DE7047250U

DE7047250U - Sleeve seal for the inner sealing of pipe joints in accessible pipes and device for their attachment

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Publication date: 1972-09-28

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HeiT Helmuth Marks 1 Berlin 20, Maulbeerallee 34HeiT Helmuth Marks 1 Berlin 20, Maulbeerallee 34

Manschettendichtung für die Innenabdichtung von Rohrstößen bei begehbaren Rohrleitungen und Vorrichtung zuSleeve seal for the internal sealing of pipe joints in accessible pipes and devices

ihrer Anbringungtheir attachment

Die Erfindung bezieht sich auf eine Manschettendichtung für die Innenabdichtung von Rohrstößen bei begehbaren Rohrleitungen und auf eine Vorrichtung zu ihrer Anbringung. The invention relates to a sleeve seal for the internal sealing of pipe joints in accessible Pipelines and a device for their attachment.

Begehbare Rohrleitungen werden unter Verwendung von Hohrteilen verlegt, so daß sich Rohrstöße ergeben, die abgedichtet werden müssen, um zu verhindern, daß die in dem Rohr befindliche Flüssigkeit in das Erdreich eintreten kann und andererseits bei leerer Rohrleitung Flüssigkeit aus dem Erdreich in die Rohrleitung gelangen kann. Bei der Verlegung dichtet man die Rohrstöße dadurch ab, daß man den Spalt der einander übergreifenden Rohrteile mit Walk-in pipe lines are laid using Hohrteilen so that tube shocks arise, which must be sealed to prevent the liquid contained in the tube may enter into the ground and reach the other hand, in case of empty pipeline liquid from the soil into the pipe can . When laying it seals the pipe shocks characterized in that with the cleavage of the mutually overlapping pipe parts

einer Didrtrong versieht, die bei der Verlegung von außen her durch Einstemmen eingebracht wird. Diese von außen eingebrachte Dichtung verliert bei längerer Betriebszeit ihre Dichtwirkung, so daß sich die Notwendigkeit ergibt, die Rohrstöße nachträglich neu abzudichten. Um ein Aufgraben de» undichten Rohrstoßes zu vermeiden, ist bereits eine Manschettendichtung bekannt geworden, mit der die begehbaren Leitungen von innen her abgedichtet werden können. Diese bekannte Manschettendichtung besteht aus einer die Stoßfuge übergreifenden Ringmuffe aus elastischem Material, die beiderseits der Stoßfuge durch ringförmige Spannelemente unter Druck an die Innenwandung der Rohrleitung in Anlage gehalten ist. Diese nachträglich eingebrachte Abdichtung des Rohrstoßes soll die äußere undichte Abdichtung ersetzen. Wenn diese Innendichtung einwandfreie Dichtwirkung erzielen soll, muß sie die vielfach auftretenden Versetzungen der Rohrleitungsteile gegeneinander überbrücken. Ebenfalls muß sie die durch Toleranzschwankungen gegebenen Unrundheiten und Durchmesse rdifferenz en im Innendurchmesser der Rohrleitung ausgleichen. Außerdem muß diese Dichtung Beschädigungen der inneren Rohrwandung, die beim Betrieb auftreten können, überbrücken. Die bekannten Dichtungsmuffen be-a Didrtrong provides that when laying from the outside is introduced by caulking. This seal introduced from the outside loses itself over longer periods of operation their sealing effect, so that there is a need to subsequently re-seal the pipe joints. To dig up de »to avoid leaky pipe joints, a sleeve seal is already known with which the accessible lines can be sealed from the inside. This known cuff seal consists of an annular sleeve made of elastic material that overlaps the butt joint and is attached to the inner wall on both sides of the butt joint by means of ring-shaped tensioning elements under pressure the pipeline is kept in the system. This subsequently introduced sealing of the pipe joint is intended to be the outer one Replace leaky seal. If this inner seal is to achieve a perfect sealing effect, it must do so many times over Bridge any offsets of the pipeline parts against each other. She also has to go through them Tolerance fluctuations given out-of-roundness and diameter differences in the inside diameter of the pipeline balance. In addition, this seal must damage the inner pipe wall that occurs during operation can bridge. The well-known sealing sleeves

sitzen zwei im Abstand voneinander angeordnete Dichtflächen, die durch Spreizringe mit der gesamten, der Breite des Spreizringes entsprechenden Fläche an dieRohrinnenwandungen angepreßt werden müssen. Um eine befriedigende Abdichtung zu erreichen und die gegebenen Versetzungen, Unrundheiten, Durchmesserdifferenzen und Oberflächenschäden zu überbrücken, muß der von dem Spreizring ausgeübte Anpreßdruck sehr hoch sein. Hierdurch kann zwangsläufig die Lebensdauer der Dichtungsmuffe nachteilig beeinflußt werden, wenn der Anpreßdruck oberhalb der Elastizitätsgrenze des Muffenmaterials liegt, um größere Unebenheiten im Inneren der Rohrleitung zu überbrücken. Außerdem wird wegen der notwendigen Verwendung der Spreizringe bei den bekannten Ringmuffen der kostenmäßige Aufwand nicht unerheblich erhöht. Außerdem ist die Anbringung der Spreizringe aufwendig, da sie in der Rohrleitung montiert werden müssen, wobei das Einbringen und die Befestigung der zwischen die Enden des Spreizringes einsetzbaren Spannstücke in der Rohrleitung sehr schwierig und langwierig ist, zumal sie besondere Vorrichtungen erforderlich macht. Weiter ist die Verwendung der bekannten Dichtungsmuffen mit ihren Spreizringen bei den heute vielfach verwendeten Rohrleitungen mit ei-förmigen Querschnitt unbefriedigend, da sich wegen dieses unrunden Querschnittes eine rundum gleichmäßige Anpressung nicht erreichen läßt. ,.sit two spaced apart sealing surfaces, which have to be pressed against the pipe inner walls by expanding rings with the entire surface corresponding to the width of the expanding ring. In order to achieve a satisfactory seal and to bridge the given offsets, out-of-roundness, differences in diameter and surface damage, the contact pressure exerted by the expansion ring must be very high. As a result, the service life of the sealing sleeve can inevitably be adversely affected if the contact pressure is above the elastic limit of the sleeve material in order to bridge larger unevenness in the interior of the pipeline. In addition, because of the need to use the expansion rings in the known ring sleeves, the cost effort is increased not insignificantly. In addition, the attachment of the expansion rings is complex because they have to be installed in the pipeline, the introduction and attachment of the insertable clamping pieces between the ends of the expansion ring in the pipeline is very difficult and tedious, especially since it requires special devices. Furthermore, the use of the known sealing sleeves with their expanding rings in the pipelines with egg-shaped cross-section which are widely used today is unsatisfactory, since an all-round uniform contact pressure cannot be achieved because of this non-circular cross-section. ,.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Mansche tt endi eh. tungen gegebenen Nachteile zu vermeiden und eine Manschettendichtung zu schaffen, bei der die Verwendung von Spreizringen und der hierdurch bedingte Kosten- und Mont age aufwand entfällt, und "bf>i der bei jedem Rohrquerschnitt eine einwandfreie Abdich-.tung erreicht wird, bei der sämtliche in der Rohrleitung vorhandenen Unebenheiten zuverlässig überbrückt werden, ohne daß das Material der Dichtung über die Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht werden muß.The invention is based on the object of addressing the disadvantages associated with the known sleeve ends avoid and create a sleeve seal, in which the use of expansion rings and the resulting conditional costs and installation effort are omitted, and "bf> i which a perfect seal is achieved with every pipe cross-section, with all in the pipeline existing bumps are reliably bridged without the material of the seal over the elastic limit must also be claimed.

Diese Aufgäbe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Ringmuffe im Bereich ihrer Dichtflächen je ein der Breite der Dichtfläche entsprechender kanalartiger, ringförmiger Hohlraum angeordnet ist, der mit einem fließfähigen, schnell erhörtenden, bei der Erhärtung sein Volumen vergrößernden Material, beispielsweise einem unter der Bezeichnung "Kunststoffzement" bekannten, ein Schäummittel enthaltenden Kunststoff füllbar ist, wobei während der Erhärtung die Muffe an den den Dichtflächen entsprechenden Innenflächen einem von innen nach außen wirkenden Druck unterworfen ist.This task is achieved according to the invention in that a channel-like, ring-shaped cavity corresponding to the width of the sealing surface is arranged in the ring socket in the area of its sealing surfaces, which is provided with a flowable, rapidly increasing material that increases in volume when it hardens, for example one under the name "plastic cement" known, a foaming agent-containing plastic can be filled, wherein, during the hardening of the sleeve the sealing surfaces of respective inner surfaces of a subject from the inside to the outside pressure acting on the.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung kennzeichnet sichda- durch, daß in den Hohlräumen ringförmige Bewehrungseinlagen angeordnet sind. /_c Another feature of the invention is characterized in that annular reinforcement inserts are arranged in the cavities. / _c

G G 70 4? 250.3 20. Juli 1972G G 70 4? 250.3 July 20, 1972

Helmut Marks, Berlin Pf/anHelmut Marks, Berlin Pf / an

Weiter besteht die Erfindung darin, daß jeder Hohlraum mit einer radialen, nach innen weisenden und einer achsparallelen, nach außen weisenden Durchbrechung versehen ist.The invention also consists in that each cavity provided with a radial, inward-facing and an axially parallel, outward-facing opening is.

Veiter ist wesentlich, daß die Dichtflächen der Muffe mit im Abstand angeordneten ringförmigen Einschnitten versehen sind.Veiter is essential that the sealing surfaces of the socket with provided spaced annular incisions are.

Die erfindungsgemäße Manschettendichtung wird in bekannter Weise im Strangpreßverfaliren hergestellt; von dem Strang werden dem Durchmesser der Sichtung entsprechende Stücke abgetrennt, in die Hohlräume werden die Bewehrungseinlagen eingebracht und darauf wird das Strangteil mit seinen Enden zusammenvulkanisiert, wodurch die fertige Muffendichtvmg mit in den Hohlräumen befindlichen Bewehrungseinlagen erhalten wird. Um den Kunststoffzement inThe cuff seal according to the invention is known in Way produced by extrusion process; from the strand Pieces corresponding to the diameter of the sighting are cut off, the reinforcement inserts are placed in the cavities and the strand part is then with it its ends vulcanized together, whereby the finished Muffendichtvmg with reinforcement inserts located in the cavities is obtained. To get the plastic cement in

die Hohlräume einbringen zu können, wird eine radiale, von der Innenseite her in den Hohlraum führende Durchbrechung und eine zweite, diametral gegenüberliegende, achsparallele, ebenfalls in den Hohlraum führende Durchbrechung angeordnet. Diese Muffendichtung wird in der Rohrleitung an Ort und Stelle gebracht, worauf der Hohlraum mit dem Kunststoffzement durch Einspritzen, beispielsweise in die radiale Durchbrechung, eingeführt wird, bis er aus der anderen, diametral gegenüberliegenden Durchbrechung austritt. Das unter der Bezeichnung "Kunststoff zement" auf dem Markt befindliche Material ist bekannt; es besteht aus einem Kunststoff, der schnell aus dem fließfähigen in den harten Zustand übergeht, wobei während der Zeit der Erhärtung sich das Volumen durch einen in dem Material enthaltenen Schaumstoff um ca. 5 % vergrößert. Sobald der Kunststoffzement in den Hohlraum eingebracht ist, wird das Rohr mit seinen Schläuchen in die Manschettendichtung eingesetzt} die beiden Schläuche werden unter Druckluft gesetzt und legen sich an die den Dichtflächen gegenüberliegenden Innenflächen unter Druck an. Dieser Anpreßdruck kann in Abhängigkeit von den Jeweiligen Betriebsverhältnissen verschieden hoch gewählt werden; er verhindert, daß sich die den Dichtflachen gegenüberliegenden Innenflächen bei der Aushärtung und der damit verbundenen Volumenvergrößerung des Kunststoffzemen-To be able to introduce the cavities, a radial opening leading into the cavity from the inside and a second, diametrically opposite, axially parallel opening, likewise leading into the cavity, are arranged. This socket seal is put in place in the pipeline, whereupon the cavity with the plastic cement is introduced by injection, for example into the radial opening, until it emerges from the other, diametrically opposite opening. The material under the name "plastic cement" on the market is known; it consists of a plastic that quickly changes from the flowable to the hard state, with the volume increasing by approx. 5% during the hardening time due to a foam contained in the material. As soon as the plastic cement has been introduced into the cavity, the pipe with its hoses is inserted into the sleeve seal} the two hoses are placed under compressed air and press against the inner surfaces opposite the sealing surfaces. This contact pressure can be selected at different levels depending on the respective operating conditions; it prevents the sealing surfaces opposed inner surfaces during curing and the associated increase in volume of Kunststoffzemen-

tes nach innen auswölben können· Auf diese Weise preßt der erhärtende Kunststoffzement die Dichtflächen der Manschettendic-htung an die Rohrinnenwandung an. Es ist einleuchtend, daß hierbei alle in der Rohrinnenwand "befindlichen Unebenheiten von der Dichtfläche zuverlässig ausgefüllt werden, da der erhörtende Kunststoff bei seiner Volumenvergrößerung die Dichtflächen zwangsläufig überall gleichmäßig an die Rohrinnenwandung anpreßt und somit sämtliche Unebenheiten zuverlässig ausfüllt. Die gleiche Wirkung tritt bei Rohrleitungen mit ei-förmigem Querschnitt zwangsläufig ein. Auf diese Weise wird auf dem gesamten Innenumfang der Rohrleitung eine gleichmässig dichte Anlage erzielt bei Rohrleitungen runden oder ei-förmigen Querschnittes, wobei Unregelmäßigkeiten in der Innenwandung zuverlässig dichtend überbrückt werden. Nach Erhärtung des KunststoffZementes wird unter Entlastung der Schläuche das Einsatzrohr entfernt, wobei die dichtende Anlage aufrechterhalten wird, zumal die Bewehrungseinlage Veränderungen in der Lage des KunststoffZementes verhindert. Die Dichtwirkung kann dadurch erhöht werden, daß in bekannter Weise entweder die Dichtfläche der Manschettendichtung oder die Rohrinnenwandung mit einem bitumenartigen Klebmittel bestrichen vird. Hierbei wird das Klebmittel in die ringförmigen Einschnitte der Dicht* flächen eingepreßt und verklebt die Dichtflächen sichercan bulge inwards · In this way, the hardening synthetic cement presses the sealing surfaces of the sleeve seal against the inner wall of the pipe. It is evident that all of the unevennesses in the inner wall of the pipe are reliably filled by the sealing surface, as the increased volume of the plastic inevitably presses the sealing surfaces evenly against the inner wall of the pipe and thus reliably fills out all of the unevenness. The same effect occurs with pipelines In this way, a uniformly tight fit is achieved on the entire inner circumference of the pipeline. In the case of pipelines with a round or egg-shaped cross-section, irregularities in the inner wall are reliably bridged. After the plastic cement has hardened, the hoses are relieved the insert pipe is removed, the sealing system being maintained, especially since the reinforcement insert prevents changes in the position of the plastic cement The surface of the sleeve seal or the inner wall of the pipe is coated with a bitumen-like adhesive. Here, the adhesive is pressed surfaces * in the annular recesses of the sealing and bonding the sealing surfaces sure

mit der Bohrinnenwandung. _/Q with the inner wall of the bore. _{/ Q}

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Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungform der Manschettendichtung.The accompanying drawing shows an example embodiment the boot seal.

Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung einen Rohrstoß, der gebildet wird durch den Rohrteil 3 und den diesen teilweise übergreifenden Kragen des Rohrteiles 1. In die Übergriffsstelle wird bei Verlegung eine Dichtung 4· eingesetzt. Da diese Dichtung im Verlaufe längerer Betriebszeit ihre Dichtwirkung nicht voll beibehält, ist nachträglich in das Innere der begehbaren Rohrleitung eine Dichtungsmuffe 5 eingesetzt, die zwei im Abstand voneinander angeordnete Dichtflächen 6 für die Rohrteile 1 und 3 enthält, die mit ringförmigen, im Abstand angeordneten Einschnitten 7 versehen sind. An ihren Enden setzen sich die Dichtflächen 6 in Lippendichtungen 12 fort. Im Inneren der Muffe 5 sind den Dichtflächen 6 zugeordnete Hohlräume 8 vorgesehen, die mit Bewehrungseinlagen 9 ausgestattet sind. Die Dichtungsmuffe 6 wird im Strangpreßverfahren hergestellt, wobei von dem Strang dem Durchmesser der Muffe 5 entsprechende Teile abgeschnitten werden; in diese abgeschnittenen Teile wird die Bewehrungseinlage 9 eingeschoben. Darauf werden die stranggepreßten Teile zu einem Rohr gebogen und ihre aneinanderliegenden Enden durch Vulkanisation miteinander verbunden. The figure shows a schematic representation of a pipe joint which is formed by the pipe part 3 and the collar of the pipe part 1 that partially overlaps it. A seal 4 is inserted into the overlap point when laying. Since this seal does not fully retain its sealing effect over a longer period of operation, a sealing sleeve 5 is subsequently inserted into the interior of the accessible pipeline, which contains two spaced apart sealing surfaces 6 for the pipe parts 1 and 3, which have annular, spaced incisions 7 are provided. The sealing surfaces 6 continue at their ends in lip seals 12. Inside the sleeve 5, cavities 8 associated with the sealing surfaces 6 are provided, which are equipped with reinforcement inserts 9. The sealing sleeve 6 is produced in an extrusion process, parts corresponding to the diameter of the sleeve 5 being cut from the strand; the reinforcement insert 9 is inserted into these cut-off parts. The extruded parts are then bent into a tube and their ends lying against one another are connected to one another by vulcanization.

In die so hergestellte Manschettendichtung 5 wird eine radiale, in den Hohlraum 8 mündende Bohrung 10 von innan her eingebracht; außerdem wird eine diametral gegenüberliegende, axial gerichtete Bohrung 11 in den Hohlraum 8 mündend eingebracht.In the cuff seal 5 produced in this way, a radial bore 10 opening into cavity 8 introduced from the inside; in addition, a diametrically opposite, axially directed bore 11 opened into the cavity 8.

Wenn sich die Manschettendichtung 5 in. der Rohrleitung an ihrer Stelle befindet, wird der Kunststoffzement durch die Bohrung 10 in den Hohlraum 8 eingebracht, bis er aus der Bohrung 11 austritt. Unmittelbar darauf wird das Rohr 14 in die Manschettendichtung 5 eingesetzt, und die auf ihm befestigten und durch Stege 16 gehaltenen vierkantigen Schläuche 15 werden unter Druckluft gesetzt * bis sie an den den Dichtflächen 6 gegenüberliegenden Innenflächen 13 der Manschettendichtung 5 zur Anlage kommen. Die Schläuche 15 halten durch den in ihnen befindlichen Druck die Flächen 13 in ihrer Lage, so daß der sich bei der Erhärtung in seinem Volumen vergrößernde Kunststoffzement die Dichtflächen 6 unter Überbrückung sämtlicher Unregelmäßigkeiten in der Rohrinnenwandung mit dem für die Dichtung erforderlichen Druck anlegt. Der in die Schläuche 15 eingegebene Druck wird so bemessen, daß durch, ihn und durch die zusätzliche, durch die Volumenvergrößerung des Kunststoffes gegebene Druckerhöhung die Elastizitätsgrenze des Materials der ManschettendichtungWhen the sleeve seal 5 is in place in the pipeline, the plastic cement is introduced through the bore 10 into the cavity 8 until it emerges from the bore 11. Immediately thereafter, the tube 14 is inserted into the sleeve seal 5, and the square hoses 15 attached to it and held by webs 16 are pressurized until they come to rest on the inner surfaces 13 of the sleeve seal 5 opposite the sealing surfaces 6. The hoses 15 hold the surfaces 13 in their position by the pressure in them, so that the plastic cement, which increases in volume as it hardens, creates the sealing surfaces 6 with the pressure required for the seal bridging all irregularities in the inner wall of the pipe. The pressure entered into the hoses 15 is measured in such a way that, through it and through the additional pressure increase given by the increase in volume of the plastic, the elastic limit of the material of the sleeve seal is reached

nicht überschritten wird. Das Rohr 14 entspricht in
seinem Umfang der Querschnifcsform der Rohrleitung 1, 3» d.h. bei rundem Querschnitt der Rohrleitung wird ein
rundes Rohr, bei einem ei-förmigen Querschnitt der
Rohrleitung wird ein Rohr 14 entsprechenden ei-förmigen Querschnittes verwendet, wobei die Schläuche 15 auf die Flächen 13 der Manschettendichtung 5 einen gleichmäßigen Druck ausüben.is not exceeded. The tube 14 corresponds to in
its circumference corresponds to the cross-sectional shape of the pipeline 1, 3, ie with a round cross-section of the pipeline, a
round tube, with an egg-shaped cross-section of the
Pipeline, a tube 14 with a corresponding egg-shaped cross-section is used, the hoses 15 exerting a uniform pressure on the surfaces 13 of the sleeve seal 5.

m/ΛΛm / ΛΛ

Claims

-Tl- claims

1. Sleeve seal for the internal sealing of pipe joints for accessible pipelines, consisting of a singing socket made of elastic material that extends over the butt joint rial, which has annular sealing surfaces on both sides of the butt joint, which on the inner walls of the two pipe joints, the pipeline are held in a sealing system, characterized in that in the Ring sleeve (5) in the area of their sealing surfaces (6) each the width of the sealing surface (6) corresponding channel-like, annular cavity (8) is arranged, which with a flowable, rapidly hardening material which increases in volume during hardening, for example a known under the name "plastic cement", a plastic containing foaming agent can be filled, wherein during the hardening the sleeve (5) on the inner surfaces (13) corresponding to the sealing surfaces (6) is subjected to pressure acting from the inside out.

2. Sleeve seal according to claim 1, characterized in that in the cavities (8) annular reinforcement inserts (9) are arranged.

..- / 12

3. Sleeve seal according to Claims 1 and 2, characterized in that each cavity (8) axially parallel with a radial, inwardly facing and is verseben outwardly facing opening (10, 11).

4. Sleeve seal according to claim 1 to 3, characterized in that that the sealing surfaces (6) of the sleeve (5) with spaced apart annular incisions (7) are provided.