WO2007112979A1 - Pressure compensation ring - Google Patents

Pressure compensation ring Download PDF

Info

Publication number
WO2007112979A1
WO2007112979A1 PCT/EP2007/002890 EP2007002890W WO2007112979A1 WO 2007112979 A1 WO2007112979 A1 WO 2007112979A1 EP 2007002890 W EP2007002890 W EP 2007002890W WO 2007112979 A1 WO2007112979 A1 WO 2007112979A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
transmission elements
pressure transmission
ring according
fibers
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/002890
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Franz Baumgartner
Original Assignee
Franz Baumgartner
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Franz Baumgartner filed Critical Franz Baumgartner
Publication of WO2007112979A1 publication Critical patent/WO2007112979A1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/005Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by forcing prefabricated elements through the ground, e.g. by pushing lining from an access pit
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00Sewer pipe-line systems
    • E03F3/06Methods of, or installations for, laying sewer pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/028Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground
    • F16L1/036Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground the pipes being composed of sections of short length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/06Accessories therefor, e.g. anchors

Definitions

  • the present invention relates to a pressure equalization ring for insertion between pipe end faces in the underground propulsion of pipes, wherein the pressure equalization ring has one or more pressure transmission elements of elastomeric material.
  • a pipeline is formed from individual juxtaposed pre-compression pipes, which is driven by the fact that on its rear end a high axial pre-pressing force is exerted.
  • the pipe end faces are consequently pressed together.
  • axial pressure equalization ring are inserted, which is often referred to as a pressure transmission ring.
  • the pressure compensation rings must be able to absorb the entire axial Vorpresskraft without damage and thereby cause the most uniform pressure distribution on the pipe ends. In the prior art, these requirements have so far mostly been countered by the use of wood pressure compensation rings, which are either complete, or at least in the pressure-compensating rings.
  • BESTATJGUNGSKOPIE bearing areas made of wood Such an embodiment results, for example, from DE 296 14 582 IM.
  • the pressure transmission ring described therein has as the actual pressure transmission element made of a wood material core ring, which is surrounded in its radial outer region by an enveloping ring of elastic material.
  • the relatively soft compared to wood material elastomer material assumes only a sealing and adjustment function on the pipe wall, and no pressure transmission.
  • wood pressure compensation rings have the fundamental, material-related disadvantage that they are relatively strongly plastically deformed during pipe advance by the axial force acting and only have a low elastic resilience. In the permanently compressed state, which occupies the wood after the first compression, the desired pressure equalization and the uniform pressure distribution is no longer achieved.
  • wood pressure equalization rings entail an increased danger of germs. Removed wood particles and fibers also cause contamination and may damage the fittings, containers and other equipment. A check or repair of built-in wood pressure equalization rings is especially in non-walkable, d. H. Small-caliber lines after installation no longer feasible.
  • European Patent Application EP 1 079 064 A2 discloses a pressure compensation ring which has a plurality of pressure transmission elements made of elastomeric material, which are arranged at a distance from one another in the plane of the pressure equalization ring. Between the individual pressure transmission elements remain correspondingly cleared spaces. Since the elastomer materials used are incompressible, an axial compression of the pressure transmission elements has a transverse deformation in the plane perpendicular to the tube axis result. The pressure transmission elements behave resiliently in the axial direction and are elastically, ie reversibly deformed between the pipe end faces.
  • the pressure compensation ring is incompressible against further compression in the axial direction. This results in a compact pressure plate as in a wooden pressure equalization ring. This means that the pressure equalization ring can be pressed together axially until the spaces between the individual pressure transmission elements are completely filled with elastic material by the transverse deformation occurring. If the contact pressure is increased beyond that, no further elastic deformation takes place, but the pre-pressing force introduced via a pipe end face is transferred directly to the opposite pipe end face.
  • This pressure equalization ring is that is introduced by the initially elastic deformation of the pressure transmission elements of the contact pressure particularly evenly in the pipe end faces, even with unevenness in the pipe mirror or punctiform load on cornering when the socket gap on the pipe joint on the outside of the curve is greater as inside.
  • the springback due to its elastic behavior ensures in this situation that the pressure transmission elements expand axially again in the enlarged sleeve gap and at the same time increase the contact pressure in the direction of the inner side of the cable through this elastic pressure transmission.
  • the elastic properties remain largely preserved even after multiple deformation by loading and unloading. Due to the incompressible behavior in the fully compressed state, d. H. at full pressure, the spring characteristic increases disproportionately, d. H. progressive, since the individual pressure compensation elements are pressed together in the manner described above to a closed flange parallel to the plane and behave like a compact pressure plate. In this state, the pre-pressing force acts until the mechanical material destruction, namely the pipe end or the elastomer material.
  • this pressure compensation ring Due to the described elastic and elastohydraulic behavior, this pressure compensation ring provides an optimal, reversible pressure distribution. probably during the pipe jacking, as well as in later line movements guaranteed, which can be caused by damage or other movements of the ground. Incidentally, reference is made to EP 1 079 064 A2 with regard to the described pressure compensation ring.
  • a not yet completely solved in the pressure equalization ring described problem consists in that the transverse deformations occurring during compression of the pressure transmission elements can transmit forces to the material of the pipe end faces, which, in very strong compression, can lead to breakage of the brittle pipe material.
  • a pressure equalization ring for insertion between pipe end faces in the underground propulsion of pipes, wherein the pressure equalization ring one or more pressure transmission elements made of elastomeric material, wherein the pressure transmission elements at their intended for contact with the end faces of the tubes contact surfaces at least partially have a gain.
  • the reinforcement should be such that virtually no transverse expansion of the pressure transmission element occurs at the contact surfaces themselves, wherein transverse expansion is understood to mean an elongation perpendicular to the tube axis.
  • transverse expansion is understood to mean an elongation perpendicular to the tube axis.
  • the plane of the pressure equalization ring is understood to mean the plane that is orthogonal to the pipe axis.
  • the pressure equalization ring on a plurality of pressure transmission elements which are arranged spaced from each other in the plane of the pressure equalizing ring.
  • the pressure transmission elements are still able to deform elastically. Accordingly, they experience in the space between the contact surfaces themselves also a transverse deformation, wherein the individual pressure transmission elements can possibly be compressed so far 5, that spaces between the pressure transmission elements are completely filled, so that a compact pressure plate is formed.
  • the pressure equalization ring according to the invention corresponds to the above-described pressure equalization ring from EP 0 079 064 A2 when using a plurality of pressure transmission elements.
  • the advantages of such a pressure compensation ring described in the introduction thus also apply to the new invention.
  • the pressure equalization ring according to the invention realizes all the advantages of the above-described prior art, but at the same time causes a breakage of the most brittle pipe material is practically excluded by the occurrence of shear forces.
  • the reinforcements at the contact surfaces may be formed in various ways.
  • it may be a fabric, with particular textile, steel, plastic, fiberglass, ceramic fiber, carbon fiber or aramid fiber tissue come into question.
  • the fabric should be as strong as possible.
  • the reinforcement serving tissue may be embedded in the contact region of the pressure transmission elements or be applied directly to the pressure transmission elements. Since the pressure transmission elements consist of an elastomeric material, it is particularly advisable to apply or vulcanize the fabric layers. However, it is also possible to use other types of attachment or embedding of the fabric, for example by gluing.
  • the pressure transmission elements can also have notches on at least one side, in particular on the inside and outside of the pressure equalization ring, in order to simplify the circular deformation.
  • the reinforcements at the contact surfaces of the pressure-transmitting elements can also project radially beyond the elastic parts of the pressure-transmitting elements in the relaxed state.
  • the reinforcements of the contact surfaces are correspondingly wider (with respect to the plane perpendicular to the tube axis) than the actual elastic pressure transmission elements.
  • the pressure transmission elements then likewise experience transverse expansion, so that reinforcements and elastic pressure transmission elements approach each other again in their radial expansion. Possibly. reaches the pressure transmitting element in the compressed state lo a radial extent, which corresponds to the reinforcement or even slightly beyond.
  • An embodiment of the pressure compensation ring in this way that the reinforcements protrude radially beyond the pressure transmission elements is advantageous in that even with strong compression of the pressure transmission elements, the elastomer material is not pressed radially outward so far i5 that it transfers by contact with the pipe end faces transverse forces on them ,
  • the pressure transmission elements can also be provided with a press adhesive layer, whereby the pressure equalization ring can be fixed to the pipe end face of the vorzuhotden tube. In this way, the insertion 20 and fixing the pressure equalization ring between the tubes is easier.
  • the pressure transmission elements preferably have parallel axial pressure surfaces. As a result, they can be installed in a defined manner between the frontal pressure surfaces of the pre-compression tubes and form a permanently elastic intermediate layer.
  • pressure transmission elements which form in cross section a parallel flattened section of a fictitious circular cross section. But also possible is a rectangular cross-section.
  • the pressure transmission elements can also radially have a concave curvature, so that there, where the pressure transmission o element experiences the strongest transverse strain, it has the smallest radial extent Has. Accordingly strong, the element can then be pressed without the elastomeric material bulging radially.
  • the shaping of the pressure transmission elements in the axial tube plane is in principle subject to no restrictions. However, it is particularly favorable, 5 that the pressure transmission elements are formed as elastomeric lamellae, either radially-fan-shaped running, or circumferential in the circumferential direction. The spaces between these slats also extend correspondingly radially-radially or circumferentially circumferentially.
  • the circumferentially extending elastomeric blades have the particular advantage that at the same time they effect a sealing of the sleeve gap due to their elastic properties. This may be particularly important in drinking and process water lines or for other special applications.
  • the elastomeric slats can also be arranged in multiple rows.
  • the elastomeric slats are interconnected by webs.
  • an inventive pressure compensation ring forms an assembly unit which can be mounted particularly efficiently in the pipe joint.
  • the pressure transmission elements are mounted on a pipe end face.
  • elastomeric slats are already attached from the factory on one side to the frontal pressure surface of a prepressing tube, for example they are glued undetachably. The ease of assembly is thereby increased.
  • Figure 1 shows a 5 pressure compensation ring according to the invention in an axial view
  • Figure 2 is a sectional view of a pipe joint with a pressure equalizing ring of the prior art
  • Figure 3 is a sectional view of a pressure transmitting element without reinforcement in the installed state
  • FIG. 4 shows the pressure transmission element from FIG. 3 at full pressure
  • Figure 5 is a sectional view of a pressure transmitting element with reinforcement
  • Figure 6 is a sectional view of a pressure transmitting element according to another embodiment
  • FIG. 7 shows the sectional view of the pressure transmission element from FIG. 6 at full compression
  • Figure 8 is a sectional view of a pressure transmitting element according to another embodiment.
  • Figure 9 is a sectional view of
  • FIG. 1 shows an axial view of a pressure equalization ring according to the invention Phyg, which is provided as a whole by the reference numeral 1 and a plurality of radially, fan or radially arranged protruding from the image plane pressure transmission elements 2 has. Between the lamellar pressure-transmitting elements 2 are intermediate spaces. 3
  • Figure 2 shows a pipe joint in a partial view in longitudinal section, wherein the ends of two abutting Vorpressrohre 4 are shown, between the frontal pressure surfaces 4a schematically a pressure equalization ring 1 is shown with pressure transmission elements 2 of the prior art.
  • the pressure transmission elements 2 have a parallel flattened circular cross-section.
  • the pressure transmission elements 2 are here partially compressed and practice one indicated by the arrows pressure in the axial direction of the tubes 4.
  • the dashed outer lines the radial maximum transverse extent is characterized in which the pressure transmission elements 2 completely fill the gaps 3.
  • the pressure transmission elements 2 undergo a considerable additional transverse expansion at full pressure, which exerts transverse forces on the pipe end faces 4a, which can lead to the formation of cracks or other damage to the pipes 4 there.
  • a primary seal 5 is shown in this figure.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of a single pressure transmission element 2 without reinforcement from the prior art.
  • FIG. 3 thus shows an enlarged detail of FIG. 2.
  • the pressure-transmitting element 2 can be seen to have a width b at a distance h of the tubes 4, the pressure-transmitting element 2 and the tubes 4 abutting against the contact surfaces 6.
  • FIG. 5 shows a representation corresponding to FIG. 3 of a pressure transmission element 2 made from a pressure compensation ring 1 according to the invention.
  • the pressure transmission element 2 is also made of elastomeric material, but has at the contact surfaces to the tubes 4 in each case reinforcements 8, which extend radially outward than the Elasto body of the pressure transmission element 2 itself.
  • reinforcements 8 which extend radially outward than the Elasto body of the pressure transmission element 2 itself.
  • the pressure transmission element 2 has the shape of a parallel flattened circular cross-section.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a pressure transmission element 2, which has a rectangular profile.
  • Tubes 4 come into direct contact only with the reinforcements 8, no tensile stresses are exerted on the pipe end faces by the transverse deformation of the pressure transmission element 2.
  • FIGS 8 and 9 further embodiments of a pressure transmission element 2 are shown, in which case a plane-parallel rectangular profile is used with concave radial faces. Also in this case, the radial extent of the reinforcements 8 is wider than the radial extent of the pressure transmission element 2 even in a relaxed state, so that even at full pressure, shown in Figure 9, the elastomeric part of the pressure transmission element 2 does not protrude radially beyond the reinforcements 8.

Abstract

The invention relates to a pressure compensation ring to be inserted between faces (4a) of pipes when pipes (4) are advanced underground. Said pressure compensation ring (1) comprises one or several elastomeric pressure transducing elements (2) which are provided at least in part with reinforcements (8) on the contact surfaces (6) used for contacting the faces of the pipes (4), said reinforcements (8) largely preventing the pressure transducing elements (2) from expanding on the contact surfaces (6) on the plane of the pressure compensation ring (1), thus preventing transversal forces from being introduced into the faces of the pipes (4) and the mostly brittle material from breaking.

Description

Druckausαleichsrinα Druckausαleichsrinα
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckausgleichsring zur Einlage zwischen Rohrstirnflächen beim unterirdischen Vortrieb von Rohren, wobei der Druckausgleichsring ein oder mehrere Druckübertragungselemente aus Elastomermaterial aufweist.The present invention relates to a pressure equalization ring for insertion between pipe end faces in the underground propulsion of pipes, wherein the pressure equalization ring has one or more pressure transmission elements of elastomeric material.
Bei der Verlegung von Rohrleitungen im Vorpressverfahren wird aus einzelnen, aneinander gesetzten Vorpressrohren eine Rohrleitung gebildet, die dadurch vorangetrieben wird, dass auf ihr hinteres Ende eine hohe axiale Vorpresskraft ausgeübt wird. An den Rohrstößen werden die Rohrstirnflächen folglich aufeinander gepreßt. Um Beschädigungen aufgrund ungleichmäßiger Spannungsverteilungen vorzubeugen, muß insbesondere bei Rohren aus relativ spröden Ma- terialien, z. B. Beton, Steinzeug und dergleichen, zwischen den Rohrstirnflächen ein flacher, axialer Druckausgleichsring eingelegt werden, der häufig auch als Druckübertragungsring bezeichnet wird. Diese Druckausgleichsringe aus nachgiebigem Material gleichen punktuelle Spitzendrücke aus, beispielsweise aufgrund von Unebenheiten und Kantenpressungen bei axialen Abweichungen aus ungewollten und gewollten Auslenkungen, beispielsweise bei Kurvenpressungen.During the laying of pipelines in the pre-pressing process, a pipeline is formed from individual juxtaposed pre-compression pipes, which is driven by the fact that on its rear end a high axial pre-pressing force is exerted. At the pipe joints, the pipe end faces are consequently pressed together. In order to prevent damage due to uneven stress distributions, especially for pipes from relatively brittle Ma- materials, eg. As concrete, stoneware and the like, between the pipe end faces a flat, axial pressure equalization ring are inserted, which is often referred to as a pressure transmission ring. These pressure compensating rings made of flexible material compensate for punctual peak pressures, for example, due to unevenness and edge pressures in axial deviations from unwanted and intentional deflections, for example in curve pressing.
Die Druckausgleichsringe müssen die gesamte axiale Vorpresskraft ohne Beschädigung aufnehmen können und dabei eine möglichst gleichmäßige Druckverteilung auf die Rohrenden bewirken. Im Stand der Technik ist man diesen Anforderungen bisher zumeist durch die Verwendung von Holzdruckausgleichsringen begegnet, die entweder vollständig, oder zumindest in den drucküber-The pressure compensation rings must be able to absorb the entire axial Vorpresskraft without damage and thereby cause the most uniform pressure distribution on the pipe ends. In the prior art, these requirements have so far mostly been countered by the use of wood pressure compensation rings, which are either complete, or at least in the pressure-compensating rings.
BESTATJGUNGSKOPIE tragenden Bereichen aus Holz bestehen. Eine derartige Ausführungsform ergibt sich beispielsweise aus der DE 296 14 582 IM . Der darin beschriebene Druckübertragungsring hat als eigentliches Druckübertragungselement einen aus Holzwerkstoff bestehenden Kernring, der in seinem radialen Außenbereich von einem Hüllring aus elastischem Material umgeben ist. Das im Vergleich zu Holzwerkstoff relativ weiche Elastomermaterial übernimmt dabei allerdings lediglich eine Dicht- und Anpassungsfunktion an die Rohrwandung, und keine Druckübertragung.BESTATJGUNGSKOPIE bearing areas made of wood. Such an embodiment results, for example, from DE 296 14 582 IM. The pressure transmission ring described therein has as the actual pressure transmission element made of a wood material core ring, which is surrounded in its radial outer region by an enveloping ring of elastic material. The relatively soft compared to wood material elastomer material, however, assumes only a sealing and adjustment function on the pipe wall, and no pressure transmission.
Holzdruckausgleichsringe haben allerdings den prinzipiellen, materialbedingten Nachteil, daß sie beim Rohrvortrieb durch die wirkende Axialkraft relativ stark plastisch verformt werden und nur eine geringe elastische Rückfederung haben. Im bleibend zusammengepressten Zustand, den das Holz bereits nach dem ersten Zusammenpressen einnimmt, wird der gewünschte Druckausgleich bzw. die gleichmäßige Druckverteilung nicht mehr erreicht.However, wood pressure compensation rings have the fundamental, material-related disadvantage that they are relatively strongly plastically deformed during pipe advance by the axial force acting and only have a low elastic resilience. In the permanently compressed state, which occupies the wood after the first compression, the desired pressure equalization and the uniform pressure distribution is no longer achieved.
Außerdem bringen Holzdruckausgleichsringe mit der Zeit eine erhöhte Ver- keimungsgefahr mit sich. Durch abgelöste Holzpartikel und -fasern kommt es darüber hinaus zur Verunreinigung und unter Umständen zur Beschädigung von Armaturen, Behältern und sonstigen Aggregaten. Eine Kontrolle bzw. Nachbesserungen von eingebauten Holzdruckausgleichsringen ist insbesondere bei nicht begehbaren, d. h. kleinkalibrigen Leitungen nach der Verlegung nicht mehr durchführbar.In addition, over time wood pressure equalization rings entail an increased danger of germs. Removed wood particles and fibers also cause contamination and may damage the fittings, containers and other equipment. A check or repair of built-in wood pressure equalization rings is especially in non-walkable, d. H. Small-caliber lines after installation no longer feasible.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 079 064 A2 ist ein Druckausgleichsring bekannt, der eine Mehrzahl von Druckübertragungselementen aus Elastomermaterial aufweist, die in der Ebene des Druckausgleichsringes beabstandet zueinander angeordnet sind. Zwischen den einzelnen Druckübertragungselementen bleiben entsprechend Zwischenräume frei. Da die verwendeten Elastomerwerkstoffe inkompressibel sind, hat eine axiale Kompression der Druckübertragungselemente eine Querverformung in der Ebene senkrecht zur Rohrachse zur Folge. Die Druckübertragungselemente verhalten sich dabei in axialer Richtung federelastisch und werden zwischen den Rohrstirnflächen elastisch, d. h. reversibel verformt. Sobald jedoch für die Druckübertragungselemente in der Ebene des Druckausgleichsringes, d. h. der Ebene senkrecht zur Rohrachse, kein Ausweichraum mehr zur Verfügung steht, weil die radial begrenzte Dichtfläche vollständig ausgefüllt ist, wird der Druckausgleichsring gegen weiteres Zusammenpressen in axialer Richtung inkompressibel. Es entsteht folglich eine kompakte Druckplatte wie bei einem Holzdruckausgleichsring. Dies bedeutet, dass der Druckausgleichsring soweit axial zusammengepresst werden kann, bis die Zwischenräume zwischen den einzelnen Druckübertragungselementen durch die auftretende Querverformung vollständig mit elastischem Material gefüllt sind. Wird die Anpresskraft darüber hinaus erhöht, erfolgt keine weitere elastische Verformung mehr, sondern die über eine Rohrstirn- fläche eingeleitete Vorpresskraft wird unmittelbar auf die gegenüberliegende Rohrstirnfläche übertragen.European Patent Application EP 1 079 064 A2 discloses a pressure compensation ring which has a plurality of pressure transmission elements made of elastomeric material, which are arranged at a distance from one another in the plane of the pressure equalization ring. Between the individual pressure transmission elements remain correspondingly cleared spaces. Since the elastomer materials used are incompressible, an axial compression of the pressure transmission elements has a transverse deformation in the plane perpendicular to the tube axis result. The pressure transmission elements behave resiliently in the axial direction and are elastically, ie reversibly deformed between the pipe end faces. However, as soon as for the pressure transmitting elements in the plane of the pressure equalization ring, ie the plane perpendicular to the tube axis, no escape space is available because the radially limited sealing surface is completely filled, the pressure compensation ring is incompressible against further compression in the axial direction. This results in a compact pressure plate as in a wooden pressure equalization ring. This means that the pressure equalization ring can be pressed together axially until the spaces between the individual pressure transmission elements are completely filled with elastic material by the transverse deformation occurring. If the contact pressure is increased beyond that, no further elastic deformation takes place, but the pre-pressing force introduced via a pipe end face is transferred directly to the opposite pipe end face.
Ein Vorteil dieses Druckausgleichsrings besteht darin, dass durch die zunächst federelastische Verformung der Druckübertragungselemente der Anpressdruck besonders gleichmäßig in die Rohrstirnflächen eingeleitet wird, und zwar selbst bei Unebenheiten im Rohrspiegel oder punktueller Belastung bei Kurvenpressung, wenn der Muffenspalt am Rohrstoß auf der Außenseite der Kurve größer ist als innen. Die Rückfederung aufgrund ihres federelastischen Verhaltens sorgt in dieser Situation dafür, dass die Druckübertragungselemente sich im erweiterten Muffenspalt wieder axial ausdehnen und gleichzeitig durch diese elastische Druckübertragung den Anpressdruck in Richtung der Leitungs- bogeninnenseite verstärken.An advantage of this pressure equalization ring is that is introduced by the initially elastic deformation of the pressure transmission elements of the contact pressure particularly evenly in the pipe end faces, even with unevenness in the pipe mirror or punctiform load on cornering when the socket gap on the pipe joint on the outside of the curve is greater as inside. The springback due to its elastic behavior ensures in this situation that the pressure transmission elements expand axially again in the enlarged sleeve gap and at the same time increase the contact pressure in the direction of the inner side of the cable through this elastic pressure transmission.
Die federelastischen Eigenschaften bleiben selbst nach vielfacher Verformung durch Be- und Entlastung weitgehend erhalten. Durch das inkompressible Verhalten im vollkommen zusammengepressten Zustand, d. h. bei Vollpressung, steigt die Federkennlinie überproportional, d. h. progressiv an, da die einzelnen Druckausgleichselemente in der vorangehend erläuterten Weise zu einem geschlossenen Flanschring planparallel zusammengepresst sind und sich wie eine kompakte Druckplatte verhalten. In diesem Zustand wirkt die Vorpresskraft bis zum Erreichen der mechanischen Materialzerstörung, und zwar des Rohrendes oder des Elastomermaterials.The elastic properties remain largely preserved even after multiple deformation by loading and unloading. Due to the incompressible behavior in the fully compressed state, d. H. at full pressure, the spring characteristic increases disproportionately, d. H. progressive, since the individual pressure compensation elements are pressed together in the manner described above to a closed flange parallel to the plane and behave like a compact pressure plate. In this state, the pre-pressing force acts until the mechanical material destruction, namely the pipe end or the elastomer material.
Durch das geschilderte federelastische und elastohydraulische Verhalten ist durch diesen Druckausgleichsring eine optimale, reversible Druckverteilung so- wohl während des Rohrleitungsvortriebs, als auch bei späteren Leitungsbewegungen gewährleistet, welche durch Bergschäden oder sonstige Bewegungen des Untergrunds hervorgerufen werden können. Im Übrigen wird hinsichtlich des beschriebenen Druckausgleichsrings auf die EP 1 079 064 A2 Be- zug genommen.Due to the described elastic and elastohydraulic behavior, this pressure compensation ring provides an optimal, reversible pressure distribution. probably during the pipe jacking, as well as in later line movements guaranteed, which can be caused by damage or other movements of the ground. Incidentally, reference is made to EP 1 079 064 A2 with regard to the described pressure compensation ring.
Ein bei dem beschriebenen Druckausgleichsring noch nicht vollständig gelöstes Problem besteht jedoch darin, dass die beim Zusammendrücken der Druckübertragungselemente auftretenden Querverformungen Kräfte auf das Material der Rohrstirnflächen übertragen können, was, bei sehr starkem Zusammen- drücken, zum Bruch des spröden Rohrmaterials führen kann.However, a not yet completely solved in the pressure equalization ring described problem consists in that the transverse deformations occurring during compression of the pressure transmission elements can transmit forces to the material of the pipe end faces, which, in very strong compression, can lead to breakage of the brittle pipe material.
Es stellt sich somit erfindungsgemäß die Aufgabe, einen Druckausgleichsring zur Verfügung zu stellen, der einerseits die Vorteile des oben beschriebenen Druckausgleichsringes der EP 1 079 064 A2 beinhaltet und darüber hinaus keine Querkräfte in das Rohrendmaterial einleitet, um einen Bruch dieses meist spröden Materials zu verhindern.It is thus an object of the present invention to provide a pressure equalization ring which, on the one hand, incorporates the advantages of the above-described pressure equalization ring of EP 1 079 064 A2 and, moreover, does not introduce any transverse forces into the pipe end material in order to prevent breakage of this mostly brittle material.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Druckausgleichsring zur Einlage zwischen Rohrstirnflächen beim unterirdischen Vortrieb von Rohren, wobei der Druckausgleichsring ein oder mehrere Druckübertragungselemente aus Elastomermaterial aufweist, wobei die Druckübertragungselemente an ihren für den Kontakt mit den Stirnflächen der Rohre vorgesehenen Kontaktflächen zumindest teilweise eine Verstärkung aufweisen.This object is achieved by a pressure equalization ring for insertion between pipe end faces in the underground propulsion of pipes, wherein the pressure equalization ring one or more pressure transmission elements made of elastomeric material, wherein the pressure transmission elements at their intended for contact with the end faces of the tubes contact surfaces at least partially have a gain.
Die Verstärkung soll dabei so beschaffen sein, dass an den Kontaktflächen selbst praktisch keine Querdehnung des Druckübertragungselementes auftritt, wobei unter Querdehnung eine Dehnung senkrecht zur Rohrachse verstanden wird. Ebenso wird unter der Ebene des Druckausgleichsrings die Ebene verstanden, die zur Rohrachse orthogonal ist.The reinforcement should be such that virtually no transverse expansion of the pressure transmission element occurs at the contact surfaces themselves, wherein transverse expansion is understood to mean an elongation perpendicular to the tube axis. Likewise, the plane of the pressure equalization ring is understood to mean the plane that is orthogonal to the pipe axis.
Vorteilhafterweise weist der Druckausgleichsring mehrere Druckübertragungselemente auf, die in der Ebene des Druckausgleichsringes beabstandet zueinander angeordnet sind. Trotz der in die Kontaktflächen eingebauten Verstärkungen sind die Druckübertragungselemente weiterhin in der Lage, sich elastisch zu verformen. Entsprechend erfahren sie im Raum zwischen den Kontaktflächen selbst auch eine Querverformung, wobei die einzelnen Druckübertragungselemente ggf. soweit 5 zusammengedrückt werden können, dass Zwischenräume zwischen den Druckübertragungselementen vollständig ausgefüllt sind, so dass eine kompakte Druckplatte entsteht. Insofern entspricht der erfindungsgemäße Druckausgleichsring bei Verwendung mehrerer Druckübertragungselemente dem vorbeschriebenen Druckausgleichsring aus der o EP 1 079 064 A2. Die in der Einleitung beschriebenen Vorzüge eines solchen Druckausgleichsringes gelten somit auch für die neue Erfindung. Lediglich im Bereich der Kontaktflächen mit den Stirnflächen der Rohre bewirken die eingebauten Verstärkungen, dass keine oder höchstens eine minimale Querdehnung der Druckübertragungselemente erfolgt, so dass auf die Stirnflächen der Rohre 5 keine Querkräfte übertragen werden. Entsprechend verwirklicht der erfindungsgemäße Druckausgleichsring sämtliche Vorteile aus dem vorbeschriebenen Stand der Technik, bewirkt aber gleichzeitig, dass ein Bruch des meist spröden Rohrmaterials durch das Auftreten von Querkräften praktisch ausgeschlossen ist.Advantageously, the pressure equalization ring on a plurality of pressure transmission elements, which are arranged spaced from each other in the plane of the pressure equalizing ring. Despite the built-in reinforcements in the contact surfaces, the pressure transmission elements are still able to deform elastically. Accordingly, they experience in the space between the contact surfaces themselves also a transverse deformation, wherein the individual pressure transmission elements can possibly be compressed so far 5, that spaces between the pressure transmission elements are completely filled, so that a compact pressure plate is formed. In this respect, the pressure equalization ring according to the invention corresponds to the above-described pressure equalization ring from EP 0 079 064 A2 when using a plurality of pressure transmission elements. The advantages of such a pressure compensation ring described in the introduction thus also apply to the new invention. Only in the region of the contact surfaces with the end faces of the pipes, the built-in reinforcements, that no or at most a minimal transverse strain of the pressure transmission elements, so that no transverse forces are transmitted to the end surfaces of the tubes 5. Accordingly, the pressure equalization ring according to the invention realizes all the advantages of the above-described prior art, but at the same time causes a breakage of the most brittle pipe material is practically excluded by the occurrence of shear forces.
o Auch in der EP 1 079 064 A2 wird zwar bereits eine Bewehrung in den Druckübertragungselementen erwähnt, diese ist jedoch in den gesamten Elastomerkörper eingebettet. Aus diesem Grund werden die Elastomereigenschaften des gesamten Druckübertragungselementes entsprechend beeinflusst, sowohl in Hinsicht auf die Zugfestigkeit in Längsrichtung als auch hinsichtlich der Quer- 5 Verformung. Mit Hilfe einer solchen Bewehrung können zwar die Eigenschaften des Elastomerkörpers eingestellt werden, es wird jedoch nicht verhindert, dass gerade an den Kontaktflächen mit den Rohrstirnflächen eine Querverformung auftritt. Darüber hinaus werden durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Verstärkungen ausschließlich an den Kontaktflächen die elastischen Eigenschaften o des Druckübertragungselementes selbst nicht negativ beeinflusst.Even in EP 1 079 064 A2, a reinforcement is already mentioned in the pressure transmission elements, but this is embedded in the entire elastomer body. For this reason, the elastomeric properties of the entire pressure transmission element are influenced accordingly, both in terms of the tensile strength in the longitudinal direction and in terms of transverse deformation. Although the properties of the elastomer body can be adjusted by means of such a reinforcement, it is not prevented that a transverse deformation occurs precisely at the contact surfaces with the tube end faces. In addition, the elastic properties o of the pressure transmission element itself are not adversely affected by the inventive use of reinforcements exclusively at the contact surfaces.
Die Verstärkungen an den Kontaktflächen können in verschiedener Art und Weise ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich um ein Gewebe handeln, wobei besonders Textil-, Stahl-, Kunststoff-, Glasfaser-, Keramikfaser-, Kohle- faser- oder Aramidfasergewebe in Frage kommen. Das Gewebe sollte möglichst zugfest sein. Das der Verstärkung dienende Gewebe kann in den Kontaktbereich der Druckübertragungselemente eingebettet sein oder aber direkt auf die Druckübertragungselemente aufgebracht werden. Da die Drucküber- 5 tragungselemente aus einem Elastomermaterial bestehen, bietet sich insbesondere eine Auf- oder Einvulkanisierung der Gewebelagen an. Möglich sind aber auch verschiedene andere Arten der Festlegung bzw. Einbettung des Gewebes, beispielsweise durch Aufkleben.The reinforcements at the contact surfaces may be formed in various ways. In particular, it may be a fabric, with particular textile, steel, plastic, fiberglass, ceramic fiber, carbon fiber or aramid fiber tissue come into question. The fabric should be as strong as possible. The reinforcement serving tissue may be embedded in the contact region of the pressure transmission elements or be applied directly to the pressure transmission elements. Since the pressure transmission elements consist of an elastomeric material, it is particularly advisable to apply or vulcanize the fabric layers. However, it is also possible to use other types of attachment or embedding of the fabric, for example by gluing.
Weitere Möglichkeiten, die Verstärkung durchzuführen, bestehen darin, Streifen lo aus einem Material mit hohem Elastizitätsmodul an den Kontaktflächen der Druckübertragungselemente anzubringen oder in die Kontaktflächen einzubetten. Das Material sollte ein höheres Elastizitätsmodul (E-Modul) aufweisen als die Druckübertragungselemente selbst, die aus einem Elastomermaterial bestehen. Insbesondere können Metalle, beispielsweise Stahl, verwendet i5 werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden Stahlblechstreifen an oder in den Kontaktflächen angebracht. Die elastischen Eigenschaften des übrigen Querschnitts der Druckübertragungselemente werden dabei nicht beeinträchtigt. Besonders vorteilhaft ist die oben bereits erwähnte Auf- oder Einvulkanisierung von Verstärkungsstreifen oder Ver- 2o Stärkungsgewebe.Other ways to perform the reinforcement are to attach strips lo of a material with a high modulus of elasticity to the contact surfaces of the pressure transmission elements or to embed them in the contact surfaces. The material should have a higher elastic modulus (modulus of elasticity) than the pressure transmission elements themselves, which are made of an elastomeric material. In particular, metals, for example steel, can be used. According to an advantageous embodiment of the invention, sheet steel strips are attached to or in the contact surfaces. The elastic properties of the remaining cross section of the pressure transmission elements are not affected. Particularly advantageous is the already mentioned above or vulcanization of reinforcing strips or Ver¬ 2o strengthening fabric.
Weitere Möglichkeiten, eine Verstärkung an den Kontaktflächen herbeizuführen, bestehen darin, in die Kontaktflächen der Druckübertragungselemente Fasern einzubetten, wobei es sich insbesondere um Glasfasern, Stahlfasern, Kunststofffasern, Keramikfasern, Aramidfasern oder Kohlefasern handeln kann. Durch 25 das Einbetten dieser Verstärkungsfasern wird die Elastizität der Druckübertragungselemente an den Kontaktflächen soweit herabgesetzt, dass eine Querverformung praktisch nicht mehr auftritt.Other ways to bring about a reinforcement at the contact surfaces are to embed fibers in the contact surfaces of the pressure transmission elements, which may in particular be glass fibers, steel fibers, plastic fibers, ceramic fibers, aramid fibers or carbon fibers. By embedding these reinforcing fibers, the elasticity of the pressure transmission elements at the contact surfaces is reduced so much that a transverse deformation virtually no longer occurs.
Die Druckübertragungselemente können an zumindest einer Seite auch Einkerbungen aufweisen, insbesondere an der Innen- und Außenseite des Druckaus- o gleichsringes, um die Kreisverformung zu vereinfachen. Insbesondere können die Verstärkungen an den Kontaktflächen der Druckübertragungselemente auch über die elastischen Teile der Druckübertragungselemente im entspannten Zustand radial hinausstehen. Die Verstärkungen der Kontaktflächen sind entsprechend breiter (in Bezug auf die Ebene senkrecht zur 5 Rohrachse) als die eigentlichen, elastischen Druckübertragungselemente. Beim Zusammenpressen während des Rohrvortriebes erfahren dann die Druckübertragungselemente ebenfalls eine Querdehnung, so dass sich Verstärkungen und elastische Druckübertragungselemente in ihrer radialen Ausdehnung wieder annähern. Ggf. erreicht das Druckübertragungselement im zusammengepressten lo Zustand eine radiale Ausdehnung, die der der Verstärkung entspricht oder sogar hierüber leicht hinausgeht. Eine Ausgestaltung des Druckausgleichsrings in dieser Art, dass die Verstärkungen radial über die Druckübertragungselemente hinausstehen ist insofern vorteilhaft, als auch bei starker Zusammenpressung der Druckübertragungselemente das Elastomermaterial nicht so weit radial nach i5 außen gepresst wird, dass es durch Kontakt mit den Rohrstirnflächen Querkräfte auf diese überträgt.The pressure transmission elements can also have notches on at least one side, in particular on the inside and outside of the pressure equalization ring, in order to simplify the circular deformation. In particular, the reinforcements at the contact surfaces of the pressure-transmitting elements can also project radially beyond the elastic parts of the pressure-transmitting elements in the relaxed state. The reinforcements of the contact surfaces are correspondingly wider (with respect to the plane perpendicular to the tube axis) than the actual elastic pressure transmission elements. During compression during pipe jacking, the pressure transmission elements then likewise experience transverse expansion, so that reinforcements and elastic pressure transmission elements approach each other again in their radial expansion. Possibly. reaches the pressure transmitting element in the compressed state lo a radial extent, which corresponds to the reinforcement or even slightly beyond. An embodiment of the pressure compensation ring in this way that the reinforcements protrude radially beyond the pressure transmission elements is advantageous in that even with strong compression of the pressure transmission elements, the elastomer material is not pressed radially outward so far i5 that it transfers by contact with the pipe end faces transverse forces on them ,
Die Druckübertragungselemente können auch mit einer Press-Klebeschicht versehen sein, wodurch der Druckausgleichsring an der Rohrstirnfläche des vorzutreibenden Rohres festgelegt werden kann. Auf diese Weise wird das Einlegen 20 und Fixieren des Druckausgleichsringes zwischen den Rohren einfacher.The pressure transmission elements can also be provided with a press adhesive layer, whereby the pressure equalization ring can be fixed to the pipe end face of the vorzutreibenden tube. In this way, the insertion 20 and fixing the pressure equalization ring between the tubes is easier.
Die Druckübertragungselemente haben vorzugsweise parallele axiale Druckflächen. Dadurch können sie definiert zwischen den stirnseitigen Druckflächen der Vorpressrohre eingebaut werden und bilden eine dauerhaft elastische Zwischenlage.The pressure transmission elements preferably have parallel axial pressure surfaces. As a result, they can be installed in a defined manner between the frontal pressure surfaces of the pre-compression tubes and form a permanently elastic intermediate layer.
5 Besonders bevorzugt sind Druckübertragungselemente, die im Querschnitt einen parallel geflachten Ausschnitt aus einem fiktiven Kreisquerschnitt ausbilden. Ebenso möglich ist aber auch ein rechteckiger Querschnitt.Particularly preferred are pressure transmission elements which form in cross section a parallel flattened section of a fictitious circular cross section. But also possible is a rectangular cross-section.
Im entspannten Zustand können die Druckübertragsungselemente auch radial eine konkave Wölbung aufweisen, so dass dort, wo das Druckübertragungs- o element die stärkste Querdehnung erfährt, es die geringste radiale Ausdehnung hat. Entsprechend stark kann das Element anschließend verpresst werden, ohne dass das Elastomermaterial radial hervorquillt.In the relaxed state, the pressure transmission elements can also radially have a concave curvature, so that there, where the pressure transmission o element experiences the strongest transverse strain, it has the smallest radial extent Has. Accordingly strong, the element can then be pressed without the elastomeric material bulging radially.
Die Formgebung der Druckübertragungselemente in der axialen Rohrebene unterliegt im Prinzip keinen Einschränkungen. Besonders günstig ist es jedoch, 5 dass die Druckübertragungselemente als Elastomer-Lamellen ausgebildet sind, und zwar entweder radial-fächerförmig verlaufend, oder in Umfangsrichtung umlaufend. Die Zwischenräume zwischen diesen Lamellen verlaufen entsprechend ebenfalls radial-strahlenförmig oder in Umfangsrichtung umlaufend.The shaping of the pressure transmission elements in the axial tube plane is in principle subject to no restrictions. However, it is particularly favorable, 5 that the pressure transmission elements are formed as elastomeric lamellae, either radially-fan-shaped running, or circumferential in the circumferential direction. The spaces between these slats also extend correspondingly radially-radially or circumferentially circumferentially.
Die in Umfangsrichtung umlaufenden Elastomer-Lamellen haben den besonde- lo ren Vorteil, dass sie aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften zugleich eine Abdichtung des Muffenspalts bewirken. Dies kann insbesondere bei Trink- und Prozesswasserleitungen oder für sonstige Sonderanwendungen von Bedeutung sein. Die Elastomer-Lamellen können auch mehrreihig angeordnet sein.The circumferentially extending elastomeric blades have the particular advantage that at the same time they effect a sealing of the sleeve gap due to their elastic properties. This may be particularly important in drinking and process water lines or for other special applications. The elastomeric slats can also be arranged in multiple rows.
Vorzugsweise sind die Elastomer-Lamellen durch Stege miteinander verbunden. i5 Dadurch bildet ein erfindungsgemäßer Druckausgleichsring eine Montageeinheit, die besonders rationell im Rohrstoß montierbar ist.Preferably, the elastomeric slats are interconnected by webs. As a result, an inventive pressure compensation ring forms an assembly unit which can be mounted particularly efficiently in the pipe joint.
Es ist ebenfalls denkbar, daß die Druckübertragungselemente auf einer Rohrstirnfläche befestigt sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass beispielsweise Elastomer-Lamellen bereits vom Werk aus einseitig auf der stirnseitigen Druck- 2o fläche eines Vorpressrohrs angebracht, beispielsweise unlösbar aufgeklebt werden. Die Montagefreundlichkeit wird dadurch erhöht.It is also conceivable that the pressure transmission elements are mounted on a pipe end face. As a result, there is the possibility that, for example, elastomeric slats are already attached from the factory on one side to the frontal pressure surface of a prepressing tube, for example they are glued undetachably. The ease of assembly is thereby increased.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the attached figures. Show it:
Figur 1 einen erfindungsgemäßen 5 Druckausgleichsring in axialer Ansicht;Figure 1 shows a 5 pressure compensation ring according to the invention in an axial view;
Figur 2 eine Schnittansicht eines Rohrstoßes mit einem Druckausgleichsring aus dem Stand der Technik; Figur 3 eine Schnittansicht eines Druckübertragungselementes ohne Verstärkung im Einbauzustand;Figure 2 is a sectional view of a pipe joint with a pressure equalizing ring of the prior art; Figure 3 is a sectional view of a pressure transmitting element without reinforcement in the installed state;
Figur 4 das Druckübertragungselement aus Figur 3 bei Vollpressung;FIG. 4 shows the pressure transmission element from FIG. 3 at full pressure;
Figur 5 eine Schnittansicht eines Druckübertragungselementes mit Verstärkung;Figure 5 is a sectional view of a pressure transmitting element with reinforcement;
Figur 6 eine Schnittansicht eines Druckübertragungselementes gemäß einer weiteren Ausführungsform;Figure 6 is a sectional view of a pressure transmitting element according to another embodiment;
Figur 7 die Schnittansicht des Druckübertragungselementes aus Figur 6 bei Vollpressung;FIG. 7 shows the sectional view of the pressure transmission element from FIG. 6 at full compression;
Figur 8 eine Schnittansicht eines Druckübertragungselementes gemäß einer weiteren Ausführungsform undFigure 8 is a sectional view of a pressure transmitting element according to another embodiment and
Figur 9 eine Schnittansicht desFigure 9 is a sectional view of
Druckübertragungselementes aus Figur 8 bei Vollpressung.Pressure transmission element of Figure 8 at full pressure.
Figur 1 zeigt eine axiale Ansicht eines Druckausgleichringes gemäß der Erfin- düng, der als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist und eine Vielzahl von radial-, fächer- bzw. strahlenförmig angeordneten aus der Bildebene hervortretenden Druckübertragungselementen 2 aufweist. Zwischen den lamellenartig ausgebildeten Druckübertragungselementen 2 befinden sich Zwischenräume 3.1 shows an axial view of a pressure equalization ring according to the invention düng, which is provided as a whole by the reference numeral 1 and a plurality of radially, fan or radially arranged protruding from the image plane pressure transmission elements 2 has. Between the lamellar pressure-transmitting elements 2 are intermediate spaces. 3
Figur 2 zeigt einen Rohrstoß in Teilansicht im Längsschnitt, wobei die Enden zweier aneinander stoßender Vorpressrohre 4 dargestellt sind, zwischen deren stirnseitigen Druckflächen 4a schematisch ein Druckausgleichsring 1 mit Druckübertragungselementen 2 aus dem Stand der Technik dargestellt ist. Die Druckübertragungselemente 2 haben einen parallel geflachten Kreisquerschnitt. Die Druckübertragungselemente 2 sind hier teilweise verpresst und üben einen durch die Pfeile dargestellten Druck in axialer Richtung auf die Rohre 4 aus. Mit den gestrichelten Außenlinien ist die radiale maximale Querausdehnung gekennzeichnet, bei welcher die Druckübertragungselemente 2 die Zwischenräume 3 vollständig ausfüllen. Wie man erkennt, erfahren die Drucküber- tragungselemente 2 bei Vollpressung eine nicht unerhebliche zusätzliche Querausdehnung, die Querkräfte auf die Rohrstirnflächen 4a ausübt, was dort zur Bildung von Rissen oder sonstigen Beschädigungen der Rohre 4 führen kann. Zusätzlich ist in dieser Abbildung eine Primärdichtung 5 eingezeichnet.Figure 2 shows a pipe joint in a partial view in longitudinal section, wherein the ends of two abutting Vorpressrohre 4 are shown, between the frontal pressure surfaces 4a schematically a pressure equalization ring 1 is shown with pressure transmission elements 2 of the prior art. The pressure transmission elements 2 have a parallel flattened circular cross-section. The pressure transmission elements 2 are here partially compressed and practice one indicated by the arrows pressure in the axial direction of the tubes 4. The dashed outer lines the radial maximum transverse extent is characterized in which the pressure transmission elements 2 completely fill the gaps 3. As can be seen, the pressure transmission elements 2 undergo a considerable additional transverse expansion at full pressure, which exerts transverse forces on the pipe end faces 4a, which can lead to the formation of cracks or other damage to the pipes 4 there. In addition, a primary seal 5 is shown in this figure.
In Figur 3 ist ein einzelnes Druckübertragungselement 2 ohne Verstärkung aus dem Stand der Technik im Längsschnitt dargestellt. Figur 3 stellt somit eine Ausschnittsvergrößerung aus Figur 2 dar. Man erkennt das Druckübertragungselement 2 mit einer Breite b bei einem Abstand h der Rohre 4, wobei das Druckübertragungselement 2 und die Rohre 4 an den Kontaktflächen 6 aneinanderstoßen.FIG. 3 shows a longitudinal section of a single pressure transmission element 2 without reinforcement from the prior art. FIG. 3 thus shows an enlarged detail of FIG. 2. The pressure-transmitting element 2 can be seen to have a width b at a distance h of the tubes 4, the pressure-transmitting element 2 and the tubes 4 abutting against the contact surfaces 6.
In Figur 4 ist das Druckübertragungselement 2 aus Figur 3 in Vollpressung dargestellt. Der Abstand der Rohre 4 hat auf h' abgenommen, während die Breite des Druckübertragungselementes 2 auf die Breite b' zugenommen hat. Durch diese zusätzliche radiale Querausdehnung werden Zugspannungen 7 auf die Rohrstirnflächen ausgeübt.In Figure 4, the pressure transmission element 2 is shown in Figure 3 in full compression. The distance between the tubes 4 has decreased to h ', while the width of the pressure transmitting element 2 has increased to the width b'. By this additional radial transverse extension tensile stresses 7 are exerted on the pipe end faces.
In Figur 5 ist eine der Figur 3 entsprechende Darstellung eines Druckübertragungselementes 2 aus einem erfindungsgemäßen Druckausgleichsring 1 dargestellt. Das Druckübertragungselement 2 besteht ebenfalls aus Elastomermaterial, weist jedoch an den Kontaktflächen zu den Rohren 4 jeweils Verstärkungen 8 auf, die sich radial weiter nach außen erstrecken als der Elasto- merkörper des Druckübertragungselementes 2 selbst. Im Falle des Zusammen- pressens des Druckübertragungselementes 2 erfolgt in diesem Fall an den Kontaktflächen zu den Rohren keine radiale Querausdehnung, so dass keine Zugspannungen auf die Rohrstirnflächen ausgeübt werden. Die Rohre 4 werden somit vor Beschädigungen bewahrt. Bei dieser Ausführungsform hat das Druck- Übertragungselement 2 die Form einesparallel geflachten Kreisquerschnitts. In Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Druckübertragungselementes 2 dargestellt, das ein rechteckiges Profil aufweist.FIG. 5 shows a representation corresponding to FIG. 3 of a pressure transmission element 2 made from a pressure compensation ring 1 according to the invention. The pressure transmission element 2 is also made of elastomeric material, but has at the contact surfaces to the tubes 4 in each case reinforcements 8, which extend radially outward than the Elasto body of the pressure transmission element 2 itself. In the case of compression of the pressure transmission element 2 takes place in In this case, at the contact surfaces to the tubes no radial transverse extent, so that no tensile stresses are exerted on the pipe end faces. The tubes 4 are thus preserved from damage. In this embodiment, the pressure transmission element 2 has the shape of a parallel flattened circular cross-section. FIG. 6 shows a further embodiment of a pressure transmission element 2, which has a rectangular profile.
Das entsprechende Druckübertragungselement 2 bei Vollpressung ist in Figur 7 erkennbar, wobei hier insbesondere festzustellen ist, dass die Verstärkungen 8 in ihrer radialen Ausdehnung c, c' unverändert bleiben, während sich derThe corresponding pressure transmission element 2 at full pressure can be seen in Figure 7, in which case it should be noted in particular that the reinforcements 8 remain unchanged in their radial extent c, c ', while the
Elastomerkörper des Druckübertragungselementes 2 selbst deutlich von b nach b' verbreitert. Da jedoch die Rohrstirnflächen der hier nicht dargestelltenElastomer body of the pressure transmission element 2 itself clearly widened from b to b '. However, since the pipe end faces of not shown here
Rohre 4 nur mit den Verstärkungen 8 unmittelbar in Berührung kommen, werden durch die Querverformung des Druckübertragungselementes 2 keine Zugspan- nungen auf die Rohrstirnflächen ausgeübt.Tubes 4 come into direct contact only with the reinforcements 8, no tensile stresses are exerted on the pipe end faces by the transverse deformation of the pressure transmission element 2.
In den Figuren 8 und 9 sind weitere Ausführungsformen eines Druckübertragungselementes 2 dargestellt, wobei hier ein planparalleles Rechteckprofil mit konkaven radialen Stirnflächen verwendet wird. Auch in diesem Fall ist die radiale Ausdehnung der Verstärkungen 8 breiter als die radiale Ausdehnung des Druckübertragungselementes 2 selbst in entspanntem Zustand, so dass auch bei Vollpressung, dargestellt in Figur 9, der Elastomerteil des Druckübertragungselementes 2 nicht radial über die Verstärkungen 8 hinausragt.In the figures 8 and 9 further embodiments of a pressure transmission element 2 are shown, in which case a plane-parallel rectangular profile is used with concave radial faces. Also in this case, the radial extent of the reinforcements 8 is wider than the radial extent of the pressure transmission element 2 even in a relaxed state, so that even at full pressure, shown in Figure 9, the elastomeric part of the pressure transmission element 2 does not protrude radially beyond the reinforcements 8.
- Patentansprüche - - Claims -

Claims

Patentansprüche claims
1. Druckausgleichsring zur Einlage zwischen Rohrstirnflächen (4a) beim unterirdischen Vortrieb von Rohren (4),1. pressure equalization ring for insertion between pipe end faces (4a) in the underground propulsion of pipes (4),
5 wobei der Druckausgleichsring (1) ein oder mehrere Druckübertragungselemente (2) aus Elastomermaterial aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Druckübertragungselemente (2) an ihren für den Kontakt mit den Stirnflächen der Rohre (4) vorgesehenen Kontaktflächen (6) zumindest teilweise lo Verstärkungen (8) aufweisen, die eine Dehnung der Druckübertragungselemente (2) in der Ebene des Druckausgleichsringes (1 ) an den Kontaktflächen (6) weitgehend verhindern.5 wherein the pressure equalization ring (1) has one or more pressure transmission elements (2) made of elastomeric material, characterized in that the pressure transmission elements (2) at their at least for the contact with the end faces of the tubes (4) contact surfaces (6) at least partially lo reinforcements (8 ), which largely prevent stretching of the pressure-transmitting elements (2) in the plane of the pressure-equalizing ring (1) at the contact surfaces (6).
2. Druckausgleichsring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungen (8) aus einem Gewebe bestehen.2. pressure equalization ring according to claim 1, characterized in that the reinforcements (8) consist of a fabric.
i5 3. Druckausgleichsring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe ein Textil-, Stahl-, Kunststoff-, Glasfaser-, Keramikfaser-, Kohlefaser- oder Aramidfasergewebe ist.3. pressure equalization ring according to claim 2, characterized in that the fabric is a textile, steel, plastic, glass fiber, ceramic fiber, carbon fiber or aramid fiber fabric.
4. Druckausgleichsring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungen (8) aus Streifen aus einem Material bestehen, das ein4. pressure equalization ring according to claim 1, characterized in that the reinforcements (8) consist of strips of a material, the one
20 höheres Elastizitätsmodul aufweist als die Druckübertragungselemente (2) selbst.20 higher elastic modulus than the pressure transmission elements (2) itself.
5. Druckausgleichsring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen aus Metall, insbesondere aus Stahl bestehen. 5. pressure equalization ring according to claim 4, characterized in that the strips of metal, in particular made of steel.
6. Druckausgleichsring nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen oder das Gewebe an den Kontaktflächen (6) auf die Druckübertragungselemente (2) aufvulkanisiert oder in die Druckübertragungselemente (2) einvulkanisiert ist.6. pressure equalization ring according to one of claims 2 to 5, characterized in that the strips or the fabric on the contact surfaces (6) vulcanized onto the pressure transmission elements (2) or in the pressure transmission elements (2) is vulcanized.
5 7. Druckausgleichsring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungen (8) aus in die Kontaktflächen (6) der Druckübertragungselemente (2) eingebetteten Fasern bestehen.5. Pressure equalizing ring according to claim 1, characterized in that the reinforcements (8) consist of fibers embedded in the contact surfaces (6) of the pressure transmission elements (2).
8. Druckausgleichsring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern Glasfasern, Stahlfasern, Kunststofffasern, Keramikfasern, o Aramidfasem oder Kohlefasern sind.8. pressure compensation ring according to claim 7, characterized in that the fibers are glass fibers, steel fibers, plastic fibers, ceramic fibers, o aramid fibers or carbon fibers.
9. Druckausgleichsring nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübertragungselemente (2) auf zumindest einer Seite Einkerbungen aufweisen.9. pressure equalization ring according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pressure transmission elements (2) on at least one side notches.
10. Druckausgleichsring nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch 5 gekennzeichnet, dass die Verstärkungen (8) an den Kontaktflächen (6) über die elastischen Teile der Druckübertragungselemente (2) in entspanntem Zustand radial hervorstehen.10. pressure compensation ring according to one of claims 1 to 9, characterized 5 in that the reinforcements (8) protrude radially at the contact surfaces (6) via the elastic parts of the pressure transmission elements (2) in a relaxed state.
1 1. Druckausgleichsring nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübertragungselemente (2) mit einer Press- o Klebeschicht versehen sind.1 1. pressure compensation ring according to one of claims 1 to 10, characterized in that the pressure transmission elements (2) are provided with a press o adhesive layer.
12. Druckausgleichsring nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleichsring (1 ) eine Mehrzahl von Druckübertragungselementen (2) aufweist, die in der Ebene des Druckausgleichsrings (1 ) beabstandet zueinander angeordnet sind.12. pressure equalization ring according to one of claims 1 to 11, characterized in that the pressure equalization ring (1) has a plurality of pressure transmission elements (2), which are arranged in the plane of the pressure equalization ring (1) spaced from each other.
5 13. Druckausgleichsring nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübertragungselemente (2) als Elastomer-Lamellen ausgebildet sind. 5 13. pressure compensation ring according to claim 12, characterized in that the pressure transmission elements (2) are formed as elastomeric lamellae.
PCT/EP2007/002890 2006-04-01 2007-03-30 Pressure compensation ring WO2007112979A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202006005297.6 2006-04-01
DE200620005297 DE202006005297U1 (en) 2006-04-01 2006-04-01 Pressure compensation ring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007112979A1 true WO2007112979A1 (en) 2007-10-11

Family

ID=36643674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/002890 WO2007112979A1 (en) 2006-04-01 2007-03-30 Pressure compensation ring

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE202006005297U1 (en)
WO (1) WO2007112979A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013023846A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Nippon Hume Corp Connection part structure of propulsion pipe
CN103018610A (en) * 2012-12-19 2013-04-03 桂林电力电容器有限责任公司 Lightweight equalizing ring for test room
CH709476A1 (en) * 2014-04-07 2015-10-15 Stefan Trümpi A method for sealing joints during the pressing pipe jacking.

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111271069B (en) * 2020-03-13 2021-06-29 中交二公局第三工程有限公司 Tunnel engineering shield machine capable of giving early warning

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0021702A1 (en) * 1979-06-16 1981-01-07 Marcon International Limited Installation of tunnel linings
DE19937344C1 (en) * 1999-08-11 2001-02-22 Franz Baumgartner Pressure compensation ring
EP1413708A1 (en) * 2002-10-22 2004-04-28 Stein & Partner GmbH Thrust transmitting element for driving pipes
WO2005080753A1 (en) * 2004-02-19 2005-09-01 Truempi Stefan Advancement of pipe elements in the ground

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0021702A1 (en) * 1979-06-16 1981-01-07 Marcon International Limited Installation of tunnel linings
DE19937344C1 (en) * 1999-08-11 2001-02-22 Franz Baumgartner Pressure compensation ring
EP1413708A1 (en) * 2002-10-22 2004-04-28 Stein & Partner GmbH Thrust transmitting element for driving pipes
WO2005080753A1 (en) * 2004-02-19 2005-09-01 Truempi Stefan Advancement of pipe elements in the ground

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013023846A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Nippon Hume Corp Connection part structure of propulsion pipe
CN103018610A (en) * 2012-12-19 2013-04-03 桂林电力电容器有限责任公司 Lightweight equalizing ring for test room
CH709476A1 (en) * 2014-04-07 2015-10-15 Stefan Trümpi A method for sealing joints during the pressing pipe jacking.
EP2963187A1 (en) 2014-04-07 2016-01-06 Stefan Trümpi Method for the sealing of joints in pressure pipe propulsion

Also Published As

Publication number Publication date
DE202006005297U1 (en) 2006-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2304268A1 (en) Hydraulically damping bushing bearing
DE4042201C1 (en)
DE801888C (en) Glued connections for vehicle frames
WO2009079997A2 (en) Rolling element comprising a hollow roller and an overload element
EP1725797A1 (en) Valve
WO2007112979A1 (en) Pressure compensation ring
EP2322831B1 (en) Pipe press coupling, in particular for swaging multi-layer tubing and method for applying a pipe press coupling
EP2177810B1 (en) Plug for sealing a pipe
DE102004046676A1 (en) Ball joint with sealing bellows
EP1079064B1 (en) Pressure equalizing ring for connections between drive-in pipes
WO2006045484A1 (en) Delivery pipe for transporting solids
WO2020030370A1 (en) Multi-point link for an undercarriage of a motor vehicle
EP1753962A1 (en) Power transmitting device comprising a fiber composite rod
DE60214775T2 (en) FLANGED MEMBER WITH A FIRST FLANGED END THAT IS CARRIED OUT IN A RADIAL DIRECTION WITH A CONCAVE END SURFACE, AND A FLANGET-CONNECTING FLANGE CONNECTION
DE102013022326B3 (en) Sealing device with sealing body and sealing compound
DE102015219805A1 (en) Luftfederrollbalg
EP1736683B1 (en) Tubular air bellow pneumatic springs
DE2530370A1 (en) Asbestos cement tubes with reinforced plastics ring - are connected by coupling sleeve unit incorporating rings and seals
DE19937714A1 (en) Pretensioning method for tubular spring comprises preforming outer tube, elastomer component and second tube with an elliptical cross-section and then adjusting this to circular shape
DE7327342U (en) Rubber-metal socket
EP3580463A1 (en) Cylinder-piston device having at least one inner tube and at least one outer tube
DE19943473B4 (en) sealing device
DE3049837C2 (en) Flexible hose
DE102020133003A1 (en) Rolling seal, dynamic sealing arrangement, reciprocating pump and use of the rolling seal
DE3023658C2 (en) Sealing ring for swivel bearings and process for its manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07723832

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07723832

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1