NL9101900A - Werkwijze voor het vervaardigen van een opblaasbare afsluitplug voor leidingen. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een opblaasbare afsluit-plug voor leidingen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een opblaasbare afsluitplug voor leidingen, welke plug een ballonvormig element van elastisch materiaal omvat.

Dergelijke pluggen worden gebruikt voor het afsluiten van leidingen, bijvoorbeeld gasleidingen, die vooraf in een opening van de gasleiding wordt gestoken, waarna het ballonvormig element onder druk wordt gebracht door middel van perslucht of dergelijke, zodat de ballon zich verwijdt en de doortocht van de leiding afsluit. Om enige druk van de ballon op de binnenwand van de gasleiding te kunnen uitoefenen, dient de ballon in zijn bewegingsvrijheid te worden beperkt, waardoor rond de ballon een losse huls van geweven materiaal is aangebracht. Deze. losse huls heeft een beperkte rekbaarheid, zodat, bij het opblazen van de ballon, de ballon zich in axiale zin van de leiding niet kan verlengen, en de persdruk van het gasvormig medium in de ballon zich aanlegt tegen de binnenwand van de leiding, zodat een voldoende afsluitdruk kan worden bereikt.

Het vervaardigen van een ballon met een losse huls daaromheen is tamelijk omslachtig en heeft bovendien de beperking dat de variatie in diameters van de af te sluiten leidingen beperkt moet zijn, waardoor ballonnen met verschillende nominale werkdiameters moeten worden gebruikt en in voorraad worden gehouden.

Er zijn reeds pluggen bekend, waarbij het ballonvormig element is voorzien van versterkingsdraden in de mantel daarvan, welke versterkingsdraden in eindstukken zijn verankerd. De wijze van vervaardigen van een dergelijk ballonvormig element is eveneens omslachtig en kostbaar.

De uitvinding beoogt bovengenoemde bezwaren te ondervangen en een werkwijze te verschaffen, waarmee op eenvoudige en goedkope wijze een plug bestaande uit een ballonvormig element kan worden gemaakt.

De werkwijze volgens de uitvinding onderscheidt zich, doordat het ballonvormig element onder een voorafbepaalde druk wordt opgeblazen, - een draad of een groep draden met lage rekbaarheid van het ene naar het andere einde van de ballon wordt of worden gelegd, en - de draad of draden op het oppervlak van de ballon wordt of worden gehecht.

Dankzij de draden met lage rekbaarheid, die zich in hoofdzaak in axiale richting van het ballonvormig element uitstrekken is een rek van de ballon in axiale richting na het opblazen naar de nominale werkdruk beperkt en zal de ballon zich slechts in radiale zin rekken, totdat de ballon tegen de binnenwand van de leiding drukt. Het is derhalve niet meer nodig om een losse huls aan te brengen. Bovendien kan de ballon zich over een veel grotere variatie aan diameters in radiale zin strekken, zodat veel minder ballonnen qua grootte noodzakelijk zijn.

Volgens een verder ontwikkeling van de werkwijze van de uitvinding wordt de draad van een voorraad gewonnen en om de balloneinden gewikkeld, waarbij het ballonvormig element om de langsas daarvan wordt geroteerd. Zodoende is afhankelijk van de rotatiestap een groot aantal draadparten, die zich van het ene naar het andere einde uitstrekken op het ballonoppervlak aan te brengen, waarna de hechting kan plaatsvinden.

In de voorkeursuitvoeringsvorm wordt een latex-i materiaal na het aanbrengen van de draden op het oppervlak van het ballonvormig element op het oppervlak versproeid, zodat daarmee de draden innig met het oppervlak kunnen worden gehecht.

Volgens een variant van de werkwijze is het ook i mogelijk om de draad gelijktijdig met het latex op het oppervlak te spuiten.

Voorts is het mogelijk om de draad voor het verspuiten uit vezels te spinnen met de latex te hechten en vervolgens op het oppervlak aan te brengen.

Vóór het aanbrengen van de draden kan het oppervlak van het ballonvormig element worden bedekt met een hecht-laag.

De uitvinding heeft voorts betrekking op de ballon verkregen volgens de hierboven beschreven werkwijze, waarbij het ballonvormig element uit elastische materiaal, bijvoorbeeld rubber bestaat. De aangebracht versterkingsdraden kunnen bestaan uit staaldraad, glas- of koolstofvezel, welke vezels vooraf tot draden kunnen zijn gesponnen.

Bovengenoemde werkwijze en andere kenmerken van de uitvinding zullen hieronder nader worden toegelicht in een aantal uitvoeringsvoorbeelden, welke in bijgaande tekening zijn getoond. In de tekening is:

Fig. 1 een schematisch perspectivisch aanzicht van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een eerste uitvoeringsvorm, fig. 2 en 3 een perspectivisch aanzicht van de verkregen afsluitplug in ongeblazen respectievelijk opgeblazen toestand in een pijpvormig element, fig. 4a, b telkens een perspectivisch aanzicht van een andere wijze van aanleggen van versterkingsdraden rond een ballonvormig element in gedeeltelijke en voltooide toestand, fig. 5 een perspectivisch aanzicht van een ballonvormig element, waarin volgens een andere variant van de werkwijze de versterkingsdraden worden aangelegd.

In fig. 1 is met het cijfer 1 het ballonvormig element aangegeven, dat dient voor het verkrijgen van een afsluitplug volgens de uitvinding. Het ballonvormig element is aan één zijde 2 gesloten en aan de andere zijde 3 aangesloten op een stomp 4, welke is voorzien van een afsluitklep 5, dat middels de handgreep 6 in de open respectievelijk gesloten stand is te brengen. De stomp 4 kan zich door het ballonvormig element 1 geheel uitstrekken tot in het ver jongde einddeel 2 van het element, hoewel dat niet strikt noodzakelijk is.

De stomp 4 wordt in een huls 7 van een draaibaar gelagerde drager 8 gestoken, die in de richting van de pijl PI door een motor 9 kan worden rondgedraaid in continue of stapsgewijze zin.

Onder een voorafbepaalde hoek α ten opzichte van de langsas A-A van de stomp 4 en derhalve van het ballonvormig element 1 is een roterende houder 10 aangebracht, die via lagers 11 draaibaar is aangedreven in een niet getoond gestel. De houder 10 heeft aan één einde een kruk 11, welke aan het vrije einde een arm 12 draagt. De arm 12 heeft een geleideoog 13. Door het verdraaien van de houder 10 om de as B-B volgt het oog 13 een cirkelvormige baan aangegeven met de pijl P2. Het middelpunt van deze baan valt samen met het snijpunt van de lijn B-B en de lijn A-A. Aangezien de hoek a groter is dan 90° zal het oog 13 zich nabij de drager 8 aan de in fig. 1 achterste zijde van het ballonvormig element 1 langsgaan, en aan de zijde 2 van het ballonvormig element aan de voorzijde daarvan.

Een draad D kan van een voorraad V worden afgespoeld en via een opening in de drager 10, via de kruk 11 naar buiten, en vervolgens langs de arm 12 door het oog 13 worden geleid.

Bij het bevestigen van het uiteinde van de draad D aan een oppervlaktedeel van het ballonvormig element 1 kan de draad van het ene naar het andere einde praktisch parallel aan de hartlijn A-A van het ballonvormig element over de buitenzijde daarvan worden gewikkeld, waarbij telkens de stap van de motor A de hoegrootheid van de afstand van opeenvolgende draadparten bepaalt, aangezien het ballonvormig element 1 met de stomp 4 stapsgewijs rond de as A-Av wordt geroteerd.

Bij het volledig omwikkelen van het ballonvormig element 1 kan vervolgens middels een sproeitoestel 15 een hechtmiddel over de neergelegde draadparten en het oppervlak van het ballonvormig element 1 worden gespoten, zodat een innige hechting tussen de draadparten en het ballonvormig element 1 ontstaat.

Opgemerkt wordt, dat voordat een ballonvormig element 1 in de draaibank 8, 9 wordt aangebracht, dit ballonvormig element 1 op een voorafbepaalde druk wordt gebracht door de stomp 4 op een drukbron aan te sluiten, de kraan 5, 6 te openen, de gewenste druk in het ballonvormig element 1 aan te brengen, en vervolgens de kraan 5, 6 te sluiten. Daardoor krijgt het ballonvormig element enige stevigheid tijdens het wikkelen van de draad D.

Na het voltooien van de afsluitplug kan deze van de stomp 4 worden afgeschoven en worden vervangen door een nieuw ballonvormig element 1.

In fig. 2 en 3 is de toepassingswijze van de verkregen afsluitplug nader toegelicht. De plug wordt aangesloten met het einde 3 op een drukleiding 21, welke via een klep 22 in verbinding staat met een drukbron 23. De plug wordt vervolgens in een af te sluiten leiding 20 geschoven, hetgeen op elke willekeurige wijze kan plaatsvinden, bijvoorbeeld via een open einddeel van de pijp 20, echter ook via een in de wand daarvan te maken opening.

Vervolgens wordt door het openen van de klep 22 perslucht toegelaten in de plug respectievelijk het ballonvormig lichaam 1, waardoor deze zich zal strekken in hoofdzakelijk radiale zin, hetgeen in fig. 3 is getoond. Dankzij de draadparten, welke van weinig rekbaar materiaal zijn vervaardigd, zal de ballon zich meloenvormig gaan vormen, waardoor de buitenomtrek groter wordt en zich tegen de binnenwand van de pijp 20 zal aanleggen. De afstand tussen het vrije deel 2 en het aan de leiding 21 bevestigde deel 3 van het ballonvormig element 1 wordt door het opblazen kleiner, aangezien de versterkingsdraden een axiale verlenging van de ballon niet toestaan, integendeel de voormelde afstandsvermindering bewerkstelligen. Dankzij deze vorm ontstaat de mogelijkheid, dat het ballonvormig element, dat zelf van zeer elastisch materiaal is, zich toch stevig tegen de binnenwand van de pijp 20 zal aanvleien en een voldoende druk kan opbouwen teneinde mogelijke gasdruk ter linker zijde van de plug te weerstaan.

Fig. 4a en b tonen een andere werkwijze voor het aanleggen van de versterkingsdraden volgens de uitvinding. Daartoe kan een ringvormig element 30 met een diameter iets groter dan de buitendiameter van het onder druk gebrachte ballonvormig element 1 in de richting van de pijl PI langs het buitenoppervlak worden geschoven. Binnen het kader van de uitvinding is het ook mogelijk het ballonvormig element in de tegengestelde richting door de ring 30 te schuiven. De ring is voorzien van axiaal gerichte gaten 31, waarvan er een groot aantal over de omtrek van de ring zijn verdeeld. Elk gat 31 dient voor het geleiden van een draad D, welke van een voorraadspoel V kan worden gewonnen.

Aanvankelijk worden alle draadeinden met een hulp-ring 33, welke nauw sluit op het einde 2 van het ballonvormig element 1, bevestigd.

Nadat het einde 3 van het ballonvormig element 1 de ring 30 is gepasseerd, kan door middel van een ringaanleg-mechanisme (niet getoond) een tweetal ringen rond de dradenbundel D worden geklemd en daaraan bevestigd, waarna de draden tussen de ringen 34, 35 worden doorgesneden. Het ballonvormig element kan vervolgens met de draden D worden verwijderd. De draden D kunnen op hiervoor beschreven wijze aan het buitenoppervlak van het ballonvormig element worden vastgehecht.

Fig. 5 toont een uitvoeringsvorm, waarbij de draad D, welke in vezelvorm in een voorraadvat 40 is opgenomen, wordt gewonnen door de vezels met een sproeiïnrichting 41 tot een draad te vormen door middel van een hechtmiddel, dat via toevoerleiding 42 in het spuitmondstuk wordt gebracht. Door een heen en weer gaande beweging van het voorraadvat 40 met spuitmondstuk 41 langs het buitenoppervlak van een ballonvormig element 1, kan telkens een draad langs het buitenoppervlak worden gevormd respectievelijk gehecht door hetzelfde hechtmiddel uit het sproeimondstuk 41. Het ballonvormig element 1 kan desgewenst op de in fig. 1 aangegeven wijze zijn opgespannen in een draaibank, om telkens het element een stap verder te draaien bij de heen en weer gaande beweging van het sproeimondstuk 41.

In alle bovenbeschreven werkwijzen voor het versterken van het ballonvormig element met langsdraden van weinig rekbaar materiaal kan vóór het aanbrengen van die draden het oppervlak van het ballonvormig element eerst worden bedekt met een hechtmiddel, zoals latex, polyurethaan of dergelijke.

Binnen het kader van de uitvinding zijn andere uitvoeringsvormen respectievelijk andere combinaties van de hierboven beschreven en getoonde werkwijzen mogelijk.

Claims (9)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een opblaasbare afsluitplug voor leidingen, welke plug een ballonvormig element van elastisch materiaal omvat, met het kenmerk, dat het ballonvormig element onder een voorafbepaalde druk wordt opgeblazen, - een draad of een groep draden met lage rekbaarheid van het ene naar het andere einde van de ballon wordt of worden gelegd, en - de draad of draden op het oppervlak van de ballon wordt of worden gehecht.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de draad van een voorraad wordt gewonnen en om de bal-loneinden wordt gewikkeld onder het roteren van de ballon om de langsas daarvan.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 en/of 2, met het kenmerk, dat na het aanbrengen van de draad een laag hecht-middel, bijvoorbeeld latex, polyurethaan of dergelijke over het oppervlak en de draad wordt gespoten ter hechting van de draadparten op het oppervlak.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de draad gelijktijdig met het hechtmiddel, bijvoorbeeld latex, polyurethaan of dergelijke op het oppervlak van het ballonvormig element wordt gespoten.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de draad uit losse vezels wordt gesponnen.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ballonvormig element vóór het aanbrengen van de draden wordt bedekt met een hechtmateri-aal, zoals latex, polyurethaan of dergelijke.

7. Plug verkregen met de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, welke plug een ballonvormig element van elastisch materiaal omvat, met het kenmerk, dat de of elke draad een lagere elasticiteitscoèfficiënt dan dat van het elastische materiaal heeft.

8. Plug volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de draad is gevormd uit metaal.

9. Plug volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de draad is gevormd uit vezelmateriaal, bijvoorbeeld glas- of koolstofvezel.