DE2748614A1

DE2748614A1 - Vorrichtung zum abdichten von rohrleitungen

Info

Publication number: DE2748614A1
Application number: DE19772748614
Authority: DE
Inventors: Manfred Vetter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-29
Filing date: 1977-10-29
Publication date: 1979-05-03
Also published as: US4377184A; DE2748614C2

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-INQ. WERNER FREISCHEM

ILSE FREISCHEM

5000 KÖLN 1 HEUMARKT 50 TELEFON: (02 21) 23 58 68 -4-

Amtliches Aktenzeichen:

Unser Zeichen : V 2 PaGm 77/2

Anmelder: : Manfred Vetter

Burg Langendorf

5352 Zülpich

Bezeichnung : Vorrichtung zum Abdichten von Rohr

leitungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten von Rohrleitungen nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs

Derartige Rohrdichtkörper dienen zum raschen Absperren von Rohrleitungen, die undicht geworden sind. Mit Hilfe eines derartigen Dichtkörpers kann eine Rohrleitung oberhalb einer Leckstelle zuverlässig, praktisch und schnell abgedichtet werden, so daß Folgeschäden - wie zum Beispiel Umweltverschmutzung, also Ausbreiten grundwassergefährdeider Flüssigkeiten bei Rohrbrüchen und Überschwemmungen, bei Tankwagenunfällen usw. - auf ein Minimum reduziert werden können.

Der aus dem DT-GM 75 11 806 bekannte Rohrdichtkörper besteht aus einem dehnungsfähigen Schlauchabschnitt, der an seinen beiden Enden starre Endscheiben umfaßt und mit diesen Endscheiben

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verbunden ist. Die Endscheiben passen mit geringem Radialspiel in den Leitungsquerschnitt der abzustopfenden Rohrleitung.

Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist die Verbindung von Schlauch und Endscheiben, die über auf die Außenfläche der Endscheiben aufgepreßte Klemmringe erfolgt, zwischen denen die Enden des schlauchartigen Mantels festgehalten werden. Diese Abdichtung ist anfällig bei wiederholtem Gebrauch und führt zu Undichtigkeiten. Aufgrund des geforderten geringen Radialspiels zwischen den starren Endscheiben und dem Innendurchmesser des abzudichtenden Rohres ist der Anwendungsbereich des bekannten Rohrdichtkörpers begrenzt. Setzt man nämlich einen Rohrdichtkörper zu kleinen Durchmessers in ein Rohr ein, so besteht die Gefahr, daß die starren Stirnwände eine gegenüber dem Rohrquerschnitt gekippte Lage annehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine robuste und dauerhafte Vorrichtung zum Abdichten von Rohrleitungen unter Vermeidung der Nachteile des bekannten Rohrdichtkörpers zu schaffen, die zudem flexibel und einfach in ihrer Anwendung ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Rohrdichtkörper nach den Merkmalen des Anspruchs 1.

Die flächenhafte, durch Vulkanisieren erzielte Verbindung zwischen den beiden Stopfen und dem schlauchartigen Mantel ge-

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währleistet eine dauerhafte luftdichte Verbindung der Einzelteile der Vorrichtung. Bei dieser Konstruktion können sowohl die beiden Stopfen als auch das Schlauchstück aus kräftigem und damit festem Material hergestellt sein, wodurch der Rohrdichtkörper robust wird und dadurch bei seiner praktischen Anwendung Vorsichtsmaßnahmen größtenteils entfallen können. Aufgrund des verwendeten, dicken Materials hat der Dichtkörper im nicht aufgeblasenen Zustand eine feste Form und eine gewisse Steifigkeit, so daß er auch in Rohren mit gegenüber dem eigenen Außendurchmesser etwa doppeltem Innendurchmesser beim Aufblasen weder lokal ausbeult noch sich schräg zur Achse des Rohres stellen kann.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß sich die Topfwände keilförmig zum Rand hin verjüngen. Hierdurch wird einerseits erreicht, daß sich der schlauchartige Mantel von den Stirnwänden zu seiner Mitte hin gleichmäßig ausbeulen kann, wenn der Dichtkörper aufgeblasen wird. Damit verteilen sich die Kräfte an der Verbindungsstelle zwischen den Stopfen und dem Mantel gleichmäßig auf einer Fläche und einem lokalen Einreißen dieser Verbindungsstellen wird entgegengewirkt.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der schlauchartige Mantel in Axialrichtung armiert ist. Eine derartige Längsarmierung fixiert die Parallelität der beiden Stirnwände und gibt dem Rohrdichtkissen eine höhere Festigkeit. Ein derartiger Rohrdichtkörper

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vergrößert sein Volumen beim Aufblasen nur wenig, da aufgrund der Längsarmierung der Mantel sich beim Aufblasen nicht längt. Beim Aufblasen zieht sich der Rohrdichtkörper vielmehr in Längsrichtung zusammen, er geht von einer mehr oder weniger zylindrischen in eine radähnliche äußere Form über.

Aufgrund der Längsarmierung findet keine Relativbewegung zwischen Dichtkörper und Innenwand des Rohres beim Aufblasen statt. Der Rohrdichtkörper reibt und scheuert daher beim Aufblasen nicht entlang der Rohrwand. Die Längsarmierung ist zweckmäßigerweise auf der Innenseite des Mantels angeordnet, so daß sie den Abdichtvorgang an der Außenfläche nicht behindert.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß an der Innenfläche einer Topfwand ein an seiner Außenseite der Innenfläche angepaßter Stützring anliegt. Dieser Ring kann aus Gummi oder aus Metall bestehen, er ist in erster Linie Hilfsmittel beim Vulkanisierungsschritt. Beim Vulkanisieren müssen die Topfwände mit genügendem Druck gegen die Innenrandflächen des Mantels gepreßt werden, damit beide Teile sicher und dauerhaft miteinander verbunden werden können. Der konische Ring wirkt beim Vulkanisieren als Widerlager der Topfwände gegen einen auf die Ränder des Mantels ausgeübten Druck.

Entsprechend dem meist runden Querschnitt der abzusperrenden Rohre haben die Rohrdichtkörper nach der Erfindung im nicht

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aufgeblasenen Zustand im allgemeinen zylindrische Form. Es lassen sich nach der Lehre der Erfindung jedoch auch Rohrdichtkörper mit anderen Querschnittsflächen herstellen, zum Beispiel ovalen oder elliptischen Querschnittsflächen . Weiterhin ist es möglich, Ringdichtkissen herzustellen, bei denen zum Beispiel ein schlauchartiger Mantel kleineren Außendurchmessers innerhalb eines größeren schlauchartigen Mantels gleicher Länge angeordnet ist und die Stirnwände Ringscheiben sind. Mit derartigen Ringdichtkörpern kann zusammen mit Rohrdichtkörpern kleineren Durchmessers, ein Rohr mit relativ großem Querschnitt abgedichtet werden. Andererseits kann der Innendurchgang jedoch auch benutzt werden, um einen Zugang zu dem abgesperrten Teil des Rohres zu haben.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Rohrdichtkörper und Fig. 2 einen Axialschnitt durch einen Rohrdichtkörper mit Durchgangsleitungen.

Der Rohrdichtkörper nach Fig. 1 besteht aus einem schlauchartigen Mantel 1 und zwei in die Endbereiche dieses Mantels 1 hineingeschobenen, topfförmigen Stopfen 2. Die Gesamtlänge des Rohrdichtkörpers wird im wesentlichen durch die Länge des Man-

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tels 1 festgelegt. Diese Gesamtlänge ist größer als das Eineinhalbfache des Durchmessers der Stopfen 2. Mantel 1 und Stopfen 2 sind aus Kunst- oder Naturkautschuk hergestellt, alle drei Teile weisen eine Armierung auf. Hierfür sind in das Material des Mantels 1 in dessen Axialrichtung verlaufende Stahlcordfäden 19 eingebettet, die beiden Stopfen 2 sind durch kreuzweise eingebettete Text!Ieinlagen verstärkt.

Beide Stopfen 2 sind napfförmig ausgebildet, sie bestehen im wesentlichen aus einer den Topfboden bildenden Stirnwand 4 in Form einer Kreisscheibe und einer Topfwand 3, deren Außenfläche 5 mit dem Außenumfang der Stirnwand 4 übereinstimmt und senkrecht zur Stirnwand 4 verläuft. Die Innenflächen 6 der Topfwände 3 liegen auf einem Kegelmantel, so daß Außenfläche 5 und Innenfläche 6, im Querschnitt gesehen keilförmig spitz zum Rand 7 des Topfes hin zulaufen. Sie schließen dabei einen Winkel von etwa 25° ein.

Wie aus den beiden Figuren ersichtlich, sind die Stopfen 2 jeweils soweit in das Innere des Schlauchstücks 1 hineingeschoben, daß die Außenfläche der Stirnwände 4 bündig mit dem Mantel 1 abschließt. Die Außenflächen 5 der beiden Topfwände 3 sind durch Vulkanisieren fest mit der Innenseite des schlauchartigen Mantels 1 verbunden. Diese Verbindung ist flächenhaft und führt zu einer dauerhaften, sicheren Verbindung der einzelnen Teile. Die topfartige Ausbildung der Stopfen 2 wird zur Erzielung dieser sicheren, flächenhaften Verbindung benutzt. Der keilförmige

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Querschnitt der Topfwände 3 ermöglicht eine günstige Verteilung der Kräfte im Bereich der Verbindung von schlauchartigem Mantel 1 und Stopfen 2 bei aufgeblasenem Rohrdichtkörper. Aufgrund dieser Formgebung kann sich der Mantel 1 gleichförmig von seinen Endbereichen zur Mitte hin beim Aufblasen auswölben.

Um den beim Vulkanisieren notwendigen Anpreßdruck zwischen der Außenfläche 5 einer Topfwand 3 und dem Mantel 1 aufbringen zu können, wird die Innenfläche 6 einer Topfwand 3 durch einen konischen Stützring 8 abgestützt. Werden die beiden Stopfen 2 zeitlich nacheinander einzeln in das Schlauchstück 1 einvulkanisiert, so genügt ein Stützring 8, wie in Fig. 1 eingezeichnet, da für den ersten Vulkanisationsschritt in den Mantel 1 ein Stempel von der offenen Seite eingeschoben werden kann. Der Hilfsring 8 nach Fig. 1 ist napfartig ausgebildet, in dieser Ausführung kann er zugleich zur mechanischen Befestigung von Teilen dienen, die mit der Stirnwand 4 verbunden sind. Insbesondere kann eine öse 18 an dem tellerförmig ausgebildeten Hilfsring 8 verankert werden. Ein derartiger Stützring 8 besteht zweckmäßigerweise aus Metall.

Der in Fig. 2 gezeigte Stützring 8 ist aus einem gummiartigen Material gefertigt, zum Beispiel demselben Material, wie dies für den Mantel 1 und die Stopfen 2 verwendet wird, nämlich Kunstoder Naturkautschuk. Der Ring 8 nach Figur 2 hat die Form eines Kegelstumpfs mit zentrischer Innenbohrung.

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An einer Stirnwand 4 der Rohrdichtkörper 1st eine Fülleinrichtung angeordnet, über die der Innenraum des Dichtkörpers von außen her zugänglich 1st. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist der Topfboden 4 im Bereich des Nippels 11 durch eine Scheibe 14 verstärkt, die die Form eines Kugelsegments hat und aus einem gummiartigen Werkstoff hergestellt ist. Diese Scheibe 14 ist an die Innenseite der Stirnwand 4 anvulkanisiert. Der Nippel 11 selbst wird unter Zuhilfenahme eines Vulkanisierungsmittels mit der Stirnwand 4 und der Scheibe 14 fest verbunden. Der Nippel 11 ist aus Messing hergestellt und hat ein Außengewinde zur Aufnahme einer Kupplung in seinem aus der Topfwand 3 nach außen hervorragenden Bereich. Der Nippel 11 nach Figur 2 ist in Art einer Hohlschraube aufgebaut, die mittels einer Mutter und in einem Vulkanisierungsschritt unter Zuhilfenahme eines Vulkanisierungsmittels fest und luftdicht mit der Stirnwand 4 verbunden ist.

Der Rohrdichtkörper nach Figur 2 ist vor allem für den Einsatz als Prüfkörper gedacht. Auch nach Absperrung eines Rohrquerschnitts hat man über Verbindungsschläuche 9 einen Zugang zu dem hinter dem Prüfkörper liegenden Raum. Hierfür sind drei Rohrstücke 10 durch jede Stirnwand 4 dicht hindurchgeführt und ragen jeweils einige Zentimeter an beiden Seiten der Stirnwand heraus. Jedes einzelne Rohrstück 10 ist dabei über je zwei Mutterr 15 und je zwei Unterlagscheiben 16 fest mit der Stirnwand 4 verbunden und unter Zuhilfenahme eines Vulkanisierungsmittels mit dem Material der Stirnwand 4 verklebt. Auf die nach innen welsen-

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ien Enden dieser Rohrstücke 10 sind Verbindungsschläuche 9 aufjeschoben und ebenfalls unter Zuhilfenahme eines Vulkanisierungsnittels mit dem Rohrstück 10 verbunden. Zusätzlich werden die Schläuche 9 über je zwei Schlauchschellen 17 an das Rohrstück jepreßt. Diese Schlauchschellen 17 werden nach Erwärmen noch iinmal nachgezogen. Nach dem Vulkanisieren der Stopfen 2 an den hantel 1 ist der Innenraum des Rohrdichtkörpers nicht mehr zugäng-Lich, darum müssen die Verbindungen der Rohrstücke 10 mit den Schläuchen 9 sehr sorgfältig ausgeführt werden. Die Schläuche nüssen flexibel sein, da sich die beiden Stirnwände 4 eines Rohrlichtkörpers beim Aufblasen aufeinanderzu bewegen. Aufgrund der Armierung des schlauchartigen Mantels 1 wird verhindert, daß »ich die beiden Stirnwände 4 soweit voneinander entfernen können, iaß eine Spannung in einem Schlauch 9 auftritt.

[m nicht aufgeblasenen Zustand hat der Rohrdichtkörper im alljemeinen die Form eines Zylinders, er kann jedoch auch - zum Seispiel für Abwasserrohre größerer Querschnittsfläche - einen illiptischen oder auch einen anderen Querschnitt haben. Während les Aufblasens entsteht ein Wulst um den Mittelbereich des Mantels 1 herum, dabei bewegen sich die beiden Stirnwände 4 aufeinander zu. Im weiteren Stadium des Aufblasens nimmt der Rohrdichtcörper mehr und mehr die Form eines Rades an, dessen Naben die »topfen 2 sind. Gegenüber dem nicht aufgeblasenen Zustand vergrößert sich der Durchmesser des Rohrdichtkissens in der Mitte jei maximalem Aufblasen etwa auf das Doppelte. Damit diese Auf-

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weitung des Durchmessers möglich ist, muß der Dichtkörper eine längliche Gestalt haben. Zweckmäßigerweise ist daher seine Länge größer als das Anderthalbfache seines Umfangs.

An der mit dem Nippel 11 ausgerüsteten Stirnwand 4 ist eine Tragschlaufe am Mantel 1 anvulkanisiert. Sie dient zum bequemen Trans port des Rohrdichtkörpers. In die öse 18 kann ein Führungsseil eingehakt werden, mit dessen Hilfe der Dichtkörper in ein Rohr hineingeschoben und aus diesem Rohr wieder herausgezogen werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

!.,Vorrichtung zum Abdichten von Rohrleitungen mit einem schlauchartigen Mantel aus gummielastischem Material und zwei Stirnwänden, die einen aufblasbaren Körper bildend luftdicht miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (4) von topfförmigen Stopfen (2) gebildet sind, deren ringartige Topfwände (3) nach innen gerichtet sind, mit ihren Außenflächen (5) flächig an der Innenfläche des Mantels (1) anliegen und am Mantel (1) anvulkanisiert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Topfwände (3) keilförmig zum Rand (7) hin verjüngen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (1) in Axialrichtung armiert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche (6) einer Topfwand (3) ein an seiner Außenseite der Innenfläche (6) angepaßter Stützring (8) anliegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (4) Durchlässe aufweisen,

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ORIGINAL INSPECTED

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die durch einen rohrartigen, innerhalb des Mantels (1) verlaufenden, flexiblen Schlauch (9) miteinander verbunden sind.
6. Rohrdichtkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch beide Stirnwände (4) je ein Rohrstück (10) dicht hindurchgeführt ist, und die nach innen weisenden Enden der beiden Rohrstücke (10) über den flexiblen Schlauch (9) miteinander verbunden sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfen (2) eine kreuzweise eingelegte Textilarmierung aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (4) eben ist und die Stirnflächen im rechten Winkel zum Mantel (1) stehen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Stopfen (2) eine öse (18) für ein Sicherungsseil befestigt ist.
10. Rohrdichtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Stirnwand (4) eine Tragschlaufe (13) angeordnet ist.

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Rohrdichtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des schlauchartigen Mantels (1) größer ist als das Anderthalbfache seines Umfangs.

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