umhüllungsmittel unter Drufck aurclr Ausübung fluiden Druckes im Inneren des Kessels 47 durch das Rohr 49 eingespritzt, so daß das Umhüllungsmittel das Zwischenrohr hoch und durch die Öffnung 23 gezwungen wird. Auf diese Weise wird die Form vollständig mit Umhüllungsinittel gefüllt, und zwar bis zu einer Ebene, die durch die Sichtrohre beobachtbar ist, und durch das Spritzen wird Druck auf dieses Urahüllungsmittel ausgelöst. Durch das Ventil in oder über der Sichtröhre 50 wird das Belüften von ausscheidendem Gas kontrolliert.

Selbst wenn eine undichte Stelle im unteren Bereich der Verbindung auftritt, so daß sich ein Bläschenzug' in dem Urnhüllungsmittel ausbildet, bevor dieses unter Druck gesetzt ist, so wird durch die Ausübung von Druck infolge von und durch die Wirkung des Spritzens wenigstens der Druck im Inneren der Röhren ausgeglichen und eine weitere Bläschenbildung aufgehalten. Ein Umhüllungsinittel mit niedriger Viskosität gestatten den Bläschen das Sichtglas zu erreichen, so daß diese belüftet werden, bevor sich das Umhüllungsmittel setzt.

Anschliessend wird das Ventil in oder über dem Sichtglas 50 und in der Eingangsröhre 44 geschlossen, und das Umhüllungsmittel kann sich unter Druck setzen. Im folgenden sollen die wesentlichen Vorteile dieser Verfahren erläutert werden.

Diese Verfahren machen es nicht erforderlich, daß die Rohrverbindung auseinandergenommen wird bzw. daß der Hauptdruck im Inneren der Röhren, an denen gearbeitet wird, abgeschaltet wird.

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Die Verfahren sind mit geeigneten Formen und Halteschalen anwendbar auf Drücke bis zu 100 psi (= 7,00 kg/cm ), da ein Über ausgleichen stattfindet, um ein Ausblasen des fluiden Mediums von der undichten Verbindung in das Umhüllungsmittel zu verhindern. Die Form selbst kann unregelmässig gestaltete Oberflächen sowie nicht standartisierte Rohrdurchmesser aufweisen.

Die einen inhärenten Grad von Flexibilität besitzende Form erlaubt in v/irksamer Weise das Abdichten einer Verbindung zwischen zwei Röhren, deren Achsen nicht miteinander fluchten.

Wenn auf das Innere der Form Druck ausgeübt wird, so expandiert die Form geringfügig in die in der Schale vorhandenen Lücken. Auf.diese Weise wird in der Form Spannungsenergie angesammelt, die gelöst werden kann, wenn das Umhüllungsmittel während des Härtens zusammenschrumpft, wobei ein gleichmässiger Druck über das gesamte Umhüllungsmittel aufrechterhalten wird. Diese gleichmässige Verteilung von Druck ist wichtig, weil die Übertragungsqualitäten des Umhüllungsmittels geringer werden, während sich dieses setzt. Es hat sich beispielsweise

herausgestellt, daß bei einem Druck von 35 psi (= 2,45 kg/cm )

die Form einen Druck von 25 psi (= 1,75 kg/cm ) aushält, sofern ein Volumenverlust von 1,4$£ infolge des Zusammenschrumpfens des Umhüllungsmittels entsteht.

Die Form kann in vorteilhafter V/eise mit oder ohne die Umhüllung als eine geteilte Reparaturmuffe verwendet werden. Je nach der Anwendungsart kann die Form aus den folgenden

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Materialien hergestellt sein:

a) Polymerisaten

b) verstärkten (beispielsweise mit Segeltuch) ._: Polymerisaten zur Verwendung unter höheren Drücken.

Die Form und die äussere Schale können in zwei gleichen Hälften hergestellt werden, v/ie gezeigt, oder aus einer grösseren Anzahl von Segmenten, insbesondere für Rohr grösserer Größe. Je nach. der Konstruktion der Form können für Rohrdurchmesser und Arbeitsdruck die folgenden Kombinationen von Form und Schale verwendet werden, um die erwünschten Charakteristiken für das Lösen der Spannungsenergie zu erhalten:

i) eine Form mit einer mit Dornen bzw. Stäben verstärkten Schale, wie im voraufgehenden beschrieben ii) eine Form mit einer einfach-verstärkten Schale iii) eine Form allein, ohne eine Schale.

Die gesamte Formanordnung ist wiederverwendbar.

Schliesslich kann die Form bzw. die Schale für eine besondere Art einer vorgefertigten Verbindung zugeschnitten werden, wobei bei der Verwendung erwartet wird, daß das mindestmögliche Volumen an Umhüllungsmittel pro Verbindung erforderlich ist.

Das System ist geeignet für die meisten Arten von Rohrverbindungen einschliesslich unterirdischer Rohrverbindungen oder solcher Rohrverbindungen, die zum Verbinden zwischen Kesseln

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Verbindungen ^ ^ I ^ η O cJ oder bei anderen Druck- verwendet werden. Beispiele hierfür

Hakenbolzenverbindung Stanton Wilson-Verbindung Schraubdeckelverbindung mit Bolzen versehene Deckelverbindung Bleigarnverbindung Flanschverbindung Bajonett- und Schraubverschluss-Verbindung.

Die Umhüllungsmittel können folgende Materialien enthalten: Polyurethane flüssiger Kautschuk Polyester und Epoxyharze mit geeigneten Zusatzmitteln zum Verstärken der Biegsamkeit.

Diese Mittel können mit Beton oder anderen geeigneten Füllern gemischt werden, um die Kosten so niedrig wie möglich zu halten.

-Ansprüche 309841/0405

Claims

Patentansprüche ""

M./Verfahren zum Umhüllen einer Verbindung zwischen hohlen Elementen zum Leiten eines unter Druck stehenden fluiden Mediums, wobei eine Form von aussen im Paßsitz um die Verbindung gelegt und ein flüssiges Urnhüllungsmittel in die Form gespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Druck, der mindestens so gross wie der im Inneren der hohlen Elemente bestehende Druck ist, auf das Innere der Form ausgeübt wird, bevor das Einspritzen des UinhüllungsmitteIs beendet wird, und dass dieser Druck mindestens bis zum Erhärten des Umhüllungsmittels aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck durch das Einspritzen des Urnhüllungsinittels ausgeübt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Form durch das Urnhüllungsmittel wenigstens teilweise unter freiem Druck gefüllt wird, und daß anschliessend das druckausübende Umhüllungsmittel eingespritzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllungsmittel von einem Druckkessel durch Anwendung von fluidem Druck auf das Umhüllungsmittel in dem Kessel zum Verdrängen des Umhüllungsmittels in der Form eingespritzt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck durch unter Druck stehendes und von ausserhalb der Form zugeführtes Gas ausgeübt und aufrechterhalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck vor dem Einspritzen des Umhüllungsmittels durch unter Druck stehendes und von ausserhalb der Form zugeführtes Gas ausgeübt wird, und daß der Druck auf das Umhüllungsmittel nach dem Einspritzen durch Lösen der Spannungsenergie von der Fora selbst aufrechterhalten wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das fluide Medium im Inneren der Elemente unter Druck steht, ein Druck ausgeübt wird, der grosser ist, als der Druck im Inneren der Form vor dem Einspritzen des Umhüllungsmittels.
8. Vorrichtung zum Umhüllen einer Verbindung zwischen hohlen Elementen zum Leiten eines unter Druck stehenden fluiden Mediums mit einer Form, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Druckspritzen eines flüssigen Umhüllungsmittels in die Form vorgesehen ist und daß di'e Form (7) eine, kontrollierbare Gasentlüftung(27) besitzt, sowie daß ein separater Einlass (26) zum Druckspritzen des Umhüllungsini tteis vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

tung
die Form (7) eine. Gasentlüf- (27) besitzt, die steuerbar mit einer Quelle (38, 40), die unter Gasdruck steht, verbunden ist. 3 π $ 8 4 1 / 0 Λ π c
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einspritzen des Uinhüllungsmittels einer Druckquelle (3^-) zur Zufuhr von Gas zum Einpressen des Umhüllungsmittels in die Form (7) besitzt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,

entlüftung

daß die Gas- (27) an ein Sichtglas (37) zum Kontrollieren und Beobachten der Vollständigkeit des Einspritzens angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (7) unter hohem Druck expandierbar ist, daß der Schlitz (27) und der Einlass (26) nach dem Druckspritzen des Umhüllungsmittels in die Form (7) verschliessbar sind, wobei durch das Einspritzen die Form expandiert, so daß das Lösen der Spannungsenergie von der Form (7) das Umhüllungsmittel nach dem Abklemmen unter Druck steht.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (7) von einer verstärkten Schale (12) umgeben ist, dass die Form (7) und die Schale (12) aus einer Vielzahl von Teilen bestehen, die

lösbar
an die Verbindung/anklemmbar und von ihr unbeschä<-

digt abtrennbar sind.

Der Patentanwalt

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