DE2748614A1 - Vorrichtung zum abdichten von rohrleitungen - Google Patents
Vorrichtung zum abdichten von rohrleitungenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K7/00—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
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Description
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 (11)
- 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,909818/0384ORIGINAL INSPECTED27486Udie 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.909818/0384-3- 27A86U
- 11.
Rohrdichtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des schlauchartigen Mantels (1) größer ist als das Anderthalbfache seines Umfangs.909818/0384
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