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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen einstellbaren Einsatz zum Reduzieren
des Querschnitts einer Rohrleitung, einer Trennwandöffnung oder
dergleichen und betrifft spezieller einen Einsatz für die Verwendung
mit einer Rohrleitungsdichtung des Typs, der eine flexible Hülle zur
Aufnahme eines ausdehnbaren oder sich ausdehnenden Füllmaterials oder
-gases zum Ausdehnen der Hülle
in einer Öffnung
oder Rohrleitung umfasst, die gegen die Wände der Rohrleitung oder die
Peripherie der Öffnung
und andere Komponenten in der Rohrleitung oder Öffnung abgedichtet werden soll,
zum Beispiel Kabel oder dergleichen.
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Eine
Dichtung des oben erwähnten
Typs ist in der EP-A-0152696 offenbart. In diesem früheren veröffentlichten
Dokument ist eine flexible Hülle
angeordnet, die zum Einführen
in die abzudichtende Rohrleitung oder Öffnung in einer Überlappungskonfiguration
auf sich selbst zurückgeschlagen
werden kann. Die Hülle
umfasst eine Öffnung
zur Aufnahme eines ausdehnbaren oder sich ausdehnenden Füllmaterials
zum Ausdehnen der Hülle
gegen die Rohrleitung oder Öffnung
und eventuelle zusätzliche
Komponenten wie darin befindliche Kabel. In einer Ausgestaltung
hat die Hülle
die Form einer geschlossenen sackähnlichen Struktur, die so angeordnet
ist, dass sie um die Außenperipherie
von einem oder mehreren Kabeln oder ähnlichen Komponenten, die sich koaxial
in der Rohrleitung befinden, zurückgeschlagen
werden kann. Ein Klebstoff oder Dichtungsmittel befindet sich auf
wenigstens einem Teil der Außenflächen der
Hülle oder
ist damit assoziiert, so dass durch das Ausdehnen der Hülle die
ringförmige
Region zwischen dem Kabel und der Rohrleitung abgedichtet wird.
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Rohrleitungsdichtungen
des in der EP-A-0152595 beschriebenen Typs können Rohrleitungen mit einem
Innendurchmesser von bis zu 150 mm abdichten. Es ist nicht möglich, mit
einer Dichtung des oben erwähnten
Typs durch Vergrößern der Hülle eine
zufriedenstellende Abdichtung zu erzielen, wenn der Innendurchmesser
der Rohrleitung größer ist
als 150 mm.
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Die
EP-A-0465725 beschreibt ein Kabeleinlassdichtungselement aus einem
verformbaren Material, vorzugsweise einem aufgeschäumten Elastomer.
Das Dichtungselement umfasst eine Längsöffnung zum Einführen eines
Kabels und hat einen Längsschlitz,
vorzugsweise mit spiralförmigem
Querschnitt. Das Dichtungselement ist aus einem flexiblen elastischen
Material und kann zum Aufbringen um ein Kabel herum zurückgeschlagen
werden.
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Die
US-A-5258578 beschreibt eine Enddichtung für Spleißverschlüsse oder für Abschlüsse, die einen Kernabschnitt
aus einem flexiblen elastischen Material umfassen, wobei dieser
Kernabschnitt eine Außenperipherie
und durch den Kernabschnitt verlaufende Öffnungen, die mit der Außenperipherie
in Verbindung stehen, und einen hinteren Abschnitt aufweist, der
in die Kernabschnittsperipherie integriert ist und sich von dieser
erstreckt, um um den Kernabschnitt und die Kabel in seinen Öffnungen
umgeschlagen zu werden, um den Raum zwischen dem Kernabschnitt und
der Verschlussendfläche
auszufüllen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein einstellbarer Einsatz mit den Merkmalen von Anspruch
1 zur Verwendung in einer Rohrleitung/Öffnung mit einer Dichtung des
Typs bereitgestellt, der eine flexible Hülle zur Aufnahme eines ausdehnbaren
oder sich ausdehnenden Füllmaterials
oder Gases zum Ausdehnen der Hülle
in einer abzudichtenden Öffnung
oder Rohrleitung beinhaltet.
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Mit
diesem Einsatz kann der Durchmesser einer Rohrleitung/Öffnung in
der Region der Dichtung leicht verringert werden, so dass Rohrleitungsdichtungen
des in der EP-A-0152696 beschriebenen Typs verwendet werden können, um
eine zufriedenstellende Dichtung in solchen Rohrleitungen zu erzielen, wenn
sie in Verbindung mit dem Einsatz verwendet werden. Die überlappende
Natur des Einsatzes ermöglicht
die Einstellung des Einsatzdurchmessers, so dass der Einsatz zum
Einführen
in die abzudichtende Öffnung
oder Rohrleitung eingestellt werden kann. Die sich konisch verjüngende(n)
Innen- und/oder
Außenfläche(n) am überlappenden
Endabschnitt kann/können
gewährleisten,
dass eine wasser- oder
gasdichte Dichtung in der Überlappungsregion
des Einsatzes erzielt wird. Die sich konisch verjüngende Innenfläche lässt es ohne
Weiteres zu, dass die überlappenden
Endabschnitte einen glatten Übergang
an der Überlappung
bilden, so dass eine mehr oder weniger kontinuierliche Außenfläche um den
Einsatz herum bei Kontakt mit der Rohrleitungsinnenfläche der Öffnung erzielt
wird, in die er eingeführt
wird. Dank des glatten Übergangs
in der Überlappungsregion
der beiden Endabschnitte kann die sich konisch verjüngende Innenfläche auch
eine Verformung des Einsatzmaterials verhüten, die sonst entstehen könnte, wenn
ein sich nicht konisch verjüngender
Endabschnitt verwendet würde,
der eine gestufte Außenfläche ergäbe. Die
sich konisch verjüngende
Innenfläche
kann daher ein Nachgeben des Einsatzmaterials in der Region der überlappenden Endabschnitte
und damit Schäden
am Einsatz nach der Installation verhindern. Dies ist ein wichtiges Merkmal,
besonders dann, wenn der Einsatz nach dem Entfernen der Dichtung
wieder verwendet werden soll.
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Das
wenigstens eine elastische Element ist vorzugsweise bogenförmig und
zum Einführen
in eine Rohrleitung/Öffnung
mit im Wesentlichen kreisförmigem
Querschnitt gestaltet. So kann der Einsatz leicht in die Rohrleitung/Öffnung eingeführt werden, da
der Durchmesser des Einsatzes durch Erhöhen bzw. Verringern des Ausmaßes der Überlappung
gegenüber
der Umfangssteifigkeit des Einsatzes eingestellt werden kann. In
bevorzugten Ausgestaltungen wird das elastische Element elastisch
radial nach außen
vorgespannt, so dass die Vorspannkraft die überlappenden Endabschnitte
auseinander drückt, so
dass der Einsatz formschlüssig
in der Rohrleitung/Öffnung
positioniert werden kann, indem der Durchmesser des Einsatzes gegen
die Rückstellkraft des
Einsatzes zum Einführen
in die Rohrleitung oder Öffnung
reduziert und dann die Rückstellkraft
gelöst wird,
so dass sich der Einsatz radial ausdehnt und mit der Peripherie
der Rohrleitung/Öffnung
auf eine solche Weise Kontakt erhält, dass die Rückstellkraft
den Einsatz in der Rohrleitung/Öffnung
vorspannt.
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Die überlappenden
Endabschnitte verjüngen sich
vorzugsweise beide konisch in der Umfangsrichtung des Einsatzes.
Die konische Verjüngung
der beiden Endabschnitte lässt
es zu, den Einsatz unabhängig
von der Überlappungsbeziehung
der Endabschnitte korrekt in die Rohrleitung/Öffnung einzuführen, das
heißt
ohne Rücksicht
darauf, welcher Endabschnitt überlappt
wird und welcher mit der Rohrleitung/Öffnung Kontakt erhält. In bevorzugten
Ausgestaltungen sind die sich konisch verjüngenden Endabschnitte jedes überlappenden
Paares im Wesentlichen symmetrisch.
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In
anderen Ausgestaltungen haben die sich konisch verjüngenden
Endabschnitte jedes überlappenden
Paares unterschiedliche Umfangslängen. Dies
kann vorteilhaft sein, wenn die überlappenden Abschnitte
nur über
die sich konisch verjüngenden Flächen verlaufen
sollen. In Ausgestaltungen, bei denen die sich konisch verjüngenden
Flächen
unterschiedliche Längen
haben, kann die Überlappungskonfiguration
in Abhängigkeit
vom Überlappungsgrad gewählt werden,
wenn der Einsatz so eingeführt
wird, dass die Überlappung
nur über
eine der sich konisch verjüngenden
Innenflächen
verläuft.
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Die
radial innere Fläche
jedes sich konisch verjüngenden
Endabschnitts hat vorzugsweise einen Krümmungsradius, der kleiner ist
als der Krümmungsradius
der jeweiligen Innenfläche
des übrigen Teils des
bogenförmigen
Elementes. Dadurch wird leicht eine Konizität mit einem relativ glatten Übergang
zwischen der sich konisch verjüngenden
Fläche
und der Innenfläche
des Einsatzes erzielt.
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In
bevorzugten Ausgestaltungen hat die radial äußere Fläche jedes sich konisch verjüngenden Endabschnittes
einen Krümmungsradius,
der im Wesentlichen derselbe ist wie der Krümmungsradius der jeweiligen
Außenfläche des übrigen Teils
des bogenförmigen
Elementes, so dass die Außenfläche im Wesentlichen
fortlaufend ist. Dies kann die oben erwähnten Vorteile in Bezug auf
die Abdichtung am Anfang der Überlappung
auf der Außenfläche des
Einsatzes verbessern.
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Jeder
Endabschnitt kann einen Rand an der Umfangsextremität des Endabschnitts
aufweisen, wobei der Rand entweder im Wesentlichen gerade ist für einen Überlappungseingriff
mit einem benachbarten Endabschnitt oder wenigstens eine Anordnung bestehend
aus Nut und Feder für
einen verriegelnden Überlappungseingriff
mit einem benachbarten Endabschnitt umfasst. Wo der Rand im Wesentlichen gerade
ist, da gibt es keine effektive Begrenzung für das Ausmaß der Überlappung, wie dies bei der
Anordnung mit Nut und Feder der Fall ist, bei der das Ausmaß der Überlappung
durch die Abmessungen von Nut und Feder in der Umfangsrichtung der Überlappung
begrenzt wird.
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In
bevorzugten Ausgestaltungen definiert jeder sich konisch verjüngende Endabschnitt
eine umfangsmäßig verlaufende
Feder, die von den jeweiligen Enden des elastischen Elementes vorsteht.
Die Federn können
eine korrekte Ausrichtung der Überlappungsabschnitte
in Bezug aufeinander unmittelbar nach der Reduzierung des Durchmessers
des Einsatzes erzielen, wenn sich die Federabschnitte zu überlappen
beginnen. Dies kann dann vorteilhaft sein, wenn weitere Verriegelungsmerkmale
auf einer oder auf beiden Seite(n) der Feder vorgesehen sind.
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Der
Einsatz kann aus einem einzigen Material gefertigt sein. Das Material
kann ein Elastomer wie zum Beispiel EPDM, Silikon oder Naturkautschuk sein.
In anderen Ausgestaltungen kann das Einsatzmaterial ein Thermoplastelastomer
sein. Der Einsatz kann zwei oder mehr Lagen aus unterschiedlichen Materialien
oder aus demselben Material zum Beispiel mit unterschiedlichen Steifigkeits- oder Härteeigenschaften
umfassen. Der Einsatz kann eine Innenlage und eine Außenlage
umfassen, wobei die Innenlage eine größere Steifigkeit hat als die
Außenlage.
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In
anderen Ausgestaltungen kann der Einsatz eine Innenlage, eine Außenlage
und eine Zwischenlage aufweisen, wobei die Zwischenlage eine Steifigkeit
hat, die größer ist
als die der Innen- und der Außenlage.
Alternativ können
die Innen- und die Außenlage
dieselbe Steifigkeit haben. In einer Ausgestaltung kann die Zwischenlage
ein Verstärkungselement
aufweisen, das in einem weicheren Material eingebettet ist, das
die Innen- und die Außenlage
beinhaltet. Das Verstärkungselement
kann eine Metallverstärkung
sein, die die Form eines Federrings hat. Alternativ kann die Verstärkung durch
ein elastomeres Material erzielt werden, das härter ist als die Innen- und
die Außenlage.
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Der
Einsatz kann einen Schaumstoff oder ein schaumstoffähnliches
Material umfassen. Die Aufschäumungsrate
eines solchen Materials ist relativ gering, so dass es nicht zu
stark komprimierbar ist. Es wird bevorzugt, dass das Material des
Einsatzes oder wenigstens das Material der Innen- und der Außenlage
eine Shore-Härte
zwischen A20 und A80 hat.
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Der
Einsatz ist vorzugsweise eine einstückige Integralkonstruktion,
die auf sich selbst zurückgeschlagen
werden kann. In anderen Ausgestaltungen kann der Einsatz zwei oder
mehr elastische Elemente für
ein überlappendes
Ineinandergreifen umfassen. So kann der Einsatz beispielsweise ein
Paar allgemein C-förmiger
elastischer Elemente umfassen, die ineinander greifen und so zwei überlappende
Regionen entlang den Armen des C bilden. Die Erfindung sieht auch
Ausgestaltungen vor, in denen drei oder vier oder mehr elastische
Elemente vorgesehen sind. In bevorzugten Ausgestaltungen sind die Überlappungsabschnitte
so konfiguriert, dass eine Überlappung
von wenigstens 10 Grad erzielt wird. Eine Überlappung von 10 Grad ist
für Einsätze geeignet, bei
denen der für
den Einsatz erforderliche Durchmessereinstellgrad relativ gering
ist. In anderen Ausgestaltungen sind die Überlappungsabschnitte so konfiguriert,
dass eine Überlappung
von bis zu 360° oder
in anderen Ausgestaltungen sogar erheblich mehr als 360° oder sogar
von einem Vielfachen von 360° erzielt
wird, so dass der Einsatz um sich selbst umgeschlagen werden kann.
In Ausgestaltungen, bei denen der Einsatz um wenigstens 360° um sich selbst
umgeschlagen werden kann, können
der Querschnitt und das zweite Flächenmoment des Einsatzes reduziert
werden, um einen elastischeren und flexibleren Einsatz zu erzielen.
In bevorzugten Ausgestaltungen ist der umgeschlagene Einsatz im
Wesentlichen zylindrisch und vorzugsweise kreisförmig zylindrisch.
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Der
Einsatz umfasst vorzugsweise ferner Dichtungsmittel auf seiner Außen- und/oder
Innenfläche.
Das Dichtungsmittel kann ein Dichtungsmaterial wie zum Beispiel
einen Klebstoff oder Mastixdichtungsmittel umfassen, der/das auf
die Innen- und/oder die Außenfläche aufgebracht
wird. Alternativ kann das Dichtungsmittel wenigstens ein Dichtungselement
umfassen, das hochkant auf der Innen- und/oder der Außenfläche des
Einsatzes steht. Das/die Dichtungselement(e) kann/können in
Form von einer oder mehreren hochkant stehenden Rippen vorliegen,
die umfangsmäßig um die
Innen- und/oder die Außenfläche des
Einsatzes verlaufen. In einer Ausgestaltung sind die Dichtungselemente einstückig mit
dem Einsatz ausgebildet. In anderen Ausgestaltungen sind die Dichtungselemente
an dem Einsatz beispielsweise abnehmbar durch eine Schnappverschlussarretierung
oder mit einem Klebstoff montiert.
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Der
Einsatz kann mit einer höheren
Oberflächenrauigkeit
auf wenigstens einem Teil der Innen- und/oder der Außenfläche versehen werden, um den Reibungskoeffizienten
zwischen dem Einsatz und der Rohrleitung/Öffnung oder anderen Komponenten beim
Einsetzen zu erhöhen.
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In
bevorzugten Ausgestaltungen ist wenigstens ein Paar Verriegelungseingriffsmittel
auf der Innen- und der Außenfläche des
Einsatzes vorgesehen, um die Überlappungsabschnitte
gegen ein seitliches Verrutschen bei der Umfangskompression oder
-ausdehnung des Einsatzes zu sichern. Dadurch wird Festigkeit gegen
seitlichen Schlupf aufgrund eines extern aufgebrachten Druck erzielt,
zum Beispiel durch Wasser mit einem Druck von 0,3 bar. Der Einsatz
hat vorzugsweise Umfangsnuten auf der Außen- und Rippen auf der Innenseite,
die in einer Überlappungskonfiguration
des Einsatzes zwecks Erzielung einer geometrischen Verriegelung
der überlappenden
Enden des Einsatzes ineinander passen. Die Nuten und Rippen sind
vorzugsweise so gestaltet, dass zwei oder mehr Einsätze konzentrisch
in Verriegelungseingriff zusammengesteckt werden können, wobei
die Rippen des äußeren Einsatzes
mit den Nuten in der Außenfläche des
inneren Einsatzes verriegelt werden. Eine weitere Option ist eine
axiale Seite-an-Seite-Verriegelungskonfiguration.
In bevorzugten Ausgestaltungen umfasst der Verriegelungseingriff
wenigstens eine verriegelnde Umfangsordnung mit Nut und Feder auf
der jeweiligen Innen- und Außenseite
des Einsatzes. Der Einsatz hat ferner vorzugsweise einen Flansch
an einem oder an beiden axialen Enden. Die Anwesenheit eines Flansches
auf einer oder auf beiden Seiten des Einsatzes ermöglicht eine
leichte manuelle Handhabung des Einsatzes durch den Installateur,
wenn der Einsatz für
den Gebrauch in einer Rohrleitung/Öffnung installiert wird.
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Verschiedene
Ausgestaltungen werden nun, jedoch nur beispielhaft, mit Bezug auf
die Begleitzeichnungen näher
beschrieben. Dabei zeigt:
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1 eine
Perspektivansicht eines Einsatzes für den Gebrauch in einer Rohrleitung/Öffnung gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Perspektivansicht eines Einsatzes von 1, wobei
der Einsatz jedoch in Bezug auf die Ansicht von 1 umgekehrt
ist;
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3 eine
vergrößerte Ansicht
der Endabschnitte des in den 1 und 2 gezeigten Einsatzes;
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4 einen
Seitenriss des Einsatzes der 1–3;
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5a und 5b schematische
Querschnittsansichten des Einsatzes von 1 vor und nach
dem Einführen
in eine Rohrleitung/Öffnung;
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6a und 6b schematische
Querschnittsansichten eines Einsatzes gemäß einer zweiten Ausgestaltung
der Erfindung, die den Einsatz vor und nach dem Einführen in
eine Rohrleitung/Öffnung wie
in den 5a und 5b zeigen;
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7a und 7b eine
schematische Querschnittsansicht eines Einsatzes gemäß einer dritten
Ausgestaltung der Erfindung vor und nach dem Einführen des
Einsatzes in eine Rohrleitung/Öffnung;
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8 eine
Seitenansicht eines Einsatzes gemäß einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung;
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9 eine
Seitenquerschnittsansicht eines Einsatzes gemäß einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung;
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10 eine
Querschnittseitenansicht eines Einsatzes gemäß einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung;
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11 eine
Perspektivansicht eines Einsatzes gemäß einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung;
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12 eine
Querschnittsansicht eines Einsatzes gemäß noch einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung, in einer in einer Wand ausgebildeten Öffnung positioniert;
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13a und 13b schematische
Querschnittsansichten eines Einsatzes gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung, die den Einsatz vor und nach dem Einführen in
eine Rohrleitung/Öffnung
zeigen; und
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14a und 14b schematische
Querschnittsansichten eines Einsatzes gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung, die den Einsatz vor und nach dem Einführen in eine Rohrleitung/Öffnung wie in
den 13a und 13b zeigen.
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In 1 ist
ein einstellbarer Einsatz für
den Gebrauch in einer Rohrleitung/Öffnung allgemein mit 10 bezeichnet.
Der Einsatz dient für
den Gebrauch mit einer Dichtung des in der EP-A-0152696 beschriebenen
Typs mit einer flexiblen Hülle
zur Aufnahme eines ausdehnbaren oder sich ausdehnenden Füllmaterials
oder Gases zum Ausdehnen der Hülle
in einer abzudichtenden Rohrleitung/Öffnung. Der Einsatz der vorliegenden
Erfindung ist zum Einführen
in abzudichtende Rohrleitungen/Öffnungen mit
einer Dichtung des oben genannten Typs geeignet, wo die abzudichtende
Rohrleitung/Öffnung
einen Durchmesser oder Querschnitt hat, der größer ist als der, den die flexible
Hülle abdichten
kann. Der Einsatz der vorliegenden Erfindung und von 1 insbesondere
ist für
den Gebrauch in Rohrleitungen/Öffnungen
mit Innendurchmessern von über
150 mm und vorzugsweise von 210 mm oder mehr geeignet, obwohl der
Rohrleitungsbereich, den der Einsatz abdichten kann, nicht besonders
begrenzt ist. Die Wanddicke des Einsatzes, das heißt die Abmessung in
radialer Richtung, liegt vorzugsweise im Bereich von 15 mm bis 30
mm. Somit kann ein Einsatz mit einer Wanddicke von 25 mm eine Rohrleitung
mit einem Innendurchmesser von 200 mm beim Einführen des Einsatzes in die Rohrleitung
auf 150 mm reduzieren. Ebenso können
in einer bevorzugten Option zwei konzentrische Einsätze mit
einer Wanddicke von 5 bis 30 mm zum Abdichten von Rohrleitungen mit
bis zu 210 mm Durchmesser benutzt werden.
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Wie
in den 1 bis 4 gezeigt, hat der Einsatz 10 eine
allgemein zylindrische Konfiguration. Der Einsatz hat die Form eines
unterbrochenen Reifens in dem Sinne, dass ein Umfangsspalt 12 von
ein paar Grad zwischen zwei gegenüberliegenden Umfangsenden 14 des
zylindrischen Einsatzes vorliegt. Wie am besten in 4 zu
sehen ist, hat der Einsatz eine(n) konstante(n) Durchmesser und
Dicke über den
größten Teil
seines Umfangs zwischen den jeweiligen Endabschnitten 14,
wobei die Innen- und Außenflächen 16 und 18 konzentrisch
in Bezug aufeinander um die Achse des Zylinders 20 sind.
Der Radius der Außenfläche 18 ist über die
gesamte Fläche
zwischen jeweiligen Rändern 22 am
Ende der Endabschnitte 14 konstant. Der Radius der Innenfläche 16 ist über den
größten Teil
des Umfangs des Einsatzes, zum Beispiel über 300°, zwischen jeweiligen Rändern 24 konstant,
wo der Radius der Innenfläche
in Richtung auf die Spitzen 22 progressiv zunimmt, um jeweilige
sich konisch verjüngende
Innenflächen 26 dazwischen
zu definieren. Die sich konisch verjüngenden Innenflächen haben
einen Krümmungsradius,
der geringfügig
kleiner ist als der Krümmungsradius
des restlichen Teils der Innenfläche 16.
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Wie
am besten in 3 zu sehen ist, umfassen die
Endabschnitte 14 zwischen dem Rand 24 und der
Spitze 22 einen ersten Teil 28 ganz in der Nähe von Rand 24 und
einen zweiten Teil 30 in Form einer umfangsmäßig verlaufenden
Feder. Die Regionen auf beiden Seiten der Federn sind mit einer
Verriegelungsanordnung 32, 34 aus Nut und Feder
versehen, wobei eine Umfangsnut 32 auf der Außenfläche umfangsmäßig um die
Innenfläche 16 vorgesehen
ist. Wie nachfolgend ausführlicher
beschrieben wird, werden die Rippen 34 in den jeweiligen
Nuten 32 positioniert, wenn der Durchmesser des Einsatzes durch
einen Überlappungseingriff
der Endabschnitte 14 reduziert wird. In dem Einsatz der 1 bis 4 steht
eine weitere Verriegelungsanordnung 32, 34 aus
Nut und Feder um den Umfang des Einsatzes auf beiden Seiten des
Federabschnitts 30.
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Nun
mit Bezug auf die 5a und 5b, in 5a ist
ein Einsatz des mit Bezug auf die 1 bis 4 beschriebenen
Typs schematisch in seiner unkomprimierten Konfiguration dargestellt.
In 5b wurde der Einsatz in einer Öffnung 40 positioniert,
die eine Rohrleitungs- oder sonstige Öffnung sein kann, indem die
Endabschnitte in Überlappungseingriff
miteinander und benachbarten Teilen davon gedrückt wurden, um den Durchmesser
des Einsatzes zum Einführen
in die Öffnung 40 zu
reduzieren. Der Einsatz wird zum Einführen auf einen kleineren Durchmesser
als den der Öffnung 40 reduziert
und dann losgelassen, so dass die Rückstellkraft des verformten
oder komprimierten Einsatzes bewirkt, dass sich der Einsatz ausdehnt
und in die Peripherie der Öffnung 40 eingreift.
Wie in 5b zu sehen ist, kommt der Rand 22 des überlappenden
Endabschnitts mit der Peripherie der Öffnung in Eingriff und die
sich konisch verjüngende
Innenfläche
zwischen der Spitze und dem Rand 24 erzeugt einer glatten Übergang
für den überlappten
Teil des Einsatzes, so dass der Einsatz eine im Wesentlichen kontinuierliche
Außenfläche mit
nur einer geringfügigen
Diskontinuität
entlang der Fügungslinie
am Rand 22 hat. Die elastische Natur des Einsatzes ermöglicht einen
formschlüssigen Eingriff
des Einsatzes in der Öffnung,
während
es die Elastizität
des Materials des Einsatzes zulässt,
dass sich die überlappenden
und überlappten
Teile der Form der erforderlichen Überlappungskonfiguration ohne
Diskontinuität
der Außenfläche anpassen.
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Nun
mit Bezug auf die 6a und 6b, diese
zeigen einen Einsatz mit einem relativ dünnen Wandquerschnitt (radiale
Dicke), der zum Bilden eines spiralförmig überlappenden Einsatzes mit
mehreren Umdrehungen geeignet ist, wenn er in eine Öffnung wie
in 6b eingeführt
ist. In dieser Ausgestaltung beträgt der Überlappungswinkel etwa 900 Grad
und in dieser Hinsicht ist der Durchmesser des ungewickelten Einsatzes
erheblich größer als
der der Öffnung,
in die er eingeführt
werden soll.
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Gemäß 7a und 7b weist
der Einsatz in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Paar
C-förmige elastische
Elemente 42 ähnlich
dem Einsatz der 1 bis 4 auf, die
aber im unkomprimierten Zustand einen Bogen von etwa 180 Grad bilden.
In 7b stecken die elastischen, bogen- und C-förmigen Elemente 42 ineinander,
so dass die jeweiligen Endabschnitte durch die Auswärtselastizität der komprimierten
und verformten Elemente 42 im Überlappungseingriff gehalten
werden.
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Gemäß 8 können die
Einsätze
gemäß den Ausgestaltungen
der 1 bis 7 aus einem
einzelnen Material bestehen oder gemäß der Ausgestaltung von 8 konstruiert
sein, in der der Einsatz eine Innenlage 44 und eine Außenlage 46 umfasst, wobei
die Innenlage ein relativ steifes und/oder hartes Material und die
Außenlage
ein relativ weiches Material umfasst.
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In
der Ausgestaltung von 9 umfasst der Einsatz eine eingebettete
Lage aus Verstärkungsmaterial 48,
die ein Metallring oder eine Feder oder ähnliche Komponente oder ein
relativ steifes oder hartes Material sein kann.
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Die
Verstärkung 48 ist
in einem weicheren Material 50 wie zum Beispiel einem relativ
weichen Elastomer eingebettet.
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In
der Ausgestaltung von 10 umfasst der Einsatz eine
Innen- 44, eine Außen- 46 und
eine Zwischenlage 52. Die Steifigkeit der Zwischenlage 52 ist größer ist
als die der Innen- und der Außenlage,
die ein weiches Elastomer aufweisen kann, während die Zwischenlage ein
hartes Elastomer aufweist.
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In
der Ausgestaltung von 11 ist der gerade Rand 22 am
Ende der Endabschnitte 14 verzahnt und hat eine Reihe von
verriegelnden Federn und Nuten 54 entlang der Länge der
Endabschnitte 14. In dieser Ausgestaltung ist der Einstellbereich
des Durchmessers des Einsatzes durch die Umfangstiefenabmessung
von Nut und Feder begrenzt.
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In
der Ausgestaltung von 12 ist ein Einsatz 10 der
oben erwähnten,
mit Bezug auf die 1 bis 11 beschriebenen
Typen mit einem radialen Flansch an einem oder an beiden axialen
Enden davon versehen, wobei in der Zeichnung von 12 nur
einer dargestellt ist. Zweck des radialen Flansches ist es, dass
der Einsatz beim Einführen
in die Öffnung 40 leichter
manuell gehandhabt werden kann.
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In
der Ausgestaltung der 13a und 13b unterscheidet sich ein Einsatz 10 von
den oben erwähnten
Ausgestaltungen dadurch, dass die Wanddicke in radialer Richtung
des Einsatzes über den
Umfang des Einsatzes variiert. In dem in 13a gezeigten
Beispiel hat der Einsatz einen allgemein dickeren mittleren Abschnitt 48 über etwa 180° auf der
gegenüberliegenden
Seite des Einsatzes zum Spalt 12. Die sich konisch verjüngenden
Endabschnitte 14 sind im Wesentlichen dieselben wie oben
beschrieben. In dieser Ausgestaltung hat der Einsatz ein Paar Zwischenabschnitte 50,
dessen Dicke geringer ist als die des mittleren Abschnitts 48. Die
Zwischenabschnitte verlaufen zwischen dem mittleren Abschnitt 48 und
den jeweiligen Endabschnitten 14. Wie am besten in 13b zu sehen ist, wenn sich der Einsatz von 13a in einer Rohrleitung oder Öffnung mit kreisförmigem Querschnitt befindet,
dann überlappen
die Endabschnitte 14 und wenigstens ein Teil der Zwischenabschnitte 15,
so dass der überlappende
Abschnitt eine ähnliche
radiale Dicke hat wie der mittlere Abschnitt 48. So kann eine
Auskleidung von im Wesentlichen konstanter Dicke in der Rohrleitung/Öffnung durch
Wählen
eines Einsatzes mit geeigneten Abmessungen gebildet werden, so dass
die Zwischenabschnitte 15 bei eingefügtem Einsatz einander völlig überlappen.
In dem in 13b gezeigten Beispiel überlappen
die Zwischenabschnitte nicht vollständig und daher werden zwei
dünnere
radiale Abschnitte auf jeder Seite der Überlappung gebildet.
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Gemäß den 14a und 14b ist
in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ein Einsatz 10 allgemein
halbmondförmig
in dem Sinne, dass die radiale Dicke des Einsatzes von den Endabschnitten 14 zu
einem Mittelpunkt im gleichen Abstand von den jeweiligen Endabschnitten
gegenüber
dem Spalt 12 allmählich
zunimmt. Der Querschnitt des Einsatzes der 14a und 14b ist dem Einsatz der 13a und 13b ähnlich,
aber nicht gleich in dem Sinne, dass wesentlich dünnere Zwischenabschnitte 50 umfangsmäßig von
einem dickeren mittleren Abschnitt 48 zu den jeweiligen
Endabschnitten 14 hin verlaufen. In der Anordnung der 14a und 14b variiert
die radiale Querschnittsdicke des Einsatzes jedoch gänzlich über den
Umfang des halbmondförmigen
Einsatzes. Diese Variation der radialen Dicke ergibt eine exzentrische
Auskleidung um die Rohrleitung/Öffnung
nach dem Einführen
des Einsatzes, das heißt
auf einer Seite der Rohrleitung/Öffnung
hat der Einsatz eine relativ große radiale Dicke, während sie
auf der anderen Seite relativ gering ist und auf null abnimmt, wenn
keine Überlappung
vorliegt. Der Einsatz der 14a und 14b ist vorzugsweise so dimensioniert, dass der
Spalt 12 zwischen den jeweiligen Endabschnitten nach dem Einführen des
Einsatzes in die Rohrleitung/Öffnung nicht
geschlossen wird. In dieser Anordnung wird der Einsatz komprimiert,
um Umfang und Radius des Einsatzes zum Einführen in die Rohrleitung/Öffnung zu
reduzieren, um den Spalt 12 zu schließen, aber nicht weit genug
für eine Überlappung
der End- und/oder Zwischenabschnitte. In dieser Anordnung erzeugen
die sich konisch verjüngenden
Endabschnitte einen glatten Übergang
von der Innenfläche
der Rohrleitung/Öffnung
zur Innenfläche
des Einsatzes, so dass eine Hülle
oder sackähnliche
Dichtung des oben erwähnten
Typs leicht aufgenommen werden kann, ohne dass Diskontinuitäten in der
Auskleidungs- und Rohrleitungsfläche
entstehen. Die mit Bezug auf die 1 bis 13 beschriebenen verschiedenen Merkmale
und Materialien der Einsätze
sind ebenso auf die Ausgestaltung der 14a und 14b anwendbar, wo die jeweiligen Enden nach dem
Einführen
einander nicht überlappen,
sondern stattdessen ein Spalt 12 dazwischen bleibt, um
eine glatte Innenfläche
zu bilden, die eine Innenfläche
des Einsatzes und einen Teil der Innenfläche der Rohrleitung/Öffnung für den Kontakt
mit der Hülle
des oben erwähnten
Dichtungstyps umfasst.
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Die
Erfindung wurde zwar mit Bezug auf die in den Begleitzeichnungen
gezeigten Ausgestaltungen beschrieben, aber es ist zu verstehen,
dass die Erfindung nicht auf diese präzisen Ausgestaltungen begrenzt
ist und dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen ohne weitere(n) erfinderische(n) Tätigkeit
und Aufwand möglich
sind. So kann der Einsatz beispielsweise eine allgemein rechteckige
Konfiguration für
den Einsatz in Rohrleitungen oder Öffnungen mit quadratischem
oder rechteckigem Querschnitt haben.