DE4446686C1 - Innendichtungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Innendichtungssystem für Rohrleitungen mit wenigstens einer Dichtungsmanschet­ te aus nachgiebigem Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Innendichtungen für Rohrleitungen sind bekannt. So sind beispielsweise in der DE 28 14 497 C2, US-PS 4,685,704, DE-GM 19 49 498 und EP 0 015 559 B1 Muf­ feninnendichtungen für Rohrstöße bei Rohrleitungen beschrieben, die eine die Stoßfugen übergreifende Manschette aus nachgiebigem Material aufweist. Die Muffeninnendichtung wird mittels ringförmiger Spann­ elemente unter Druck an der Innenwandung der Rohr­ leitung in Anlage gehalten. Im Bereich der Spann­ bänder sind an der Außenseite der Muffeninnendichtung Dichtflächen vorgesehen, die mittels der Spannbänder gegen die Innenwand des Rohres gedrückt werden. Zwi­ schen den Dichtflächen ist ein Steg vorhanden, der die Stoßfuge dichtend übergreift. Hierbei ist nach­ teilig, daß bei starken äußeren auf die Rohrleitung wirkenden Drücken, beispielsweise durch Grundwasser, dieser durch eine undichte Stoßfuge auf den Steg wirkt, so daß dieser in das Innere der Rohrleitung ausbeult. Hierdurch kommt es einerseits zu einer zu­ sätzlichen Querschnittsverengung der Rohrleitung, und andererseits ist der ausgebeulte Steg einer verstärk­ ten Anströmung der in der Rohrleitung transportierten Medien ausgesetzt. Hierdurch wirken zusätzliche Axialkräfte auf die Muffeninnendichtung, die zu einem erhöhten Verschleiß der Muffeninnendichtung führen.

Weiterhin ist bekannt, mittels der Muffeninnendich­ tung Abgänge der Rohrleitungen oder größere in Längs­ richtung der Rohrleitung verlaufende Schadstellen zu überbrücken, indem über den Abgang oder die Schad­ stelle ein Schlauch an der Innenwandung der Rohrlei­ tung angelegt wird und die jeweiligen Enden des Schlauchs mit einer Muffeninnendichtung an der Rohr­ innenwand befestigt werden. Hierbei ist ebenfalls nachteilig, daß der Schlauch, insbesondere bei grö­ ßeren äußeren Drücken, zum Durchhängen neigt. Zusätz­ liche, in bestimmten Abständen angeordnete Spann­ bänder, die ein Durchhängen des Schlauches oder auch des Steges verhindern sollen, bedeuten einen zusätz­ lichen Aufwand und neigen oft zum Verrutschen, so daß sie ihre beabsichtigte Wirkung verfehlen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Innendichtungssystem der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit dem in einfacher Weise beliebige Innen­ abdichtungen von Rohrleitungen durchführbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Innen­ dichtungssystem mit den im Anspruch 1 genannten Merk­ malen gelöst. Dadurch, daß die Dichtungsmanschette wenigstens einen in einem Endbereich verlaufenden koaxialen Abschnitt aufweist, der mittels einer wei­ teren Dichtungsmanschette gegen die Innenwandung der Rohrleitung drückbar ist, ist ein absolut dichtendes, auch gegen höchste äußere Drücke zuverlässig wirk­ sames Innendichtungssystem geschaffen. Sehr vorteil­ haft läßt sich ein Innendichtungssystem aufbauen, bei dem schuppenartig die Dichtungsmanschetten fortlau­ fend in die Rohrleitung eingebracht werden, wobei eine jeweils folgende Dichtungsmanschette mit ihrer wenigstens einen Dichtungsfläche den koaxialen Ab­ schnitt der vorhergehenden Dichtungsmanschette gegen die Innenwandung der Rohrleitung drückt. Somit wird quasi aus den aneinandergereihten Dichtungsmanschet­ ten ein kontinuierlich fortlaufendes Rohr-in-Rohr-System geschaffen. Durch die Wahl der axialen Länge der jeweiligen Abschnitte, die durch die darauf­ folgende Dichtungsmanschette gegen die Innenwandung der Rohrleitung in Anlage gehalten werden, läßt sich das Dichtungssystem für jede beliebige Schadstelle, ob beispielsweise eine Stoßfuge, ein zu überdeckender Abgang oder ein in Längsrichtung der Rohrleitung ver­ laufende Schadstelle optimieren.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die koaxialen Abschnitte an ihrer Außen­ seite eine Verstärkung, vorzugsweise eine aufvulkani­ sierte Gewebeschicht, aufweisen. Hierdurch wird die Stabilität der gesamten Dichtungsmanschette wesent­ lich verstärkt, so daß beim Innenabdichten von größe­ ren Abschnitten von Rohrleitungen der Abstand zwi­ schen zwei aufeinanderfolgenden Gesamt-Dichtflächen vergrößert werden kann. Die aufgebrachte Verstärkung verhindert selbst bei größeren Außendrücken ein Aus­ beulen der Abschnitte in die Rohrleitung hinein.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei­ spielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Dichtungsmanschette;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Dichtungs­ manschette nach einer weiteren Ausführung und

Fig. 3 eine Anordnungsmöglichkeit der Dichtungs­ manschetten.

In der Fig. 1 ist eine allgemein mit 10 bezeichnete Dichtungsmanschette dargestellt. In der Fig. 1 und in den nachfolgenden Figuren sind die Dichtungsman­ schetten jeweils im Querschnitt dargestellt, wobei die Dichtungsmanschette insgesamt ringförmig verläuft und die in den Figuren jeweils oben dargestellte Sei­ te der Dichtungsmanschetten 10 einer Rohrinnenwandung zugewandt sind. Die Dichtungsmanschetten bestehen je­ weils aus einem elastisch nachgiebigen Material.

Die in Fig. 1 dargestellte Dichtungsmanschette 10 besitzt einen Dichtungsabschnitt 12 und einen sich an den Dichtungsabschnitt 12 anschließenden koaxial zu einem nicht dargestellten Rohr verlaufenden Abschnitt 14. Der Dichtungsabschnitt 12 bildet an seiner der Rohrinnenwandung zugewandten Seite 16 eine hier mit 18 bezeichnete Gesamt-Dichtfläche aus. Die Gesamt-Dicht­ fläche 18 setzt sich aus fünf Teildichtflächen 20 zusammen. Durch die ringförmige Ausbildung der Dichtungsmanschette 10 handelt es sich bei den Teil­ dichtflächen 20 jeweils um Ringflächen. Jede der Teildichtflächen 20 weist eine in einem ungespannten Zustand der Dichtungsmanschette 10 V-förmigen Verlauf auf. Der V-förmige Verlauf wird von zwei Schenkeln 22 bestimmt, die sich in einem Punkt 24 schneiden. Für die Ausbildung der Teildichtflächen 20 ist nicht not­ wendig, daß die Schenkel 22 eine gleiche Länge auf­ weisen. Im gezeigten Beispiel besitzt die links dar­ gestellte Teildichtfläche 20 unterschiedlich lange Schenkel 22, während die übrigen Teildichtflächen 20 jeweils gleichlange Schenkel 22 aufweisen. Zwischen den Teildichtflächen 20 befindet sich jeweils eine Ringnut 26. Über die axiale Länge des Dichtab­ schnittes 12 betrachtet, sind die Teildichtflächen 20 einerseits unsymmetrisch angeordnet und besitzen an­ dererseits eine unsymmetrische, das heißt ungleiche Breite. Im gezeigten Beispiel ist die mittlere Teil­ dichtfläche 20 breiter und somit größer als die un­ mittelbar rechts und links anschließenden Teildicht­ flächen 20. Die äußeren Teildichtflächen 20 sind wiederum größer als die mittlere Teildichtfläche 20. Eine äußere, hier links dargestellte Teildichtfläche 20 ist weiterhin größer als eine innere - hier rechts dargestellte - Teildichtfläche 20. An einer Innen­ seite 28 der Dichtungsmanschette 10 ist im Bereich des Dichtungsabschnittes 12 eine Ausnehmung 30 vor­ gesehen. Die Ausnehmung 30 ist im Verhältnis zu ihrer axialen Länge relativ flach und dient zur Aufnahme eines nicht dargestellten Spannelementes, beispiels­ weise eines Spannrings. Mittels des nicht dargestell­ ten Spannelementes wird der Dichtabschnitt 12 gegen die Innenwandung der Rohrleitung gedrückt und mit dieser in Anlage gehalten. Durch die Spannkraft wird der Dichtabschnitt 12 derart komprimiert, daß die Schenkel 22 der Teildichtflächen 20 mit der Rohr­ innenwand in Berührungskontakt gelangen. Hiermit ist insgesamt eine sehr hohe Dichtwirkung zwischen einem angenommenen, sich links des Dichtabschnitts 12 be­ findenden und einem angenommenen, rechts des Dicht­ abschnitts 12 sich befindenden Punkt gegeben. Durch die unterschiedliche Größe der einzelnen Teildicht­ flächen 20 wird die Hauptdichtwirkung im wesentlichen von den äußeren großen Teildichtflächen 20 übernom­ men. Die mittleren, sich zwischen den äußeren Teil­ dichtflächen 20 befindenden Teildichtflächen 20 ent­ falten eine zusätzliche Dichtwirkung, insbesondere für durch die äußeren Dichtflächen 20 hindurchtre­ tende Leckage. Durch die unterschiedlich großen Dichtflächen ergibt sich, bei einer über das Spann­ element aufgebrachten Anpreßkraft für den Dicht­ bereich 12 an die Rohrinnenwandung, daß auf die einzelnen Teildichtflächen 20 eine unterschiedliche Kraftverteilung entfällt. Je kleiner die Teildicht­ fläche ist, um so größer ist der auf diese relativ entfallende Anteil der Spannkraft. Somit wird bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel gewährleistet, daß durch die äußeren großen Teildichtflächen 20 die Dichtwirkung im wesentlichen übernommen wird, während die inneren kleineren Teildichtflächen 20 mit einer relativ höheren Spannkraft an der Rohrinnenwandung anliegen, so daß diese den bereits durch die äußeren großen Teildichtflächen 20 im wesentlichen abgebauten Druck problemlos standhalten und somit eine absolute Dichtheit des gesamten Dichtabschnittes 12 gewähr­ leistet ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Dichtungsmanschette 10 bildet ein Grundelement für ein gesamtes Innendichtungs­ system für Rohrleitungen, wobei die Dichtungsman­ schette 10 - wie noch erläutert wird - einen unter­ schiedlichen Aufbau besitzen kann. Bei der Beschrei­ bung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele wird sich immer auf den grundsätzlichen Aufbau des in Fig. 1 gezeigten Aufbaus der Dichtungsmanschette 10 bezogen. Gleiche Teile sind immer mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. Zur Verein­ fachung wird nachfolgend immer nur von dem Dichtungs­ abschnitt 12 gesprochen, wobei klar ist, daß dieser jeweils den in Fig. 1 gezeigten detaillierten Aufbau besitzt.

In der Fig. 2 ist eine Dichtungsmanschette 10 darge­ stellt, die zwei Dichtungsabschnitte 12 aufweist. Die Dichtungsabschnitte 12 sind über einen Steg 32 der Dichtungsmanschette 10 miteinander verbunden. An ei­ nem der Dichtungsabschnitte 12, in der Darstellung auf der rechten Seite, schließt sich der Abschnitt 14 an. Die Dichtungsmanschette 10 ist so angeordnet, daß der Steg 32 im Bereich einer Stoßfuge 34 zwischen zwei Rohrabschnitten 36 zu liegen kommt. Der eine Dichtungsabschnitt 12 liegt somit an dem ersten Rohr­ abschnitt 36 und der zweite Dichtungsabschnitt 12 an dem zweiten Rohrabschnitt 36 an. Nachdem in die Aus­ nehmungen 30 der Dichtungsmanschette 10 die Spannele­ mente eingebracht sind, ist die Stoßfuge 34 gegenüber dem Innenraum der Rohrleitung abgedichtet. Durch die Ausbildung der Dichtungsabschnitte 12 mit den ins­ gesamt fünf Teildichtflächen 20 wird gewährleistet, daß selbst bei undichter Stoßfuge 34, beispielsweise durch unter großem Druck außerhalb des Rohres 36 an­ liegenden Grundwasser, dieses nicht in den Innenraum des Rohres 36 gelangen kann. Das Grundwasser kann sich maximal in den von dem Steg 32 überspannten Bereich der Druckmanschette 10 ausdehnen und trifft dort jeweils auf die fünf Teildichtflächen 20. Selbst für den Fall, daß eine der Teildichtflächen 20 aus hier nicht näher zu betrachtenden Gründen undicht wird, ist mit den übrigen Teildichtflächen 20 eine ausreichend große Abdichtung gewährleistet. Anderer­ seits kann ein in der Rohrleitung 36 unter großem Druck transportiertes Medium nicht an die Stoßfuge 34 gelangen, so daß ein ungewollter Austritt aus der Rohrleitung 36 nicht möglich ist.

In der Fig. 3 ist eine erste Anordnungsmöglichkeit der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Dichtungs­ manschetten verdeutlicht. Im gezeigten Beispiel ist die in Fig. 1 dargestellte Dichtungsmanschette 10 verwendet. Es wird deutlich, daß der Abschnitt 14 einer ersten Dichtungsmanschette 10 mit einem Dich­ tungsabschnitt 12 einer zweiten Dichtungsmanschette 10 gegen die Innenwandung einer angedeuteten Rohr­ leitung drückbar ist. Hierdurch wird erreicht, daß durch eine Vielzahl schuppenartig aneinandergereihter Dichtungsmanschetten 10 eine komplette Innenausklei­ dung einer Rohrleitung erreichbar ist. Durch nicht dargestellte Spannelemente wird der Dichtungsbereich 12 jeweils gegen den Abschnitt 14 der zuvor einge­ brachten Dichtungsmanschette 10 gedrückt, so daß sich eine fortlaufende Innenabdichtung der Rohrleitung er­ gibt. Entsprechend dem zu erwartenden Außendruck ist eine Länge der Abschnitte 14 variierbar. Je größer der zu erwartende Außendruck ist, je kürzer ist der jeweilige Abschnitt 14, das heißt, um so mehr Dich­ tungsmanschetten 10 werden auf einer Längeneinheit einer Rohrleitung angeordnet. Durch die mit den ins­ gesamt fünf Teildichtflächen 20 ausgestatteten Dicht­ bereiche 12 ist eine sichere Abdichtung des Innen­ raumes der Rohrleitung erzielbar. Anstelle der in Fig. 3 gezeigten Anordnung mit den Dichtungsman­ schetten 10 gemäß Fig. 1 ist auch eine Anordnung mit den in Fig. 2 gezeigten Dichtungsmanschetten 10 mög­ lich. So kann die Dichtungsmanschette 10 dazu ver­ wendet werden, einen Rohrstoß 34 abzudichten, während der Abschnitt 14, gemäß der in Fig. 3 gezeigten An­ ordnung, zum Längsabdichten einer Rohrleitung dient, indem an diesen ein Dichtungsabschnitt 12 einer nach­ folgenden Dichtungsmanschette 10 durch ein Spannele­ ment in Anlage gebracht wird.

Nach weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbei­ spielen können sämtliche Dichtungsmanschetten 10 an ihren Stegen 32 beziehungsweise Abschnitten 14 eine Verstärkung besitzen. Weiterhin können die Dichtungs­ manschetten 10 jeweils einen Abschnitt 14 aufweisen, der zu dem schuppenartigen Abdichten größerer Rohr­ strecken durch den Aufbau eines Rohr-in-Rohr-Systems geeignet ist. Insgesamt kann durch eine beliebige Kombination der Dichtungsabschnitte 12 mit den Stegen 32 und/oder den Abschnitten 14 jedes beliebige Dich­ tungsproblem bei der Innenabdichtung von Rohr­ leitungen berücksichtigt werden. Durch den Aufbau ei­ nes aufeinander abgestimmten Baukastensystems von mehreren Dichtungsmanschetten 10 ist in jedem Fall eine optimale, das heißt ausreichende, dauerhafte Ab­ dichtung möglich. Durch den Aufbau der Dichtungsman­ schetten 10 beziehungsweise durch geeignete Auswahl der entsprechenden Dichtungsmanschetten 10 für das jeweilige Abdichtungsproblem, wird ein Verrutschen oder Verändern der Form der Dichtungsmanschette 10 während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs der abge­ dichteten Rohrleitung vermieden.

Claims (3)

1. Innendichtungssystem für Rohrleitungen mit wenig­ stens einer Dichtungsmanschette aus nachgiebigem Ma­ terial, die durch wenigstens ein ringförmiges Spann­ element unter Druck an die Innenwandung der Rohr­ leitung in Anlage gehalten wird und im Bereich des Spannelementes am Außenumfang mindestens eine mit der Rohrinnenwand in Kontakt kommende, ringförmig ver­ laufende Dichtfläche aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichtungsmanschette (10) wenigstens einen in einem Endbereich koaxial verlaufenden Ab­ schnitt (14) aufweist, der mittels einer weiteren Dichtungsmanschette (10) gegen die Innenwandung der Rohrleitung (36) gedrückt ist.

2. Innendichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der koaxiale Abschnitt (14) an seiner der Rohrinnenwand zugewandten Seite eine Ver­ stärkung aufweist.

3. Innendichtungssystem nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verstärkung von einer auf­ vulkanisierten Gewebeschicht gebildet wird.