WO2011038868A1 - Dichtungsinnenmanschette und verwendung - Google Patents

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WO2011038868A1
WO2011038868A1 PCT/EP2010/005860 EP2010005860W WO2011038868A1 WO 2011038868 A1 WO2011038868 A1 WO 2011038868A1 EP 2010005860 W EP2010005860 W EP 2010005860W WO 2011038868 A1 WO2011038868 A1 WO 2011038868A1
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WO
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band
sleeve
locking
along
band part
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/005860
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Uhrig
Jürgen Graf
Hubert Mauz
Albrecht Baumann
Original Assignee
Uhrig Kanaltechnik Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Uhrig Kanaltechnik Gmbh filed Critical Uhrig Kanaltechnik Gmbh
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Priority to EP10762869.5A priority patent/EP2483586B8/de
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
    • F16L55/163—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a ring, a band or a sleeve being pressed against the inner surface of the pipe

Definitions

  • the invention relates to a sealing inner sleeve for introduction into pipes.
  • the object of the invention is to provide a seal inner sleeve with an improved locking device, which is simple and inexpensive to manufacture and has an improved locking behavior and an improved sealing safety.
  • One aspect of the present invention relates to an inner gasket for insertion into tubes comprising: a band which is bent about a bending axis Z along a circumference with a bending radius R b such that an inner band part and an outer band part overlap each other,
  • the band is expandable so that the inner band part is displaceable relative to the outer band part along a widening direction W,
  • At least one locking device which prevents the inner band part from being displaceable in relation to the outer band part against the widening direction W,
  • Bend radius R-i which is smaller than the maximum bending radius R2 along the circumference in the inner band part.
  • the inner seal sleeve is in an operable state, ie in the delivered state, or in the inserted state, ie used in the operating position, for example, in a pipe, substantially tubular or cylindrical with a pipe or cylinder axis Z formed.
  • the longitudinal extension of the inner seal sleeve is substantially parallel to the cylinder axis Z, which defines the z-axis of a cylindrical coordinate system.
  • the perpendicular to the cylinder axis Z and z-axis extending radius vector R and perpendicular to the z-axis and perpendicular to the radius vector R circumferential vector U is a cylinder coordinate system spanned.
  • an elastically resilient, preferably plastically deformable, band in particular a steel band made of stainless steel, is bent or rolled around a local bending axis with a specific bending radius Rb, wherein the bending radius Rb is variable along the circumference U.
  • the band is divided into an outer band end, an inner band end and a lying between these two kink area.
  • the part of the band between the inner band end and the kink portion becomes an inner band member be designated. Accordingly, the part of the band between the outer band end and the kink portion is called the outer band member.
  • the inner band part differs from the outer band part in that the maximum bending radius of the inner band part R2 is greater than the maximum bending radius R1 of the outer band part.
  • the bending radius Rb is substantially greater in the entire outer band part than the bending radius R in the inner band part. Accordingly, it is also possible that the outer band part can overlap with itself at least partially, without causing the inner overlapped region of the outer band part becomes an inner band part.
  • the terms “inner” and “outer”, as used in this application, describe the relative position or arrangement with respect to the cylinder axis Z and the radius vector R in the delivery state.
  • the term “inside” particularly describes the inner volume of the inner gasket surrounded by the outer surface, and it is not necessary for the inner gasket to be closed, for example, the inner gasket may be opened at the substantially circular end surfaces. Nevertheless, the term “inside” describes the interior volume as if a lid were located. In other words, the term “inside” describes the internal volume of an ideally completely closed inside gasket.
  • the band or the inner seal sleeve can be elastically deformed, so that the band along the circumference has a local geometric radius of curvature R k , which is different from the local bending radius R b .
  • R k a local geometric radius of curvature
  • the two radii are different from one another, since the inside seal sleeve is in the state of delivery as well as in the state of delivery In regions in which the bending radius R b deviates from the radius of curvature R k , a mechanical or elastic stress occurs in the material of the sealing inner sleeve
  • the elastic tension causes a return of the material, if no external force
  • the elastic tension can cause the inner band member to be pressed against the outer band member, thereby allowing each band member to hold each other in a tensioned condition.
  • the band of the inner seal sleeve tends to return from the tensioned state to the relaxed state, that is, to assume an actual geometric radius of curvature R k at each point along the circumference, which is the local one dictated by the bending Bending radius R b corresponds.
  • the tape ends of the inner seal sleeve overlap in operational condition, wherein relative to the bending axis, an inner and an outer band part are formed.
  • the bending axis after formation of the inner seal cuff substantially coincides with the cylinder axis Z.
  • the term “substantially” means, in particular, that the direction to be indicated is less than about ⁇ 30 degrees, preferably less than about ⁇ 20 degrees, from said reference direction by less than about ⁇ 15 degrees, and more preferably by less than ⁇ 10 degrees, in particular by less than ⁇ 5 degrees
  • the terms “substantially” and “about” may in particular describe a slight deviation from a desired value, in particular one Deviation within the manufacturing accuracy and / or in the Frame of the necessary accuracy, so that an effect is maintained as it is present at the setpoint.
  • the term “substantially” may therefore include a deviation of less than 10%, less than 5%, less than 2%, preferably less than 1% of a target value, etc.
  • the term “substantially” includes Term “identical”, ie without deviation from a desired value, a target position, etc. be.
  • the term "expandable” is to be understood as meaning that the essentially cylindrically bent band can be widened essentially by an elastic deformation
  • the band when the band is widened, its circumference increases, whereby the overlapping area of the inner band increases
  • the outer band part is displaced relative to the inner band part along the widening direction W, in particular by the elastic deformation of the band.
  • the expansion can be achieved, for example, by introducing a cushion or packer into the inside of the inner seal sleeve, where it is pneumatically or hydraulically inflated and consequently expanded.
  • the locking device prevents the seal inner sleeve from contracting again after the operating position has been reached and the pad or packer has been removed.
  • operating position describes the state of the inner seal sleeve or the position of their components, in a built-in and operational state of the Dichtuhgsinnenmanschette.
  • the seal inner sleeve in the delivery state can be substantially in a relaxed state, so that act on the locking device during the manufacturing process, storage and transport substantially no forces. Due to the deformation of the band during expansion, the inner seal sleeve is in the operating position in a tensioned state, wherein the locking device is designed such that the force generated by the elastic restoring force or mechanical stress is recorded.
  • the locking device is designed such that the force generated by the elastic restoring force or mechanical stress is recorded.
  • a contact pressure is exerted by the inner seal sleeve from the inside to the surrounding pipe wall, in which the inner seal sleeve is inserted.
  • the locking device is designed to record in addition to the mechanical stress of the inner seal cuff and the pressure applied to the pipe wall counteracting mechanical stress.
  • the pipe wall can be mechanically stabilized by the contact pressure, which is exerted by the inner seal, for example, to rehabilitate a dilapidated pipeline.
  • the inner seal sleeve can also be in a partially tensioned state in the delivery condition, since the inner band part bent or rolled with the larger bending radius R2 can be substantially elastically deformed or stretched by the outer band part, so that the geometric radius of curvature in the inner band part in FIG is substantially equal to the radius of curvature of the outer band member.
  • the locking device can then act in the delivery state, a force in the direction of the radius vector. Due to the effective elastic tension of the partially tensioned inner seal, the inner seal has a tendency to expand. This unintentional widening can be prevented by a suitable fixing means, for example by an additional lock within the locking device or a securing band which is placed around the sealing inner sleeve.
  • the radius of the inner seal sleeve prior to expansion ie in the delivery state, essentially corresponds to the bending radius R1 of the outer band part.
  • the bending radius Rb corresponds to the actual radius of curvature R k , so that no force due to an elastic restoring force of the strip material acts on the locking device.
  • a force namely the elastic restoring force, acts in the direction opposite to the radius vector R on the locking device.
  • the maximum bending radius R2 in the region of the inner band part is greater than the radius R1 in the outer band part.
  • the bending radius of the inner band part substantially corresponds to the radius of the inner seal sleeve in the operating position.
  • the locking device is advantageously permanently relieved and can be performed correspondingly weaker, since the inner band part is then free of mechanical stress in the operating position, since the radius of curvature substantially corresponds to the bending radius.
  • the inner seal according to the invention is particularly simple design, whereby it is particularly easy to manufacture, so that the amount of rejects can be reduced during manufacture.
  • the bending radius Rb is constant along the circumference U in the outer band part.
  • a band with a constant bending radius is particularly easy to manufacture.
  • the bending radius Rb (this corresponds to the maximum bending radius Ri) corresponds to the radius of the inner seal sleeve in the delivery state, so that the belt along the circumference U between the outer band end and the bending region, ie the outer band part, delivered substantially in a relaxed state can be, ie that essentially no elastic restoring force acts.
  • the bending radius Rb is constant along the circumference U in the inner band portion.
  • the bending radius Rb (this corresponds to the maximum bending radius R 2 ) corresponds to the radius of the inner seal sleeve in the Operating position, so that the band along the circumference U between the inner band end and the bending region, so the inner band part, in the operating position is substantially relaxed, that is substantially not elastically deformed.
  • the bending radius Rb increases continuously along the circumference U in the inner band part.
  • the locking device can be relieved during expansion widening.
  • Uo is the circumference of the inner seal sleeve in the delivery state and AU corresponds to the increase of the circumference U by the expansion.
  • the bending radius R b of the inner band part at the height of the outer band end corresponds to the actually existing geometric radius of curvature Rk at this point.
  • the locking device is arranged in the region of the outer band end, the inner band part in the region of the locking device would be substantially free of a mechanical stress due to an elastic deformation of the band at this point.
  • the friction losses and the mechanical stress of the locking device would be minimal in this case. If the locking device is arranged at a distance from the outer band end, the size U 0 is to be increased by this distance.
  • the band in the buckling region has a bending radius R3 which is smaller than the bending radius R1 of the band in the outer band part.
  • R3 which is smaller than the bending radius R1 of the band in the outer band part.
  • the inner band part and the outer band part, in particular in the delivery state are substantially spaced apart, whereby advantageously the friction between the two during the expansion of the inner seal sleeve is reduced.
  • a band having an inner band part, an outer band part and an intermediate buckling area can be produced by means of a rolling machine known per se, in particular by means of a rolling machine Vierwalzenrollmäschine.
  • the desired constant or variable bending radii along the circumference of the band in the inner band part, in the outer band part or in the bending region can thus be produced.
  • bands with variable bending radii can be produced in a simple manner. After rolling the tape, this can be brought by elastic deformation of the strip material in the delivery state, which may result locally along the circumference of the bending radius deviating geometric radii of curvature of the tape.
  • the band can be held by means of the locking device or by means of a fixing agent.
  • the at least one locking device has a recess which is formed at least partially in the inner band part, wherein the longitudinal sides of the recess extend along the circumference U.
  • the outer band part is partially accessible from the interior of the inner seal inside the recess through the recess.
  • the recess is preferably formed prior to bending or rolling of the band in the band, for example by punching, pressing, milling, laser beam or the like.
  • the recess preferably has a first engagement region and a second engagement region on the two opposite longitudinal sides.
  • the at least one locking device on a locking device which is attached to the outer band part.
  • the locking device engages through the recess in the direction of the interior of the inner seal sleeve and the expansion is limited by the longitudinal extent of the recess formed in the inner band part along the expansion direction W. An expansion is only possible insofar as the latching device strikes against one end of the recess.
  • the locking device has at least one cover element, which protrudes in particular at least partially in the interior of the DichtungsinEnglishanschette over the longitudinal sides of the recess.
  • the inner band part is then at least partially between the outer band part and the Cover element arranged so that in the region of the latching device, the outer and the inner band part are substantially positively against each other.
  • the locking device is preferably fastened to the outer band part when the band is rolled and is in the delivery state. Further preferably, the locking device is designed to hold the tape in the delivery condition and to counteract compression and in particular a widening, for example by a removable lock again.
  • the latching device preferably has a first rotatably mounted blocking pinion, a second rotatably mounted blocking pinion and at least one latching element.
  • the locking element can inhibit the rotation of a locking pawl in each case in one direction of rotation.
  • the first locking pinion is designed to engage at least partially in the first engagement region
  • the second locking pinion is designed to engage at least partially in the second engagement region.
  • the at least one locking element is designed to lock a rotation of the first and second locking peg in an associated direction of rotation of the respective locking pawl, so that the latching device is not veriagerbar relative to the widening direction W relative to the inner band part.
  • the expansion of the inner seal sleeve is then inhibited or blocked when the locking element inhibits the rotation of the Sperritzel.
  • the locking pinions have a greater thickness than the inner band part.
  • the ratio of the thickness of the locking pinion to the thickness of the inner band portion between about 1 and about 5, more preferably between about 1, 1 and about 2, more preferably between about 1, 2 and about 1, 5, wherein the thickness of inner band portion preferably from about 0.1 mm to about 2 mm, more preferably from about 0.5 mm to about 1, 5 mm, in particular about 1 mm, extends.
  • the locking pinions also engage with the engaging portions on the opposite longitudinal sides of the recess when the band is bent.
  • the locking element is a preloaded mounted pinion.
  • the bias of the locking element may preferably be generated by a spring.
  • the inner seal sleeve comprises at least one locking device, which
  • a recess which is formed at least partially in the inner band end and the longitudinal sides extend along the circumference, - a latching device and
  • band is expandable, so that the latching device is displaceable relative to the recess along a widening direction W,
  • the recess has on the two opposite longitudinal sides a first engagement region and a second engagement region
  • the latching device comprises a first blocking element, a second blocking element and at least one tensioning element
  • first blocking element has a first complementary engagement region, which is designed to engage the first engagement region at least partially in a rest position
  • the second blocking element has a second complementary engagement region, which is designed to at least partially engage in the second engagement region in the rest position engage
  • first complementary engagement portion of the first locking element from the rest position along a first actuating direction B1 is displaceable and the second complementary engagement portion of the second locking element from the rest position along a second actuating direction B2 is displaceable and wherein the at least one tensioning element is designed
  • actuating direction or "displacement direction” in the sense of this invention describes a direction along which an element and / or a region can be actuated and / or displaced by a force or is actuated and / or displaced or at least partially elastically deformable is or is deformed, that is actuated or is actuated.
  • rest position describes, for example, the state or the position of one or more components, in particular the latching device.
  • the first and second complementary engagement regions of the first and second are located Locking element respectively in engagement with the corresponding first or second engagement portion of the recess in the inner band end. That is, the respective engagement areas and complementary engagement areas are substantially in positive engagement.
  • the outer band end is not displaceable relative to the widening direction W relative to the inner band end due to the positive connection. That is, in particular, a reduction in the circumference of the band of the inner seal sleeve is not possible in the rest position.
  • rest position describes in particular the position of the components before the sealing inner sleeve is introduced into a tube
  • actuating position describes, for example from the aforementioned state or the aforementioned position different state or position of the aforementioned components, in particular the blocking elements.
  • an external force is exerted on one or more components of the seal inner sleeve in the actuation position, in particular as a result of a widening by means of a force on the band, the force being directed radially outward.
  • first and second engagement regions at the widening direction W can be a first or second force along the first and second actuating direction B1, B2 applied to the first and second complementary engagement portion of the first and second locking element, when the band is widened by an external radial force.
  • the first and second engagement regions are formed in regions and periodically tapered in the widening direction W. The first and second operating direction are different from each other.
  • the first and second force or the first and second actuating direction B1, B2 are directed in particular from the edge of the recess substantially along or counter to the z-axis, ie in particular to the inner region of the recess. More specifically, in the transition from the rest position to the operating position, the first complementary engaging portion of the first locking member is displaced from the rest position along the first operating direction B1 to the operating position. Accordingly, the second complementary engagement region of the second locking element is displaced along the second actuating direction B2. In particular, it is possible in the actuation position that the inner and the outer band end are displaceable relative to each other, so that the band of the inner seal sleeve is expandable or is widened.
  • the preferred locking device is particularly simple, which makes this is particularly easy to manufacture, the amount of broke can be reduced in the production and reduce the cost per piece of inner seal.
  • the first actuation direction B1 preferably runs essentially anti-parallel to the second actuation direction B2, ie, essentially opposite to the second actuation direction B1.
  • the latching device is particularly easy to produce when the first and second actuating direction B1, B2 anti-parallel to each other, in particular each perpendicular to the longitudinal extension of the recess, ie in each case perpendicular to the expansion direction W.
  • only one clamping element for example in the form of a spring, is necessary, which simultaneously counteracts a force against the first actuating direction B1 at the first complementary engagement region of the first blocking element and a force the second operating direction B2 can apply to the second complementary engagement portion of the second locking element.
  • the latching device preferably has at least one cover element and a fastening means for the releasable fastening of the latching device to the latching device fastening region.
  • the fastening means is a screw connection, in particular a Phillips screw or a hexagon socket screw.
  • a screw connection is releasable, so that the latching device can be removed from the outer end of the band.
  • the expanded band of the inner seal cuff can be bent back together with dismantled latching device, i. the circumference of the inner seal sleeve be reduced.
  • the band of the inner seal sleeve is at least partially elastically deformed in the expanded state, so that the expanded band assumes a state with a smaller circumference due to the elastic restoring force after removal or release of the latching device.
  • such an already used in a sewer pipe and expanded, ready-to-use inner seal sleeve can be removed again from the sewer pipe.
  • the used remote inner seal sleeve can be at least partially reused.
  • the cover element and the fastening means are integrally formed.
  • the first blocking element and the second blocking element are each formed plate-shaped.
  • the blocking elements can then be punched or cut out of a steel or sheet metal strip, so that the blocking elements are simple and inexpensive to manufacture.
  • the blocking elements have a greater thickness than the inner band end.
  • the ratio of the thickness of the locking elements to the thickness of the inner band end is between about 1 and about 4, more preferably between about 1, 1 and about 2, more preferably between about 1, 2 and about 1, 5, wherein the thickness of the inner band end preferably of about 0.1 mm to about 2 mm, more preferably from about 0.5 mm to about 1, 5 mm, in particular about 1 mm, extends.
  • the first blocking element and the second blocking element are formed substantially identical or congruent.
  • the locking elements are rotated during installation of Rasteinrichtüng accordingly.
  • the locking elements are formed pivotable about the fastening means.
  • the tensioning element is a wire-shaped or leaf-shaped spring.
  • a clamping element is simple and inexpensive to produce, since a corresponding elastic or resilient wire or a corresponding band of spring steel only needs to be cut to length and bent.
  • the locking elements are integrally formed or one piece.
  • This item then includes in particular two halves, which form the locking elements.
  • the one-piece locking elements preferably have a solid-state hinge, that is, the first blocking element and the second blocking element are connected via a thin point which is designed as a solid-body joint.
  • the solid-body joint is elastic or resilient and functions as a clamping element.
  • the locking elements each have an actuation region, by means of which the locking elements can be transferred by means of a tool from the rest position into the actuation position.
  • An actuation region can be designed in particular in the form of a bore.
  • the inner band end can be displaced relative to the outer band end, for example around a seal inner sleeve 1966zubiegen.
  • the cover element which covers the blocking elements towards the interior of the inner seal sleeve, has corresponding tool passages, so that the tool can engage in the actuation regions from the inside.
  • the tool passages are in particular designed such that the Aktuianss Kunststoffe the locking elements can be displaced accordingly, so that the latching device can be transferred from the rest position to the operating position.
  • the inner seal sleeve on two locking devices.
  • the two locking devices are arranged at the end regions of the substantially rohi-shaped inner seal sleeve.
  • the two locking devices are symmetrical about the center of the inner seal sleeve, i. essentially equidistant from its center or center of gravity.
  • the torsions between the inner and the outer band end are minimized, so that the inner seal sleeve can be widened uniformly and substantially torsion-free or tilt-free.
  • the inner seal sleeve on two locking devices.
  • the two arcing devices are arranged at the end regions of the substantially tubular inner sealing sleeve. More preferably, the two arcing devices are symmetrical about the center of the inner seal sleeve, i. essentially equidistant from its center or center of gravity.
  • the torsions between the inner and the outer band part are minimized, so that the inner seal sleeve can be expanded uniformly and substantially torsion-free or tilt-free.
  • the band is coated on the outside with an elastomer.
  • One aspect of the present invention relates to the use of a sealing inner sleeve according to the invention for sealing pipes, wherein the inner seal sleeve is inserted in a delivery state in the pipe interior and at a mounting position by expanding into a Operating position is transferred.
  • FIG. 1 shows a cross section perpendicular to the z-axis through a sealing inner sleeve comprising a curved band and a locking device;
  • Figure 2 a plan view of the locking device from the direction of the interior of the inner seal sleeve
  • Figure 3 a cross section perpendicular to the z-axis through a
  • Sealing inner sleeve comprising a curved band and a latching device:
  • Figure 4 a detailed cross-section perpendicular to the z-axis through the
  • Figure 5 a plan view of the latching device from the direction of the interior of
  • Figure 6 a detailed plan view of the latching device in the rest position
  • FIG. 7 is a detailed plan view of the latching device in the actuated position; and FIG. 8 is an exploded perspective view of the locking device of FIG
  • FIG. 1 shows a cross-section perpendicular to the z-axis, which is defined by the tube or cylinder axis Z, through a sealing inner sleeve 1 for insertion into pipes, in particular for sealing leaks and for mechanically stabilizing existing sewer pipes.
  • the radius vector R extending perpendicular to the cylinder axis Z or z-axis and the circumferential vector U perpendicular to the z-axis and perpendicular to the radius vector R are defined as the coordinate system shown in FIG.
  • the illustrated inner seal 1 is made of a resilient material, preferably of a band 3 made of sheet metal or stainless steel.
  • the band 3 preferably has a thickness of about 0.1 mm to about 5 mm, more preferably from about 0.5 mm to about 2 mm, in particular about 1 mm.
  • the band 3 is bent substantially tubular or cylindrical in such a way that the end portions of the band overlap each other.
  • an inner band part 7 and an outer band part 9 can be distinguished, which overlap in the circumferential direction U.
  • the inner band part 7 is bounded by an inner band end 11 and a kink area 15.
  • the outer band part 9 is bounded by an outer band end 13 and the kink portion 15.
  • a locking device is arranged at such a distance from the outer band end 13 that the outer band portion 9 partially overlapped with itself, wherein the inner portion of the outer band portion 9 is not covered by the inner band portion 7 or not part of the inner band portion 7 is.
  • the seal inner sleeve 1 shown in Fig. 1 is in the delivery state, i. in an operable state to be inserted into a pipeline.
  • the condition shown in Fig. 1 is a substantially relaxed condition, i. In this condition, no tension is applied to the band so that the band along the circumference has a local geometric radius of curvature Rk identical to the local bending radius Rb given by the rolling of the band.
  • the embodiment of the inner seal sleeve shown in FIG. 1 accordingly has a substantially constant bending radius Rt along the circumference U in the outer band part 9.
  • the bending radius R2 along the circumference U in the inner band part 7 is also substantially constant.
  • the bending radius R1 of the outer band part is smaller than the bending radius R2 in the inner band part 7.
  • the band 3 in the bending region 15 has a bending radius R3 which is smaller than the bending radius R1 in the outer band part 9.
  • the embodiment of the inner sealing sleeve 1 shown in FIG. 1 can be designed, for example, to be inserted into a sewer pipe of size DN 600 with a radius of 300 mm.
  • the inner seal sleeve 1 may for example be designed such that the outer band part 9 of the band 3 has a constant bending radius R- ⁇ of about 240 mm to about 260 mm.
  • the inner band portion 7 of the band 3 may be formed with a constant bending radius R 2 of about 300 mm to about 320 mm and the bending radius R3 in the kink portion 15 may be about 50 mm to about 100 mm.
  • the gasket 1 can be expanded at any point of a sewer pipe by suitable devices, so that it rests against the inside of the sewer pipe substantially positive fit.
  • the inner seal sleeve 1 may at least partially be coated with a coating (not shown) or hose of elastic, resistant, in particular waterproof material.
  • This embodiment of the sealing inner sleeve 1 has a locking device 5 in order to keep the inner sealing sleeve 1 permanently in the widened state after widening.
  • the exemplary embodiment of the locking device illustrated in FIG. Device 5 comprises a recess 17 (not visible in FIG. 1), which is formed in the inner band part 7 and a latching device 19, which is attached to the outer band part 9 and the recess 17 engages at least partially.
  • the recess 17 extends with its first longitudinal side 21 and its second longitudinal side 23 substantially along the widening direction W or along the circumference U. At least in regions, on the two opposite longitudinal sides 21, 23 of the recess 17, a first engagement region 25 and a second Engagement region 27 is formed. In this embodiment, the engagement portions 25, 27 are formed as a series of projections 29 sawtooth.
  • the latching device 19 comprises a cover element 31 (in FIG. 2 only indicated by dashed lines), so that the inner hinge part 7 is at least partially disposed between the outer hinge part 9 and the cover element 31.
  • the latching device 19 further comprises a first locking pinion 33 and a second locking pinion 35 which between the Deckeiement 31 and the outer Bandtei! 9 are arranged within the recess 15 and are each rotatably mounted.
  • the locking pinions 33, 35 are designed to be engaged with the engaging portions 25, 27.
  • the thickness of the locking pinion 33, 35 ie the spatial extent along the radius vector, preferably greater than the thickness of the inner band portion 7.
  • 35 radii of curvature of the inner band part 1 and the extension of the cover element 31 along the widening direction W is the preferred ratio of thickness of the Sperritzel 33, 35 to thickness of the inner band member 7, between about 1 and about 5, more preferably between about 1, 1 and about 2, more preferably between about 1, 2 and about 1, 5.
  • the locking device 19 further comprises a locking pinion 37 as an example Embodiment of a locking element 37, wherein the locking pinion 37 is disposed between the locking pins 33, 35 and wherein the locking pinion 37 is biased by means of a spring element 39 in the expansion direction W.
  • each of the rotatably mounted locking pinion 33, 35 is rotatable only in one direction, namely in the direction in which the locking pinion against the biasing force of the spring member 39 against the Aufweitraum W is displaced and thus both locking pinion 33, 35 from each other be decoupled.
  • the locking pinion 37 blocks the rotation of the respective locking pawl 33, 35 in the opposite direction of rotation, since the locking pinion 37 couples both locking gear with each other in terms of power, so that the blocking pinions 33, 35 block each other. Consequently, the latching device 19 is verlagerbär only relative to the inner band portion 7 along the Aufweitraum W verlagerbär.
  • the inner seal cuff 1 is removable.
  • the locking device 19 is releasable.
  • the sealing inner sleeve 1 is in the operating position in a tensioned state, so that the band 3 can reduce its scope due to its own elastic spring force and goes into the relaxed state when the locking device 19 is removed.
  • the band 3 and the parts of the locking device 19 are reusable.
  • FIG. 3 shows a cross-section perpendicular to the z-axis through a sealing inner sleeve 1 for insertion into pipes, in particular for sealing leaks and for mechanically stabilizing existing sewer pipes.
  • the illustrated inner seal 1 is made of a resilient material, preferably of a band 3 made of sheet metal or stainless steel.
  • the band 3 preferably has a thickness of about 0.1 mm to about 2 mm, more preferably from about 0.5 mm to about 1, 5 mm, in particular about 1 mm.
  • the band 3 is bent substantially tubular or cylindrical in such a way that its band ends 7, 9 overlap each other.
  • an inner band end 7 and an outer band end 9 can be distinguished, which overlap in the circumferential direction U.
  • the gasket 1 can be expanded at any point of a sewer pipe by suitable devices, so that it rests against the inside of the sewer pipe substantially positive fit.
  • the inner seal sleeve 1 may at least partially be coated with a coating (not shown) or hose of elastic, resistant, in particular waterproof material.
  • This embodiment of the sealing inner sleeve 1 has a locking device 5 in order to keep the inner sealing sleeve 1 permanently in the widened state after widening.
  • the locking device 5 shown in detail in FIG. 4 comprises a recess 45 (not visible in FIG. 2) which is formed in the inner band end 7 and a latching device 41 (not visible in FIG. 2) arranged at the outer band end 9 and the recess 45 at least partially passes through.
  • the outer band end 9 has a latch mounting portion 47, which is formed in this embodiment as a press nut.
  • the press-in nut may, for example, have a thread M2, M3, M4, M5, M6, M7 or M8 in order to receive a corresponding screw serving as fastening means 75.
  • a corresponding thread may be formed directly in the outer band end 9.
  • the fastening means 75 attached to the outer band end 9, a cover member 71, so that the inner band end 7 is at least partially disposed between the outer band end 9 and the cover member.
  • a force can preferably be applied to the inner band end 7 along the radius vector R, so that in the region of the latching device 41 the outer and inner band ends lie substantially positively against one another and in particular can be displaced relative to one another only along the expansion direction W.
  • the first and second blocking element 55a, 55b and the tensioning element 63 are arranged.
  • the blocking elements 55a, 55b are preferably formed as plate-shaped elements. In order to obtain a secure arrangement and blocking effect, the thickness of the blocking elements 55a, 55b is greater than the thickness of the inner band end 7.
  • Figure 5 and Figure 6 show a plan view of the locking device 5 in the rest position with the latching device 41 from the direction of the interior of the seal inner sleeve 1.
  • the locking device 5 comprises a recess 45 which is formed in the inner band end 7 and with their longitudinal sides substantially along the Widening W or along the circumference extends.
  • a first engagement region 43a and a second engagement region 43b are formed on the two opposite longitudinal sides of the recess 45.
  • the engagement portions 43a, 43b are formed as a series of projections 29 sawtooth, preferably mirror image of the axis of symmetry S, wherein the first and second engagement portion 43a, 43b are formed tapered periodically in the widening direction W.
  • each individual projection 29 is formed substantially as a triangle, wherein a first leg serves as a sliding portion 51, which preferably includes an angle ⁇ of about 20 degrees to about 60 degrees with the expansion direction W.
  • the angle ⁇ is between about 30 degrees and about 50 degrees, in particular about 45 degrees.
  • a second leg serves as a latching region 53 which extends substantially perpendicular to the widening direction W.
  • the projections 29 are preferably arranged in a spatial period of about 1 mm to about 5 mm, more preferably from about 1, 5 mm to about 4 mm, in particular about 2 mm.
  • the blocking elements 55a, 55b are preferably plate-shaped.
  • the blocking elements 55a, 55b are formed identically and arranged in mirror image to the axis of symmetry S.
  • those are Locking elements 55a, 55b formed congruent to each other.
  • the locking elements 55a, 55 each have complementary engaging portions 57a, 57b, which are designed to be able to engage in the engagement portions 43a, 43b.
  • the complementary engagement portions 57a, 57b are formed as corresponding protrusions 59a.
  • the blocking elements 55a, 55b are pivotable about the axis D of the fastening means 55.
  • the first complementary engagement portion 57a of the first locking member 55a By pivoting about the axis D of the first complementary engagement portion 57a of the first locking member 55a from the rest position along a first actuating direction B1 can be displaced.
  • the second complementary engagement region 57b of the second locking element 55b is displaceable from the rest position along a second actuating direction B2.
  • the blocking elements 55a, 55b each have an arcuate recess 65a, 65b, which has the radius of the screw used as fastening means 55 substantially.
  • a Spanrielement 39 for example in the form of a spring wire or wire or leaf spring, in each case a clamping element receiving 67a, 67b of the respective locking element 55a, 55b, so that the complementary engagement portions 57a, 57b of the locking elements 55a, 55b, a force against the experienced first and second actuating direction B1 and B2. Without external force effect the locking elements 55a, 55b are held in the rest position, so that at least partially a positive engagement between respective engagement portions 43a, 43b and the corresponding complementary engagement portions 57a, 57b is provided, which prevents the outer band end 9 relative to the inner Band end 7 against the Aufweitraum W shifts.
  • the complementary engagement portions 57a, 57b each include a plurality of projections 59a to engage with the corresponding engagement portions 43a, 43b.
  • the protrusions 59a are configured to disengage from the first engaging portion 43a substantially simultaneously with a displacement of the first complementary engaging portion 57a along the first operating direction B1.
  • the corresponding protrusions 59b of the second complementary engagement portion 57b may be formed to disengage all the protrusions 59b of the second complementary engagement portion 57b substantially simultaneously with the second engagement portion 43b by pivoting the second locking member 55b by a corresponding angle.
  • Figure 7 shows a detailed plan view of the latching device 41 in the actuated position. Due to a displacement of the outer band end 9 or the latching device 41 attached thereto by a widening by means of an external force, starting from the rest position, the first complementary engaging portion 57a along the first actuating direction B1 and the second complementary engaging portion 57b are substantially along it displaced antiparallel second operating direction B2. During the displacement, the blocking elements 55a, 55b are pivoted about the axis of rotation D and the tensioning element 63 is tensioned. Due to its restoring force via the blocking elements 55a, 55b, the clamping element 63 exerts a respective corresponding force against the first or second actuating direction B1 or B2.
  • the blocking elements 55a, 55b may be integrally formed, the two halves, ie the first blocking element 55a and the second blocking element 55b, being connected via a thin point which is designed as a solid-body joint.
  • the solid-state joint may be elastic or resilient, so that it can function as a tensioning element 63.
  • the latching device 41 finally remains in the rest position, so that a return displacement of the band ends 7, 9 is prevented against the Aufweitcardi W and the inner seal cuff 1 and the band 3 maintains the extent achieved. Thereby, the seal inner sleeve 1 is sufficiently and permanently fixed in the sewer pipe in which it was introduced.
  • the inner seal cuff 1 is removable.
  • the latching device 41 is releasable, so that the band 3 can reduce its scope due to its own elastic spring force.
  • the fastener 75 may be a releasable screw, so that with the disassembly of the fastener 75 and thus the cover member 71 and the locking elements 55a, 55b and the clamping element 63 fall from its position, so that the outer band end 9 relative to the inner band end. 7 is freely relocatable.
  • the band 3 and the parts of the latching device 41 are reusable.
  • FIG. 8 shows an exploded perspective view of a modified embodiment of the locking device 5 of the inner seal sleeve 1.
  • the outer band end 9 has a latch mounting portion 47 in the form of a press-in nut 47, wherein a cylindrically shaped portion of the Einpreßmutter 47 protrudes from the outer band end 9, with the corresponding circular recesses 65a, 65b of the locking elements 55a, 55b in positive engagement reach.
  • the locking elements 55a, 55b are pivotally mounted about the axis of rotation D of the press-in nut 47.
  • the blocking elements 55a, 55b each have an actuation region 69a, 69b, in particular in the form of a bore, through which the blocking elements 55a, 55b can be actuated by means of a tool.
  • the blocking elements 55a, 55b can be transferred by the actuation from the rest position to the actuation position, so that the inner band end 7 is freely displaceable relative to the outer band end 9.
  • this has Cover element 71 corresponding tool passages 73a, 73b.
  • the tool passages 73a, 73b are designed such that the Aktu réelles Schemee 69a, 69b can be displaced accordingly, so that the latching device 41 can be transferred from the rest position to the actuated position.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsinnenmanschette (1) zum Einsetzen in Rohre auf weisend: - ein Band (3), welches um eine Biegeachse (Z) entlang eines Umfangs mit einem Biegeradius (Rb) derart gebogen ist, dass ein innerer Bandteil (7) und ein äusserer Bandteil (9) einander überlappen, wobei das Band (3) aufweitbar ist, so dass der innere Bandteil (7) relativ zu dem äusseren Bandteil (9) entland einer Aufweitrichtung (W) verlagerbar ist, -zumindest eine Arretierungsvorrichtung (5), welche verhindert, dass der innere Bandteil (7) relativ zu dem äusseren Bandteil (9) entgegen der Aufweitrichtung (W) verlagerbar ist, wobei zwischen dem inneren Bandteil (7) und dem äusseren Bandteil (9) parallel zur Biegeachse (Z) ein Knickbereich (15) in dem Band (3) ausgebildet ist und wobei das Band (3) entlang dem Umfang in dem äusseren Bandteil (9) einen maximalen Biegeradius (R1) aufweist, der kleiner ist als der maximale Biegeradius (R2) entlang des Umfangs in dem inneren Bandteil (7) sowie die Verwendung einer erfindungsgemässen Dichtungsinnenmanschette (1) zur Abdichtung von Rohren.

Description

Dichtungsinnenmanschette und Verwendung Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsinnenmanschette zum Einbringen in Rohre.
Mit Hilfe von Dichtungsinnenmanschetten können bestehende Rohrleitungen saniert werden, insbesondere können Leckstellen von unterirdisch verlegten Abwasser- rohren ohne Erdarbeiten repariert werden. Es ist bekannt, Leckstellen von Rohren vom Rohrinnern her abzudichten. Hierzu dienen überlappend zusammengebogene, mit besonderen Dichtungselementen versehene Manschetten aus elastischem, korrosionsbeständigem Stahlblech, welche in das abzudichtende Rohr bis zur Leckstelle eingebracht werden. Dort werden sie mittels eines pneumatisch oder hydraulisch aufblasbaren Kissens bzw. Packers oder einer mechanischen Montiereinrichtung so lange aufgeweitet, bis sie sich unter Zusammenpressen der duroplastischen Dichtungselemente eng an die Rohrinnenwand angelegt haben. Eine Arretierungsvorrichtung hält die Dichtungsinnenmanschette in der aufgeweiteten Stellung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Dichtungsinnenmanschette mit einer verbesserten Arretierungsvorrichtung, welche einfach und kostengünstig herzustellen ist und ein verbessertes Arretierungsverhalten und eine verbesserte Abdichtungssicherheit aufweist.
Diese Aufgabe wird von einer Dichtungsinnenmanschette mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dichtunqsinnenmanschette gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Dichtungsinnenmanschette zum Einsetzen in Rohre aufweisend: - ein Band, welches um eine Biegeachse Z entlang eines Umfangs mit einem Biegeradius Rb derart gebogen ist, daß ein innerer Bandteil und ein äußerer Bandteil einander überlappen,
wobei das Band aufweitbar ist, so daß der innere Bandteil relativ zu dem äußeren Bandteil entlang einer Aufweitrichtung W verlagerbar ist,
- zumindest eine Arretierungsvorrichtung, welche verhindert, daß der innere Bandteil relativ zu dem äußeren Bandteil entgegen der Aufweitrichtung W verlagerbar ist,
wobei zwischen dem inneren Bandteil und dem äußeren Bandteil parallel zur Biegeachse Z ein Knickbereich in dem Band ausgebildet ist und
wobei das Band entlang dem Umfang in dem äußeren Bandteil einen maximalen
Biegeradius R-i aufweist, der kleiner ist als der maximale Biegeradius R2 entlang dem Umfang in dem inneren Bandteil.
Die Dichtungsinnenmanschette ist in einsetzfähigem Zustand, d.h. im Auslieferungszustand, bzw. im eingesetzten Zustand, d.h. in der Betriebsposition, beispielsweise in ein Rohr eingesetzt, im wesentlichen rohr- bzw. zylinderförmig mit einer Rohr- bzw. Zylinderachse Z ausgebildet. Zur eindeutigen Beschreibung von Richtungen und geometrischen Relationen wird in der folgenden Beschreibung davon ausgegangen, daß die Längserstreckung der Dichtungsinnenmanschette im wesentlichen parallel zur Zylinderachse Z verläuft, welche die z-Achse eines Zylinderkoordinatensystems definiert. Zusammen mit dem sich senkrecht zur Zylinderachse Z bzw. z-Achse erstreckenden Radiusvektor R und dem senkrecht zur z-Achse und senkrecht zum Radiusvektor R stehenden Umfangsvektor U ist ein Zylinderkoordinatensystem aufgespannt. Zur Ausbildung der Dichtungsinnenmanschette wird ein elastisch rückstellfähiges, vorzugsweise plastisch verformbares, Band, insbesondere ein Stahlband aus Edelstahl, um eine lokale Biegeachse mit einem bestimmten Biegeradius Rb gebogen bzw. gerollt, wobei der Biegeradius Rb entlang des Umfangs U variabel ist. Dabei gliedert sich das Band in ein äußeres Bandende, ein inneres Bandende und einen zwischen diesen beiden liegenden Knickbereich. Der Teil des Bandes zwischen dem inneren Bandende und dem Knickbereich wird als innerer Bandteil bezeichnet werden. Dementsprechend wird der Teil des Bandes zwischen dem äußeren Bandende und dem Knickbereich als äußerer Bandteil bezeichnet. Der innere Bandteil unterscheidet sich von dem äußeren Bandteil dadurch, daß der maximale Biegeradius des inneren Bandteils R2 größer ist als der maximale Biegeradius R1 des äußeren Bandteils. Insbesondere ist der Biegeradius Rb im wesentlich im gesamten äußeren Bandteil größer ist als der Biegeradius R im inneren Bandteil. Demzufolge ist es auch möglich, daß sich der äußere Bandteil zumindest bereichsweise mit sich selbst überlappen kann, ohne daß dabei der innenliegende überlappte Bereich des äußeren Bandteils zu einem inneren Bandteil wird.
Die Begriffe „inneres" und „äußeres", wie sie in dieser Anmeldung verwendet werden, beschreiben die relative Lage bzw. Anordnung im Hinblick auf die Zylinderachse Z bzw. den Radiusvektor R im Auslieferungszustand. So ist der Bereich des inneren Bandteil, welches im wesentlichen vom äußeren Bandteil überlappt wird, näher zur Zylinderachse Z hin angeordnet. In anderen Worten beschreibt der Begriff „im Inneren" . insbesondere das Innenvolumen der Dichtungsinnenmanschette, welches von der Außenfläche umschlossen wird. Hierbei ist es auch nicht notwendig, daß die Dichtungsinnenmanschette geschlossen ist. Beispielsweise kann die Dichtungsinnenmanschette an den im wesentlichen kreisförmigen Stirnflächen geöffnet sein. Trotzdem beschreibt der Begriff „im Inneren" das Innenvolumen, so als ob ein Deckel angeordnet wäre. In anderen Worten beschreibt der Begriff „im Inneren" das Innenvolumen einer idealerweise vollständig geschlossenen Dichtungsinnenmanschette.
Wird an dem Band keine Kraft bzw. mechanische Spannung angelegt, so weist das Band entlang des Umfangs einen lokalen geometrischen Krümmungsradius Rk auf, der mit dem lokalen Biegeradius Rb identisch ist. Dieser Zustand der Dichtungsinnenmanschette wird als„entspannt" bezeichnet.
Durch Anlegen einer äußeren Kraft bzw. mechanischen Spannung kann das Band bzw. die Dichtungsinnenmanschette elastisch deformiert werden, so daß das Band entlang des Umfangs einen lokalen geometrischen Krümmungsradius Rk aufweist, der von dem lokalen Biegeradius Rb verschieden ist. Dieser Zustand der Dichtungsinnenmanschette wird als„gespannt" bezeichnet. Daher wird im Sinne der Erfindung zwischen dem Biegeradius Rb und dem Krümmungsradius Rk unterschieden. Im allgemeinen sind beide Radien voneinander verschieden, da sich die Dichtungsinnenmanschette sowohl im Zustand der Auslieferung als auch in der Betriebsposition in einem gespannten Zustand befinden kann. In Bereichen in denen der Biegeradius Rb von dem Krümmungsradius Rk abweicht tritt eine mechanische bzw. elastische Spannung in dem Material der Dichtungsinnenmanschette auf. Die elastische Spannung bewirkt eine Rückstellung des Materials, wenn keine äußere Kraft mehr auf die Dichtungsinnenmanschette wirkt bzw. wenn das Material in einen entspannten Zustand übergehen kann. Insbesondere kann die elastische Spannung bewirken, daß der innere Bandteil gegen den äußeren Bandteil gepreßt wird. Beide Bandteile können sich dadurch gegenseitig in einem gespannten Zustand halten.
Aufgrund der elastischen Rückstellkraft des Bandmaterials hat das Band der Dichtungsinnenmanschette die Tendenz, von dem gespannten Zustand in den entspannten Zustand zurückzukehren, daß heißt an jeder Stelle entlang des Umfang einen tatsächlichen geometrischen Krümmungsradius Rk anzunehmen, welcher dem durch das Biegen bzw. Rollen vorgegebenen lokalen Biegeradius Rb entspricht.
Die Bandenden der Dichtungsinnenmanschette überlappen sich in einsatzfähigem Zustand, wobei— relativ zur Biegeachse— ein innerer und ein äußerer Bandteil ausgebildet werden. Dabei fällt die Biegeachse nach Ausbildung der Dichtungsinnenmanschette im wesentlichen mit der Zylinderachse Z zusammen.
Wird in der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit einer Richtungsangabe der Begriff „im wesentlichen" verwendet, so bedeutet dies insbesondere, daß die anzugebende Richtung von der genannten Bezugsrichtung um weniger als etwa ±30 Grad, vorzugsweise um weniger als etwa ±20 Grad, weiter bevorzugt um weniger als etwa ±15 Grad, und besonders bevorzugt um weniger als ±10 Grad, insbesondere um weniger als ±5 Grad, abweicht. Die Begriffe„im wesentlichen" und„etwa" können insbesondere eine geringfügige Abweichung von einem Sollwert beschreiben, insbesondere eine Abweichung im Rahmen der Herstellungsgenauigkeit und/oder im Rahmen der notwendigen Genauigkeit, so daß ein Effekt beibehalten wird, wie er bei dem Sollwert vorhanden ist. Der Begriff „im wesentlichen" kann daher eine Abweichung von weniger als 10%, weniger als 5%, weniger als 2%, bevorzugt weniger als 1 % von einem Sollwert bzw. Sollposition, usw. beinhalten. Der Begriff „im wesentlichen" umfaßt den Begriff „identisch", d.h. ohne Abweichung von einem Sollwert, einer Sollposition usw. sein.
Der Begriff„aufweitbar" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung so zu verstehen, daß das im wesentlichen zylindrisch zusammengebogene Band im wesentlichen durch eine elastische Verformung aufgeweitet werden kann. Mit anderen Worten vergrößert sich beim Aufweiten des Band dessen Umfang, wodurch sich der Überlappungsbereich des inneren und des äußeren Bandteiles verkleinert. Dabei wird der äußere Bandteil relativ zum inneren Bandteil entlang der Aufweitrichtung W verlagert, insbesondere durch die elastisch Verformung des Bandes.
Das Aufweiten kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß ein Kissen oder Packer in das Innere der Dichtungsinnenmanschette eingeführt, dort pneumatisch oder hydraulisch aufgeblasen und folglich aufgeweitet wird. Die Arretierungsvorrichtung verhindert, daß sich die Dichtungsinnenmanschette wieder zusammenzieht nachdem die Betriebsposition erreicht und das Kissen bzw. der Packer entfernt wurde. Der Begriff „Betriebsposition", wie er im Sinne der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beschreibt der Zustand der Dichtungsinnenmanschette bzw. die Position deren Bauteile, in einem verbauten und betriebsbereiten Zustand der Dichtuhgsinnenmanschette.
Bei dem oben beschriebenen Installationsverfahren kann sich die Dichtungsinnenmanschette im Auslieferungszustand im wesentlichen in einem entspannten Zustand befinden, so daß auf die Arretierungsvorrichtung während des Herstellungsprozesses, der Lagerung und des Transports im wesentlichen keine Kräfte einwirken. Aufgrund der Verformung des Bandes während des Aufweitens geht die Dichtungsinnenmanschette in der Betriebsposition in einen gespannten Zustand über, wobei die Arretierungsvorrichtung derart auslegt ist, daß die durch die elastische Rückstellkraft erzeugten Kraft bzw. mechanische Spannung aufgenommen wird. Vorzugsweise wird in der Betriebsposition durch die Dichtungsinnenmanschette ein Anpreßdruck von Innen auf die umgebende Rohrwandung ausgeübt, in welche die Dichtungsinnenmanschette eingesetzt ist. Weiter vorzugsweise ist die Arretierungsvorrichtung ausgelegt, zusätzlich zu der mechanischen Spannung der Dichtungsinnenmanschette auch die dem Anpreßdruck auf die Rohrwandung entgegenwirkende mechanische Spannung aufzunehmen.
Vorteilhafterweise kann durch den Anpreßdruck, der durch die Dichtungsinnenmanschette ausgeübt wird, die Rohrwandung mechanisch stabilisiert werden, beispielsweise um eine marode Rohrleitung zu sanieren. Die Dichtungsinnenmanschette kann sich im Auslieferungszustand auch in einem teilweise gespannten Zustand befinden, da der mit dem größeren Biegeradius R2 gebogene bzw. gerollte innere Bandteil durch den äußeren Bandteil im wesentlichen elastisch deformiert bzw. gespannt sein kann, so daß der geometrische Krümmungsradius im inneren Bandteil im wesentlichen gleich dem Krümmungsradius des äußeren Bandteils ist. Auf die Arretierungsvorrichtung kann dann im Auslieferungszustand eine Kraft in Richtung des Radiusvektors wirken. Durch die wirkende elastische Spannung der teilweise gespannten Dichtungsinnenmanschette hat die Dichtungsinnenmanschette die Tendenz sich aufzuweiten. Diese unbeabsichtigte Aufweitung kann durch ein geeignetes Fixiermittel verhindert werden, beispielsweise durch eine zusätzliche Sperre innerhalb der Arretierungsvorrichtung oder ein Sicherungsband, das um die Dichtungsinnenmanschette gelegt ist.
In den oben beschriebenen Fällen entspricht der Radius der Dichtungsinnenmanschette vor dem Aufweiten, also im Auslieferungszustand, im wesentlichen dem Biegeradius R1 des äußeren Bandteils. Insbesondere im Bereich des Umfangs, an welchem die Arretierungsvorrichtung angeordnet ist, entspricht der Biegeradius Rb dem tatsächlichen Krümmungsradius Rk, so daß keine Krafteinwirkung aufgrund einer elastischen Rückstellkraft des Bandmaterials auf die Arretierungsvorrichtung einwirkt. Mit dem Aufweiten der Dichtungsinnenmanschette vergrößert sich der Krümmungsradius Rk, so daß aufgrund des Bestrebens des Bandes, zu dem ursprünglichen Biegeradius Rb zurückzukehren, eine Kraft, nämlich die elastische Rückstellkraft, in Richtung entgegen des Radiusvektors R auf die Arretierungsvorrichtung wirkt. Dadurch wird zum einen die Gleitreibung während der Aufweitung erhöht und zum anderen wird die Arretierungsvorrichtung mit einer permanenten mechanischen Spannung beaufschlagt, solange sich die Dichtungsinnenmanschette in der Betriebsposition befindet.
Vorteilhafterweise ist der maximale Biegeradius R2 im Bereich des inneren Bandteils jedoch größer als der Radius R1 im äußeren Bandteil. Vorzugsweise entspricht der Biegeradius des inneren Bandteils im wesentlichen dem Radius der Dichtungsinnenmanschette in der Betriebsposition. Vorteilhafterweise wird dadurch das Aufweiten der Dichtungsinnenmanschette erleichtert. In der Betriebsposition wird die Arretierungsvorrichtung vorteilhafterweise dauerhaft entlastet und kann entsprechend schwächer ausgeführt werden, da der innere Bandteil in der Betriebsposition dann frei von einer mechanischen Spannung ist, da der Krümmungsradius im wesentlichen dem Biegeradius entspricht. Weiter vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Dichtungsinnenmanschette besonders einfach ausgebildet, wodurch diese besonders einfach herzustellen ist, so daß der Ausschußanteil bei der Fertigung gesenkt werden kann.
Bevorzugte Ausführungsformen der Dichtungsinnenmanschette Vorzugsweise ist der Biegeradius Rb entlang dem Umfang U in dem äußeren Bandteil konstant. Vorteilhafterweise ist ein Band mit einem konstanten Biegeradius besonders einfach herzustellen. Besonders bevorzugt entspricht der Biegeradius Rb (dieser entspricht dann dem maximalen Biegeradius R-i ) dem Radius der Dichtungsinnenmanschette im Auslieferungszustand, so daß das Band entlang dem Umfang U zwischen dem äußeren Bandende und dem Knickbereich, also der äußere Bandteil, im wesentlichen in einem entspanntem Zustand ausgeliefert werden kann, d.h. daß im wesentlichen keine elastische Rückstellkraft wirkt.
Vorzugsweise ist der Biegeradius Rb entlang des Umfangs U in dem inneren Bandteil konstant. Besonders bevorzugt entspricht der Biegeradius Rb (dieser entspricht dann dem maximalen Biegeradius R2) dem Radius der Dichtungsinnenmanschette in der Betriebsposition, so daß das Band entlang dem Umfang U zwischen dem inneren Bandende und dem Knickbereich, also der innere Bandteil, in der Betriebsposition im wesentlichen entspannt ist, d.h. im wesentlichen nicht elastisch verformt ist.
Vorzugsweise vergrößert sich der Biegeradius Rb entlang des Umfangs U in dem inneren Bandteil stetig. Vorteilhafterweise kann die Arretierungsvorrichtung während des Aufweitens kräftemäßig entlastet werden.
Vorzugsweise vergrößert sich der Biegeradius Rb entlang des Umfangs U in dem inneren Bandteil linear gemäß der Gleichung Rb = υ0+Δυ/2π. Dabei ist Uo der Umfang der Dichtungsinnenmanschette im Auslieferungszustand und AU entspricht der Zunahme des Umfangs U durch das Aufweiten. Der Nullpunkt des Umfangs (U=0) ist durch das äußere Bandende festgelegt. Unter Vernachlässigung des Knickbereiches entspricht der Biegeradius Rb des inneren Bandteils auf der Höhe der äußeren Bandendes dem tatsächlich vorliegenden geometrischen Krümmungsradius Rk an dieser Stelle. Vorausgesetzt, daß die Arretierungsvorrichtung im Bereich des äußeren Bandendes angeordnet ist, wäre der innere Bandteil im Bereich der Arretierungsvorrichtung im wesentlichen frei von einer mechanischen Spannung aufgrund einer elastischen Verformung des Bandes an dieser Stelle. Vorteilhafterweise wären die Reibungsverluste und die mechanische Beanspruchung der Arretierungsvorrichtung in diesem Falle minimal. Falls die Arretierungsvorrichtung vom äußeren Bandende beabstandet angeordnet ist, so ist die Größe U0 um diesen Abstand zu erhöhen.
Vorzugsweise weist das Band im Knickbereich einen Biegeradius R3 auf, der kleiner als der Biegeradius R1 des Bandes im äußeren Bandteil ist. Bevorzugt kann dadurch erreicht werden, daß der innere Bandteil und der äußere Bandteil, insbesondere im Auslieferungszustand, im wesentlichen voneinander beabstandet sind, wodurch vorteilhafterweise die Reibung zwischen diesen beiden während des Aufweitens der Dichtungsinnenmanschette verringert wird.
Bevorzugt kann ein Band mit einem inneren Bandteil, einem äußeren Bandteil und einem dazwischen liegenden Knickbereich mittels einer an sich bekannten Rollmaschine hergestellt werden, insbesondere mittels einer Vierwalzenrollmäschine. Die gewünschten konstanten bzw. variablen Biegeradien entlang des Umfanges des Bandes im inneren Bandteil, im äußeren Bandteil bzw. im Knickbereich sind damit herstellbar. Insbesondere mittels einer CNC-Rollmaschine sind Bänder mit variablen Biegeradien in einfacher Weise herstellbar. Nach dem Rollen des Bandes kann dieses durch elastische Verformung des Bandmaterials in den Auslieferungszustand gebracht werden, wodurch sich lokal entlang des Umfangs vom Biegeradius abweichende geometrische Krümmungsradien des Bandes ergeben können. In diesem Zustand kann das Band mittels der Arretierungsvorrichtung bzw. mittels eines Fixiermittels gehalten werden. Vorzugsweise weist die zumindest eine Arretierungsvorrichtung eine Ausnehmung auf, welche zumindest bereichsweise in dem inneren Bandteil ausgebildet ist, wobei sich die Längsseiten der Ausnehmung entlang des Umfangs U erstrecken. Vorteilhafterweise ist durch die Ausnehmung das äußere Bandteil bereichsweise vom Inneren der Dichtungsinnenmanschette her zugänglich. Die Ausnehmung wird bevorzugt vor dem Biegen bzw. Rollen des Bandes in dem Band ausgebildet, beispielsweise durch Stanzen, Pressen, Fräsen, mittels Laserstrahl oder ähnlichem.
Vorzugsweise weist die Ausnehmung an den zwei gegenüberliegenden Längsseiten einen ersten Eingriffbereich und einen zweiten Eingriffbereich auf.
Vorzugsweise weist die zumindest eine Arretierungsvorrichtung eine Rastvorrichtung auf, die an dem äußeren Bandteil befestigt ist. Weiter vorzugsweise greift die Rastvorrichtung durch die Ausnehmung in Richtung des Inneren der Dichtungsinnenmanschette und die Aufweitung ist durch Längserstreckung der im inneren Bandteil ausgebildeten Ausnehmung entlang der Aufweitrichtung W begrenzt. Eine Aufweitung ist nur insoweit möglich, bis die Rastvorrichtung an einem Ende der Ausnehmung anschlägt.
Weiter vorzugsweise weist die Rastvorrichtung zumindest ein Deckelement auf, welches insbesondere zumindest bereichsweise im Inneren der Dichtungsinnehmanschette über die Längsseiten der Ausnehmung ragt. Der innere Bandteil ist dann zumindest bereichsweise zwischen dem äußeren Bandteil und dem Deckelement angeordnet, so daß im Bereich der Rastvorrichtung der äußere und der innere Bandteil im wesentlichen formschlüssig aneinander liegen.
Die Rastvorrichtung wird bevorzugt an dem äußeren Bandteil befestigt, wenn das Band gerollt ist und sich im Auslieferungszustand befindet. Weiter vorzugsweise ist die Rastvorrichtung ausgelegt, das Band in dem Auslieferungszustand zu halten und einem Zusammendrücken sowie insbesondere einer Aufweitung, beispielsweise durch eine wieder entfernbare Sperre, entgegenzuwirken.
Vorzugsweise weist die Rastvorrichtung ein erstes drehbar gelagertes Sperritzel, ein zweites drehbar gelagertes Sperritzel und zumindest ein Rastelement auf. Das Rastelement kann die Drehung eines Sperritzels in jeweils einer Drehrichtung hemmen.
Vorzugsweise ist das erste Sperritzel ausgelegt, um zumindest bereichsweise in den ersten Eingriffbereich einzugreifen, und das zweite Sperritzel ist ausgelegt, um zumindest bereichsweise in den zweiten Eingriffbereich einzugreifen. Vorzugsweise ist das zumindest eine Rastelement ausgelegt, eine Drehung des ersten und zweiten Sperritzels in einer zugeordneten Drehrichtung des jeweiligen Sperritzels zu sperren, so daß die Rastvorrichtung nicht relativ zum inneren Bandteil entgegen der Aufweitrichiung W veriagerbar ist.
Vorteilhafterweise ist das Aufweiten der Dichtungsinnenmanschette dann gehemmt bzw. gesperrt, wenn das Rastelement die Drehung der Sperritzel hemmt.
Vorzugsweise weisen die Sperritzel eine größere Dicke auf als das innere Bandteil. Besonders bevorzugt liegt das Verhältnis der Dicke der Sperritzel zur Dicke des inneren Bandteiles, zwischen etwa 1 und etwa 5, weiter bevorzugt zwischen etwa 1 ,1 und etwa 2, besonders bevorzugt zwischen etwa 1 ,2 und etwa 1 ,5, wobei die Dicke des inneren Bandteiles vorzugsweise von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm, besonders bevorzugt von etwa 0,5 mm bis etwa 1 ,5 mm, insbesondere etwa 1 mm, reicht. Vorteilhafterweise gelangen die Sperritzel auch dann in Eingriff mit den Eingriffbereichen an den gegenüberliegenden Längsseiten der Ausnehmung, wenn das Band gebogen ist. Vorzugsweise ist das Rastelement ein vorgespannt gelagertes Ritzel. Die Vorspannung des Rastelementes kann bevorzugt durch eine Feder erzeugt werden.
Vorzugsweise umfaßt die Dichtungsinnenmanschette zumindest eine Arretierungsvorrichtung, welche
- eine Ausnehmung, die zumindest bereichsweise in dem inneren Bandende ausgebildet ist und deren Längsseiten sich entlang des Umfangs erstrecken, - eine Rasteinrichtung und
einen in dem äußeren Bandende angeordneten Rasteinrichtungsbefestigungs- bereich zur Befestigung der Rasteinrichtung
aufweist,
wobei das Band aufweitbar ist, so daß die Rasteinrichtung relativ zur Ausnehmung entlang einer Aufweitrichtung W verlagerbar ist,
wobei die Ausnehmung an den zwei gegenüberliegenden Längsseiten einen ersten Eingriffbereich und einen zweiten Eingriffbereich aufweist,
wobei die Rasteinrichtung ein erstes Sperrelement, ein zweites Sperrelement und zumindest ein Spannelement aufweist,
wobei das erste Sperrelement einen ersten komplementären Eingriffbereich aufweist, welcher ausgelegt ist, um in einer Ruheposition zumindest bereichsweise in den ersten Eingriffbereich einzugreifen, und das zweite Sperrelement einen zweiten komplementären Eingriffbereich aufweist, welcher ausgelegt ist, um in der Ruheposition zumindest bereichsweise in den zweiten Eingriffbereich einzugreifen, wobei der erste komplementäre Eingriffbereich des ersten Sperrelements aus der Ruheposition entlang einer ersten Betätigungsrichtung B1 verlagerbar ist und der zweite komplementäre Eingriffbereich des zweiten Sperrelements aus der Ruheposition entlang einer zweiten Betätigungsrichtung B2 verlagerbar ist und wobei das zumindest eine Spannelement ausgelegt ist
an den ersten komplementären Eingriffbereich eine Kraft entgegen der ersten Betätigungsrichtung B1 und an den zweiten komplementären Eingriffbereich eine Kraft entgegen der zweiten Betätigungsrichtung B2 anzulegen, um den ersten und zweiten ersten komplementären Eingriffbereich in der Ruheposition zu halten, so daß die Rasteinrichtung nicht relativ zur Ausnehmung entgegen der Aufweitrichtung W verlagerbar ist. Der Begriff „Betätigungsrichtung" bzw. „Verlagerungsrichtung" im Sinne dieser Erfindung beschreibt eine Richtung, entlang welcher ein Element und/oder ein Bereich durch eine Krafteinwirkung betätigbar und/oder verlagerbar ist bzw. betätigt und/oder verlagert wird bzw. zumindest bereichsweise elastisch verformbar ist bzw. verformt wird, d.h. betätigbar ist bzw. betätigt wird.
Der Begriff „Ruheposition", wie er im Sinne der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beschreibt beispielsweise den Zustand bzw. die Position eines oder mehrerer Bauteile, insbesondere der Rasteinrichtung. In der„Ruheposition" befinden sich der erste und zweite komplementäre Eingriffbereich des ersten und zweiten Sperrelementes jeweils in Eingriff mit dem entsprechenden ersten oder zweiten Eingriffbereich der Ausnehmung im inneren Bandende. Das heißt, daß sich die jeweiligen Eingriff bereiche und komplementären Eingriffbereiche im wesentlichen im Formschluß befinden. Insbesondere ist das äußere Bandende relativ zum inneren Bandende aufgrund des Formschlusses nicht entgegen der Aufweitrichtung W verlagerbar. Das heißt, insbesondere eine Verringerung des Umfangs des Bandes der Dichtungsinnenmanschette ist in der Ruheposition nicht möglich. Der Begriff „Ruheposition", wie er im Sinne der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beschreibt insbesondere diejenige Position der Bauteile bevor die Dichtungsinnenmanschette in ein Rohr eingeführt wird. Der Begriff „Betätigungsposition", wie er im Sinne der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beschreibt beispielsweise einen von dem vorgenannten Zustand bzw. der vorgenannten Position verschiedenen Zustand bzw. Position der vorgenannten Bauteile, insbesondere der Sperrelemente. Im Gegensatz zu der Ruheposition wird in der Betätigungsposition eine externe Kraft auf einen oder mehrere Bestandteile der Dichtungsinnenmanschette ausgeübt, insbesondere infolge einer Aufweitung mittels einer Kraft auf das Band, wobei die Kraft von innen radial nach außen gerichtet ist. Wie oben beschrieben, erfolgt bei einer Aufweitung eine Verlagerung des äußeren Bandendes bzw. der Rasteinrichtung entlang der Aufweitrichtung W relativ zum inneren Bandende bzw. der darin ausgebildeten Ausnehmung. Insbesondere durch eine sägezahnförmige Ausbildung der ersten und zweiten Eingriffbereiche an den sich in Aufweitrichtung W erstreckenden Längsseiten der Ausnehmung kann eine erste bzw. zweite Kraft entlang der ersten bzw. zweiten Betätigungsrichtung B1 , B2 auf den ersten bzw. zweiten komplementäre Eingriffbereich des ersten bzw. zweiten Sperrelements ausgeübt werden, wenn das Band durch eine externe radial Kraft aufgeweitet wird. Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Eingriffbereiche bereichsweise und periodisch in Aufweitrichtung W verjüngt ausgebildet. Dabei sind die erste und zweiten Betätigungsrichtung voneinander verschieden. Die erste und zweite Kraft bzw. die erste und zweite Betätigungsrichtung B1 , B2 sind dabei insbesondere vom Rand der Ausnehmung im wesentlichen entlang oder entgegen der z-Achse gerichtet, d.h. insbesondere zum Innenbereich der Ausnehmung. Insbesondere werden bei dem Übergang von der Ruheposition in die Betätigungsposition der erste komplementäre Eingriffbereich des ersten Sperrelements aus der Ruheposition entlang der ersten Betätigungsrichtung B1 in die Betätigungsposition verlagert. Entsprechend wird der zweite komplementäre Eingriffbereich des zweiten Sperrelements entlang der zweiten Betätigungsrichtung B2 verlagert. Insbesondere wird in der Betätigungsposition ermöglicht, daß das innere und das äußere Bandende relativ zueinander verlagerbar sind, so daß das Band der Dichtungsinnenmanschette aufweitbar ist bzw. aufgeweitet wird.
Vorteilhafterweise ist die bevorzugte Arretierungsvorrichtung besonders einfach ausgebildet, wodurch diese besonders einfach herzustellen ist, der Ausschußanteil bei der Fertigung gesenkt werden kann und sich die Stückkosten pro Dichtungsinnenmanschette reduzieren.
Vorzugsweise verläuft die erste Betätigungsrichtung B1 im wesentlichen anti-parallel zur zweiten Betätigungsrichtung B2, d.h. im wesentlich zu dieser entgegengerichtet. Vorteilhafterweise ist die Rasteinrichtung besonders einfach herzustellen, wenn die erste und zweite Betätigungsrichtung B1 , B2 zueinander antiparallel, insbesondere jeweils senkrecht zu der Längserstreckung der Ausnehmung, d.h. jeweils senkrecht zur Aufweitrichtung W verlaufen. Besonders vorteilhafterweise ist nur ein Spannelement, beispielsweise in Form einer Feder, notwendig, welches gleichzeitig eine Kraft entgegen der ersten Betätigungsrichtung B1 an dem ersten komplementären Eingriffbereich des ersten Sperrelementes und eine Kraft entgegen der zweiten Betätigungsrichtung B2 an dem zweiten komplementären Eingriffbereich des zweiten Sperrelementes anlegen kann.
Vorzugsweise weist die Rasteinrichtung zumindest ein Deckelement und ein Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung der Rasteinrichtung an dem Rasteinrichtungsbefestigungsbereich auf.
Besonders bevorzugt ist das Befestigungsmittel eine Schraubverbindung, insbesondere eine Kreuzschlitzschraube oder eine Innensechskantschraube. Vorteilhafterweise ist eine solche Schraubverbindung lösbar, so daß die Rasteinrichtung vom äußeren Ende des Bandes abmontiert werden kann. Insbesondere kann das aufgeweitete Band der Dichtungsinnenmanschette bei abmontierter Rasteinrichtung wieder zusammengebogen werden, d.h. der Umfang der Dichtungsinnenmanschette verkleinert werden. Besonders vorzugsweise ist das Band der Dichtungsinnenmanschette im aufgeweiteten Zustand zumindest teilweise elastisch bzw. rückstellfähig verformt, so daß das aufgeweitete Band nach Entfernung oder Entsperrung der Rasteinrichtung aufgrund der elastischen Rückstellkraft einen Zustand mit einem kleineren Umfang einnimmt. Vorteilhafterweise kann so eine bereits in ein Kanalrohr eingesetzte und aufgeweitete, betriebsbereite Dichtungsinnenmanschette wieder aus dem Kanalrohr entfernt werden. Insbesondere kann die benutzte entfernte Dichtungsinnenmanschette zumindest teilweise wiederverwendet werden.
Vorzugsweise sind das Deckelement und das Befestigungsmittel einstückig ausgebildet.
Vorzugsweise sind das erste Sperrelement und das zweite Sperrelement jeweils plattenförmig ausgebildet. Vorteilhafterweise können die Sperrelemente dann aus einem Stahl- oder Blechstreifen ausgestanzt oder ausgeschnitten werden, so daß die Sperrelemente einfach und kostengünstig herzustellen sind.
Vorzugsweise weisen die Sperrelemente eine größere Dicke auf als das innere Bandende. Besonders bevorzugt liegt das Verhältnis der Dicke der Sperrelemente zur Dicke des inneren Bandendes, zwischen etwa 1 und etwa 4, weiter bevorzugt zwischen etwa 1 ,1 und etwa 2, besonders bevorzugt zwischen etwa 1 ,2 und etwa 1 ,5, wobei die Dicke des inneren Bandendes vorzugsweise von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm, besonders bevorzugt von etwa 0,5 mm bis etwa 1 ,5 mm, insbesondere etwa 1 mm, reicht.
Vorzugsweise sind das erste Sperrelement und das zweite Sperrelement im wesentlichen identisch oder kongruent ausgebildet. Vorteilhafterweise ist dann nur ein Sperrelement herzustellen, wobei die Sperrelemente beim Einbau der Rasteinrichtüng entsprechend gedreht werden. Vorzugsweise sind die Sperrelemente um das Befestigungsmittel schwenkbar ausgebildet.
Vorzugsweise ist das Spannelement eine drahtförmige oder blattförmige Feder. Vorteilhafterweise ist ein solches Spannelement einfach und kostengünstig herzustellen, da ein entsprechender elastischer bzw. rückstellfähiger Draht oder ein entsprechendes Band aus Federstahl nur abgelängt und gebogen werden muß.
Vorzugsweise sind die Sperrelemente einteilig bzw. einstückig ausgebildet. Dieses Einzelteil umfaßt dann insbesondere zwei Hälften, welche die Sperrelemente ausbilden.
Vorzugsweise weisen die einteilig ausgebildeten Sperrelemente ein Festkörper- gelenk auf, das heißt, das erste Sperrelement und das zweite Sperrelement sind über eine Dünnstelle verbunden, welches als Festkörpergelenk ausgelegt ist. Besonders bevorzugt ist das Festkörpergelenk elastisch bzw. rückstellfähig ausgebildet und funktioniert als Spannelement.
Vorzugsweise weisen die Sperrelemente jeweils einen Aktuierungsbereich auf, durch den die Sperrelemente mittels eines Werkzeuges von der Ruheposition in die Betätigungsposition überführt werden können. Ein Aktuierungsbereich kann insbesondere in Form einer Bohrung ausgebildet sein. Vorteilhafterweise kann nach Erreichen der Betätigungsposition das innere Bandende relativ zu dem äußeren Bandende verlagert werden, beispielsweise um eine Dichtungsinnenmanschette zusammenzubiegen. Insbesondere weist das Deckelement, welches die Sperrelemente zum Inneren der Dichtungsinnenmanschette hin abdeckt, entsprechende Werkzeugdurchtritte auf, damit das Werkzeug von Innen her in die Aktuierungsbereiche eingreifen kann. Die Werkzeugdurchtritte sind insbesondere derart ausgelegt, dafi die Aktuierungsbereiche der Sperrelemente entsprechend verlagert werden können, so daß die Rasteinrichtung von der Ruheposition in die Betätigungsposition überführt werden kann.
Vorzugsweise weist die Dichtungsinnenmanschette zwei Arretierungsvorrichtungen auf. insbesondere sind die zwei Arretierungsvorrichtungen an den Endbereichen der im wesentlichen rohi-förmigen Dichtungsinnenmanschette angeordnet. Besonders bevorzugt sind die zwei Arretierungsvorrichtungen symmetrisch zum Mittelpunkt der Dichtungsinnenmanschette, d.h. im wesentlichen gleich weit entfernt von ihrem Mittelpunkt oder Schwerpunkt. Vorteilhafterweise werden so die Verwindungen zwischen dem inneren und dem äußeren Bandende minimiert, so daß die Dichtungsinnenmanschette gleichmäßig und im wesentlichen verwindungsfrei bzw. verkantungsfrei aufgeweitet werden kann.
Vorzugsweise weist die Dichtungsinnenmanschette zwei Arretierungsvorrichtungen auf. Insbesondere sind die zwei Arreiterungsvorrichtungen an den Endbereichen der im wesentlichen rohrförmigen Dichtungsinnenmanschette angeordnet. Besonders bevorzugt sind die zwei Arreiterungsvorrichtungen symmetrisch zum Mittelpunkt der Dichtungsinnenmanschette, d.h. im wesentlichen gleich weit entfernt von ihrem Mittelpunkt oder Schwerpunkt. Vorteilhafterweise werden so die Verwindungen zwischen dem inneren und dem äußeren Bandteil minimiert, so daß die Dichtungsinnenmanschette gleichmäßig und im wesentlichen verwindungsfrei bzw. verkantungsfrei aufgeweitet werden kann.
Vorzugsweise ist das Band auf der Außenseite mit einem Elastomer überzogen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung einer erfindungsgemäßen Dichtungsinnenmanschette zur Abdichtung von Rohren, wobei die Dichtungsinnenmanschette in einem Auslieferungszustand in das Rohrinnere eingeführt wird und an einer Montageposition durch Aufweiten in eine Betriebsposition überführt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen, beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr können einzelne Elemente und/oder Merkmale eines jeden beschriebenen Aspekts und/oder einer jeden beschriebenen Ausführungsform mit einzelnen Elementen und/oder Merkmalen der weiteren Aspekte und/oder weiteren Ausführungsformen in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden und somit weitere Aspekte und/oder Ausführungsformen gebildet werden.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : einen Querschnitt senkrecht zur z-Achse durch eine Dichtungsinnenmanschette umfassend ein gebogenes Band und eine Rastvorrichtung;
Figur 2: eine Aufsicht auf die Arretierungsvorrichtung aus Richtung des Inneren der Dichtungsinnenmanschette
Figur 3: einen Querschnitt senkrecht zur z-Achse durch eine
Dichtungsinnenmanschette umfassend ein gebogenes Band und eine Rasteinrichtung:
Figur 4: eine detaillierten Querschnitt senkrecht zur z-Achse durch die
Rasteinrichtung der Dichtungsinnenmanschette;
Figur 5: eine Draufsicht der Rasteinrichtung aus Richtung des Inneren der
Dichtungsinnenmanschette;
Figur 6: eine detaillierte Draufsicht der Rasteinrichtung in Ruheposition;
Figur 7: eine detaillierte Draufsicht der Rasteinrichtung in Betätigungsposition; und Figur 8: eine perspektivische Explosionsansicht der Arretierungsvorrichtung der
Dichtungsinnenmanschette.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt senkrecht zur z-Achse, welche durch die Rohr- bzw. Zylinderachse Z festgelegt ist, durch eine Dichtungsinnenmanschette 1 zum Einsetzen in Rohre, insbesondere zum Abdichten von Leckstellen und zum mechanischen Stabilisieren von bestehenden Kanalrohren. Zusammen mit dem sich senkrecht zur Zylinderachse Z bzw. z-Achse erstreckenden Radiusvektor R und dem senkrecht zur z-Achse und senkrecht zum Radiusvektor R stehenden Umfangsvektor U ist das in der Fig. 1 gezeigte Koordinatensystem definiert.
Die dargestellte Dichtungsinnenmanschette 1 ist aus einem federelastischen Material hergestellt, vorzugsweise aus einem Band 3 aus Blech oder nichtrostendem Stahl. Das Band 3 weist vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,1 mm bis etwa 5 mm, besonders bevorzugt von etwa 0,5 mm bis etwa 2 mm, insbesondere etwa 1 mm, auf. Das Band 3 ist im wesentlichen rohr- bzw. zylinderförmig derart zusammengebogen, daß die Endbereiche des Bandes einander überlappen. Dadurch lassen sich ein innerer Bandteil 7 und ein äußerer Bandteil 9 unterscheiden, die sich in Umfangsrichtung U überlappen. Der innere Bandteil 7 wird durch ein inneres Bandende 11 und einen Knickbereich 15 begrenzt. Der äußere Bandteil 9 wird durch ein äußeres Bandende 13 und den Knickbereich 15 begrenzt. In dieser Ausführungsform ist eine Arretierungsvorrichtung derart von dem äußeren Bandende 13 beabstandet angeordnet, daß sich der äußere Bandteil 9 bereichsweise mit sich selbst überlappt, wobei der innen liegende Bereich des äußeren Bandteils 9 nicht vom inneren Bandteil 7 umfaßt wird bzw. nicht Bestandteil des inneren Bandteils 7 ist.
Die in der Fig. 1 gezeigte Dichtungsinnenmanschette 1 ist im Auslieferungszustand, d.h. in einem einsetzfähigem Zustand, um in eine Rohrleitung eingesetzt zu werden. Vorzugsweise ist der in Fig. 1 gezeigte Zustand ein im wesentlichen entspannter Zustand, d.h. in diesem Zustand ist an dem Band keine Kraft bzw. mechanische Spannung angelegt, so daß das Band entlang des Umfangs einen lokalen geometrischen Krümmungsradius Rk aufweist, der mit dem lokalen Biegeradius Rb identisch ist, der durch das Rollen des Bandes vorgegeben ist.
Die in der Fig. 1 gezeigt Ausführungsform der Dichtungsinnenmanschette weist demnach entlang des Umfangs U in dem äußeren Bandteil 9 einen im wesentlichen konstanten Biegeradius R-t auf. Der Biegeradius R2 entlang des Umfangs U im inneren Bandteil 7 ist ebenfalls im wesentlichen konstant. Jedoch ist der Biegeradius R1 des äußeren Bandteils kleiner als der Biegeradius R2 im inneren Bandteil 7. Weiter weist das Band 3 im Knickbereich 15 einen Biegeradius R3 auf, der kleiner ist als der Biegeradius R1 im äußeren Bandteil 9. In dieser bevorzugten Ausführungsform kann durch eine entsprechend dimensionierte Biegung im Knickbereich 15, entweder durch die Ausdehnung des Knickbereichs 15 entlang des Umfangs U oder durch einen hinreichend kleinen Biegeradius R3, ein vollflächiges Anliegen des inneren Bandteils 9 an der Innenwand des äußeren Bandteils 7 vermieden werden. Vorteilhafterweise ist dadurch die mechanische Spannung, die aufgrund des Zwingens in die Form des äußeren Bandteils 9 auf den inneren Bandteil 7 wirkt, reduziert. Weiter vorteilhafterweise ist ebenfalls der Haft- und Gleitreibungswiderstand zwischen dem inneren Bandteil 7 und dem äußeren Bandteil 9 reduziert, um vorteilhafterweise den notwendigen Kraftaufwand für das Aufweiten der Dichtungsinnenmanschette 1 zu reduzieren.
Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Dichtungsinnenmanschette 1 kann beispielsweise ausgelegt sein, in ein Kanalrohr der Größe DN 600 mit einem Radius von 300 mm eingebracht zu werden. Dazu kann die Dichtungsinnenmanschette 1 beispielsweise derart ausgebildet sein, daß der äußere Bandteil 9 des Bandes 3 einen konstanten Biegeradius R-ι von etwa 240 mm bis etwa 260 mm aufweist. Weiter beispielsweise kann der innere Bandteil 7 des Bandes 3 mit einem konstanten Biegeradius R2 von etwa 300 mm bis etwa 320 mm ausgebildet sein und der Biegeradius R3 im Knickbereich 15 kann etwa 50 mm bis etwa 100 mm betragen.
Die Dichtungsmanschette 1 kann an einer beliebigen Stelle eines Kanalrohres durch geeignete Vorrichtungen aufgeweitet werden, so daß sie an der Innenseite des Kanalrohres im wesentlichen formschlüssig anliegt. Insbesondere kann die Dichtungsinnenmanschette 1 zumindest bereichsweise mit einem (nicht dargestellten) Überzug bzw. Schlauch aus elastischem, beständigem, insbesondere wasserdichtem Material überzogen sein.
Diese Ausführungsform der Dichtungsinnenmanschette 1 weist eine Arretierungsvorrichtung 5 auf, um die Dichtungsinnenmanschette 1 nach dem Aufweiten dauerhaft im aufgeweiteten Zustand zu halten. Die in Figur 2 dargestellte beispielhafte Ausführungsform der Arretierungs- Vorrichtung 5 umfaßt eine Ausnehmung 17 (in Fig. 1 nicht sichtbar), die in dem inneren Bandteil 7 ausgebildet ist und eine Rastvorrichtung 19, die an dem äußeren Bandteil 9 befestigt ist und die Ausnehmung 17 zumindest bereichsweise durchgreift.
Die Ausnehmung 17 erstreckt sich mit ihrer ersten Längsseite 21 und ihrer zweiten Längsseite 23 im wesentlichen entlang der Aufweitrichtung W bzw. entlang des Umfangs U. Zumindest bereichsweise sind an den zwei gegenüberliegenden Längsseiten-21 , 23 der Ausnehmung 17 ein erster Eingriffbereich 25 und ein zweiter Eingriffbereich 27 ausgebildet. In dieser Ausführungsform sind die Eingriffbereiche 25, 27 als Reihe von Vorsprüngen 29 sägezahnförmig ausgebildet. Die Rastvorrichtung 19 umfaßt ein Deckelement 31 (in Fig. 2 lediglich mit gestrichelten Linien angedeutet), so daß der innere Bandteil 7 zumindest bereichsweise zwischen dem äußeren Bandteil 9 und dem Deckelement 31 angeordnet ist. Durch das Deckelement 31 kann vorzugsweise eine Kraft entlang des Radiusvektors R auf den inneren Bandteil 7 aufgebracht werden, so daß im Bereich der Rästvorrichtung 19 der äußere und der innere Bandteil im wesentlichen formschlüssig aneinander liegen und insbesondere nur entlang der Aufweitrichtung W relativ zueinander verlagerbar sind. Die Rastvorrichtung 19 umfaßt weiter ein erstes Sperritzel 33 und ein zweites Sperritzel 35, die zwischen dem Deckeiement 31 und dem äußeren Bandtei! 9 innerhalb der Ausnehmung 15 angeordnet und jeweils drehbar gelagert sind.
Die Sperritzel 33, 35 sind auslegt, um mit den Eingriffbereichen 25, 27 in Eingriff zu sein. Um eine sichere Anordnung und Sperrwirkung zu erhalten, ist die Dicke der Sperritzel 33, 35, d.h. die räumliche Erstreckung entlang des Radiusvektors, vorzugsweise größer als die Dicke des inneren Bandteiles 7. Abhängig von den an den Sperritzeln 33, 35 auftretenden Krümmungsradien des inneren Bandteiles 1 und der Erstreckung des Deckelementes 31 entlang der Aufweitrichtung W liegt das bevorzugte Verhältnis von Dicke der Sperritzel 33, 35 zu Dicke des inneren Bandteiles 7, zwischen etwa 1 und etwa 5, weiter bevorzugt zwischen etwa 1 , 1 und etwa 2, besonders bevorzugt zwischen etwa 1 ,2 und etwa 1 ,5. Die Rastvorrichtung 19 umfaßt weiter ein Rastritzel 37 als beispielhafte Ausführungsform eines Rastelements 37, wobei das Rastritzel 37 zwischen den Sperritzeln 33, 35 angeordnet ist und wobei das Rastritzel 37 mittels eines Federelements 39 in Aufweitrichtung W vorgespannt ist.
Dadurch wird bewirkt, daß jedes der drehbar gelagerten Sperritzel 33, 35 jeweils nur in eine Richtung drehbar ist, nämlich in die Richtung, in der das Rastritzel entgegen der Vorspannkraft des Federelements 39 entgegen der Aufweitrichtung W verlagert wird und damit beide Sperritzel 33, 35 voneinander entkoppelt werden. Das Rastritzel 37 sperrt hingegen die Drehung des jeweiligen Sperritzels 33, 35 in die entgegengesetzte Drehrichtung, da das Rastritzel 37 beide Sperritzel kräftemäßig miteinander koppelt, so daß sich die Sperritzel 33, 35 gegenseitig blockieren. Folglich ist die Rastvorrichtung 19 lediglich relativ zum inneren Bandteil 7 entlang der Aufweitrichtung W verlagerbär.
Vorzugsweise ist die Dichtungsinnenmanschette 1 rückbaubar. Dazu ist insbesondere die Rastvorrichtung 19 lösbar. Besonders bevorzugt befindet sich die Dichtungsinnenmanschette 1 in der Betriebsposition in einem gespannten Zustand, so daß das Band 3 aufgrund der eigenen elastischen Federkraft seinen Umfang verringern kann und in den entspannten Zustand übergeht, wenn die Rastvorrichtung 19 entfernt ist. Vorteilhafterweise sind das Band 3 und die Teile der Rastvorrichtung 19 wiederverwendbar. Figur 3 zeigt einen Querschnitt senkrecht zur z-Achse durch eine Dichtungsinnenmanschette 1 zum Einsetzen in Rohre, insbesondere zum Abdichten von Leckstellen und zum mechanischen Stabilisieren von bestehenden Kanalrohren. Die dargestellte Dichtungsinnenmanschette 1 ist aus einem federelastischen Material hergestellt, vorzugsweise aus einem Band 3 aus Blech oder nichtrostendem Stahl. Das Band 3 weist vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm, besonders bevorzugt von etwa 0,5 mm bis etwa 1 ,5 mm, insbesondere etwa 1 mm, auf. Das Band 3 ist im wesentlichen rohr- bzw. zylinderförmig derart zusammen gebogen, daß dessen Bandenden 7, 9 einander überlappen. Dadurch lassen sich ein inneres Bandende 7 und ein äußeres Bandende 9 unterscheiden, die sich in Umfangsrichtung U überlappen. Die Dichtungsmanschette 1 kann an einer beliebigen Stelle eines Kanalrohres durch geeignete Vorrichtungen aufgeweitet werden, so daß sie an der Innenseite des Kanalrohres im wesentlichen formschlüssig anliegt. Insbesondere kann die Dichtungsinnenmanschette 1 zumindest bereichsweise mit einem (nicht darge- stellten) Überzug bzw. Schlauch aus elastischem, beständigem, insbesondere wasserdichtem Material überzogen sein.
Diese Ausführungsform der Dichtungsinnenmanschette 1 weist eine Arretierungsvorrichtung 5 auf, um die Dichtungsinnenmanschette 1 nach dem Aufweiten dauerhaft im aufgeweiteten Zustand zu halten. Die in Figur 4 detailliert dargestellte Arretierungsvorrichtung 5 umfaßt eine Ausnehmung 45 (in Fig. 2 nicht sichtbar), die in dem inneren Bandende 7 ausgebildet ist und eine Rasteinrichtung 41 (in Fig. 2 nicht sichtbar), die an dem äußeren Bandende 9 angeordnet ist und die Ausnehmung 45 zumindest bereichsweise durchgreift. Das äußere Bandende 9 weist einen Rasteinrichtungsbefestigungsbereich 47 auf, welche in dieser Ausführungsform als Einpreßmutter ausgebildet ist. Die Einpreßmutter kann bespielsweise ein Gewinde M2, M3, M4, M5, M6, M7 oder M8 aufweisen, um eine entsprechende Schraube, die als Befestigungsmittel 75 dient, aufzunehmen. Alternativ kann ein entsprechendes Gewinde unmittelbar in dem äußeren Bandende 9 ausgebildet sein. Das Befestigungsmittel 75 befestigt an dem äußeren Bandende 9 ein Deckelement 71 , so daß das innere Bandende 7 zumindest bereichsweise zwischen dem äußeren Bandende 9 und dem Deckelement angeordnet ist. Durch das Deckelement 71 kann vorzugsweise eine Kraft entlang des Radiusvektors R auf das innere Bandende 7 aufgebracht werden, so daß im Bereich der Rasteinrichtung 41 das äußere und das innere Bandende im wesentlichen formschlüssig aneinander liegen und insbesondere nur entlang der Aufweitrichtung W relativ zueinander verlagerbar sind.
Zwischen dem Deckelement 71 und dem äußeren Bandende 9 innerhalb der Ausnehmung 45 (in Fig. 2 nicht sichtbar) sind das erste und zweite Sperrelement 55a, 55b sowie das Spannelement 63 (in Fig. 2 nicht gezeigt) angeordnet. Die Sperrelemente 55a, 55b sind vorzugsweise als plattenförmige Elemente ausgebildet. Um eine sichere Anordnung und Sperrwirkung zu erhalten, ist die Dicke der Sperrelemente 55a, 55b größer als die Dicke des inneren Bandendes 7. Abhängig vom Krümmungsradius des inneren Bandendes 7 und der Erstreckung des Deckelementes 71 entlang der Aufweitrichtung W liegt das bevorzugte Verhältnis von Dicke der Sperrelemente 55a, 55b zu Dicke des inneren Bandendes 7, zwischen etwa 1 und etwa 4, weiter bevorzugt zwischen etwa 1 ,1 und etwa 2, besonders bevorzugt zwischen etwa 1 ,2 und etwa 1 ,5.
Figur 5 und Figur 6 zeigen eine Draufsicht der Arretierungsvorrichtung 5 in Ruheposition mit der Rasteinrichtung 41 aus Richtung des Inneren der Dichtungsinnenmanschette 1. Die Arretierungsvorrichtung 5 umfaßt eine Ausnehmung 45, die in dem inneren Bandende 7 ausgebildet ist und sich mit ihren Längsseiten im wesentlichen entlang der Aufweitrichtung W bzw. entlang des Umfangs erstreckt.
Zumindest bereichsweise sind an den zwei gegenüberliegenden Längsseiten der Ausnehmung 45 ein erster Eingriffbereich 43a und ein zweiter Eingriffbereich 43b ausgebildet. In dieser Ausführungsform sind die Eingriffbereiche 43a, 43b als Reihe von Vorsprüngen 29 sägezahnförmig ausgebildet, vorzugsweise spiegelbildlich zur Symmetrieachse S, wobei der erste und zweite Eingriffbereich 43a, 43b periodisch in Aufweitrichtung W verjüngt ausgebildet sind. Dabei ist jeder einzelne Vorsprung 29 im wesentlichen als Dreieck ausgebildet, wobei ein erster Schenkel als Gleitbereich 51 dient, der vorzugsweise einen Winkel α von etwa 20 Grad bis etwa 60 Grad mit der Aufweitrichtung W einschließt. Besonders bevorzugt liegt der Winkel α zwischen etwa 30 Grad und etwa 50 Grad, insbesondere bei etwa 45 Grad. Ein zweiter Schenkel dient als Rastbereich 53, der sich im wesentlichen senkrecht zur Aufweitrichtung W erstreckt. Die Vorsprünge 29 sind vorzugsweise in einer räumlichen Periode von etwa 1 mm bis etwa 5 mm, besonders bevorzugt von etwa 1 ,5 mm bis etwa 4 mm, insbesondere etwa 2 mm, angeordnet.
Die Sperrelemente 55a, 55b sind vorzugsweise plattenförmig ausgebildet. Insbesondere sind die Sperrelemente 55a, 55b identisch ausgebildet und spiegelbildlich zum Symmetrieachse S angeordnet. Mit anderen Worten sind die Sperrelemente 55a, 55b kongruent zueinander ausgebildet. Die Sperrelemente 55a, 55 weisen jeweils komplementäre Eingriffbereiche 57a, 57b auf, welche ausgelegt sind, in die Eingriffbereiche 43a, 43b eingreifen zu können. Vorzugsweise sind die komplementäre Eingriffbereiche 57a, 57b als korrespondierende Vorsprünge 59a ausgebildet.
In dieser Ausführungsform sind die Sperrelemente 55a, 55b um die Achse D des Befestigungsmittels 55 schwenkbar ausgebildet. Durch das Schwenken um die Achse D ist der erste komplementäre Eingriffbereich 57a des ersten Sperrelements 55a aus der Ruheposition entlang einer ersten Betätigungsrichtung B1 verlagerbar. Entsprechend ist der zweite komplementäre Eingriffbereich 57b des zweiten Sperrelements 55b aus der Ruheposition entlang einer zweiten Betätigungsrichtung B2 verlagerbar. Um die Schwenkbarkeit zu erreichen, weisen die Sperrelemente 55a, 55b jeweils einen kreisbogenförmigen Rücksprung 65a, 65b auf, der im wesentlichen den Radius der als Befestigungsmittel 55 verwendeten Schraube hat. Ferner greift ein Spanrielement 39, beispielsweise in Form eines Federdrahtes bzw. Draht- oder Blattfeder, in jeweils eine Spannelementaufnahme 67a, 67b der jeweiligen Sperrelements 55a, 55b ein, so daß die komplementären Eingriffbereiche 57a, 57b der Sperrelemente 55a, 55b eine Kraft entgegen der ersten bzw. zweiten Betätigungsrichtung B1 bzw. B2 erfahren. Ohne äußere Kraftein Wirkung werden die Sperrelemente 55a, 55b in der Ruheposition gehalten, so daß zumindest bereichsweise ein Formschluß zwischen jeweiligen Eingriffbereichen 43a, 43b und den entsprechenden komplementären Eingriffbereichen 57a, 57b besteht, der verhindert, daß sich das äußere Bandende 9 relativ zu dem inneren Bandende 7 entgegen der Aufweitrichtung W verlagert. Vorzugsweise umfassen die komplementären Eingriffbereiche 57a, 57b jeweils mehrere Vorsprünge 59a, um in die entsprechenden Eingriffbereiche 43a, 43b einzugreifen. Insbesondere sind die Vorsprünge 59a dazu ausgelegt, bei einer Verlagerung des ersten komplementären Eingriffbereichs 57a entlang der ersten Betätigungsrichtung B1 im wesentlichen gleichzeitig außer Eingriff mit dem ersten Eingriffbereich 43a zu gelangen. Vorzugsweise schließt daher die Verbindungslinie der Spitzen 61 a der korrespondierenden Vorsprünge 59a in der Ruheposition mit der Längserstreckung der Ausnehmung 15, d.h. mit der Aufweitrichtung W, einen Winkel ß von etwa 5 Grad bis 20 Grad, besonders bevorzugt von etwa 8 Grad bis etwa 15 Grad, insbesondere von etwa 10 Grad, ein. Durch ein Verschwenken des ersten Sperrelements 55a um einen entsprechenden Winkel gelangen alle Vorsprünge 59a des ersten komplementären Eingriffbereichs 57a im wesentlichen gleichzeitig außer Eingriff mit dem ersten Eingriffbereich 43a. Entsprechend können die korrespondierenden Vorsprünge 59b des zweiten komplementären Eingriffbereichs 57b ausgebildet sein, um durch ein Verschwenken des zweiten Sperrelements 55b um einen entsprechenden Winkel alle Vorsprünge 59b des zweiten komplementären Eingriffbereichs 57b im wesentlichen gleichzeitig außer Eingriff mit dem zweiten Eingriffbereich 43b zu bringen.
Figur 7 zeigt eine detaillierte Draufsicht der Rasteinrichtung 41 in Betätigungsposition. Aufgrund einer Verlagerung der äußeren Bandendes 9 bzw. der daran befestigten Rasteinrichtung 41 durch ein Aufweiten mittels einer externen Kraft, sind, ausgehend von der Ruheposition, der erste komplementäre Eingriffbereich 57a entlang der ersten Betätigungsrichtung B1 und der zweite komplementäre Eingriffbereich 57b entlang der dazu im wesentlichen antiparallel verlaufenden zweiten Betätigungsrichtung B2 verlagert. Während der Verlagerung werden die Sperrelemente 55a, 55b um die Drehachse D entsprechend verschwenkt und das Spannelement 63 gespannt. Dabei übt das Spannelement 63 aufgrund seiner Rückstellkraft über die Sperrelemente 55a, 55b jeweils eine entsprechende Kraft entgegen der ersten bzw. zweiten Betätigungsrichtung B1 bzw. B2 aus. Alternativ können die Sperrelemente 55a, 55b einstückig ausgebildet sein, wobei die zwei Hälften, d.h. das erste Sperrelement 55a und das zweite Sperrelement 55b, über eine Dünnstelle, welches als Festkörpergelenk ausgelegt ist, verbunden sind. Besonders bevorzugt kann das Festkörpergelenk elastisch bzw. rückstellfähig ausgebildet sein, so daß es als Spannelement 63 fungieren kann. Durch ein weiteres Aufweiten und einer damit verbundenen weiteren relativen Verlagerung des äußeren Bandendes 9 relativ zum inneren Bandende 7, wird die Rasteinrichtung 41 mittels des Spannelementes 63 wieder in die Ruheposition überführt. Ein weitergehendes Aufweiten der Dichtungsinnenmanschette 1 bzw. des Bandes 3 überführt die Rasteinrichtung 41 im folgenden wieder in die Betätigungsposition und so fort, bis die Dichtungsinnenmanschette 1 bzw. das Band 3 den gewünschten oder den maximalen Umfang erreicht hat. Die Rasteinrichtung 41 verharrt schließlich in der Ruheposition, so daß eine Rückverlagerung der Bandenden 7, 9 entgegen der Aufweitrichtung W verhindert wird und die Dichtungsinnenmanschette 1 bzw. das Band 3 den erreichten Umfang beibehält. Dadurch ist die Dichtungsinnenmanschette 1 in dem Kanalrohr, in dem sie eingeführt wurde, hinreichend und dauerhaft fixiert.
Vorzugsweise ist die Dichtungsinnenmanschette 1 rückbaubar. Dazu ist insbesondere die Rasteinrichtung 41 lösbar, so daß das Band 3 aufgrund der eigenen elastischen Federkraft seinen Umfang verringern kann. Insbesondere kann das Befestigungsmittel 75 eine lösbare Schraube sein, so daß mit der Demontage des Befestigungsmittels 75 und damit des Deckelementes 71 auch die Sperrelemente 55a, 55b sowie das Spannelement 63 aus ihrer Position fallen, so daß das äußere Bandende 9 relativ zu dem inneren Bandende 7 frei verlagerbar ist. Vorteilhafterweise sind das Band 3 und die Teile der Rasteinrichtung 41 wiederverwendbar.
Figur 8 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Arretierungsvorrichtung 5 der Dichtungsinnenmanschette 1.
In dieser Ausführungsform weist das äußere Bandende 9 eine Rasteinrichtungsbefestigungsbereich 47 in Form einer Einpreßmutter 47 auf, wobei ein zylindrisch geformter Bereich der Einpreßmutter 47 aus den äußeren Bandende 9 hervorsteht, um mit den entsprechenden kreisbogenförmigen Rücksprüngen 65a, 65b der Sperrelemente 55a, 55b in Formschluß zu gelangen. Die Sperrelemente 55a, 55b sind dabei um die Drehachse D der Einpreßmutter 47 schwenkbar gelagert. Ferner weisen die Sperrelemente 55a, 55b jeweils einen Aktuierungsbereich 69a, 69b auf, insbesondere in Form einer Bohrung, durch den die Sperrelemente 55a, 55b mittels eines Werkzeuges aktuiert werden können. Insbesondere können die Sperrelemente 55a, 55b durch die Aktuierung von der Ruheposition in die Betätigungsposition überführt werden, so daß das innere Bandende 7 relativ zu dem äußeren Bandende 9 frei verlagerbar ist. Damit das Werkzeug in die Aktuierungsbereiche 69a, 69b eingreifen kann, weist das Deckelement 71 entsprechende Werkzeugdurchtritte 73a, 73b auf. Die Werkzeugdurchtritte 73a, 73b sind derart ausgelegt, daß die Aktuierungsbereiche 69a, 69b entsprechend verlagert werden können, so daß die Rasteinrichtung 41 von der Ruheposition in die Betätigungsposition überführt werden kann. Die vorliegende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist nicht auf die oben beschriebenen jeweiligen Figuren beschränkt. Vielmehr gelten die Ausführungen zu den jeweiligen Figuren sinngemäß auch für die weiteren Figuren. Ebenso gelten die zu den Figuren gemachten Ausführungen auch für die vorangegangenen Aspekte und Ausführungsformen. Somit können mittels der zu den (jeweiligen) Figuren beschrieben Einzelmerkmale und/oder mittels der Einzelmerkmale der Aspekte und/der (Einzelmerkmale) Ausführungsformen weitere bevorzugte Ausführungsformen gebildet werden, wobei die Einzelmerkmale beliebig miteinander kombiniert werden können.
Bezugszeichenliste
1 Dichtungsinnenmanschette
3 Band
5 Arretierungsvorrichtung
7 innerer Bandteil
9 äußerer Bandteil
11 inneres Bandende
13 äußeres Bandende
15 Knickbereich
17 Ausnehmung
19 Rastvorrichtung
21 erste Längsseite
23 zweite Längsseite
25 erster Eingriffbereich
27 zweiter Eingriffbereich
29 Vorsprung
31 Deckelement
33 erstes Sperritzel 35 zweites Sperritzel
37 Rastritzel
39 Federelement
41 Rasteinrichtung
43a, 43b erster und zweiter Eingriffbereich
45 Ausnehmung
47 Rasteinrichtungsbefestigungsbereich
51 Gleitbereich
53 Rastbereich
55a, 55b erstes und zweites Sperrelement
57a, 57b erster und zweiter komplementärer Eingriffbereich
59a, 59b korrespondierender Vorsprung
61a, 61 b Spitzen der korrespondierenden Vorsprünge 59a, 59b
63 Spannelement
65a, 65b kreisbogenförmiger Rücksprung
67a, 67b Spannelementaufnahme
69a, 69b Aktuierungsbereich
71 Deckelement
73a, 73b Werkzeugdurchtritte
75 Befestigungsmittel
B1 , B2 erste und zweite Betätigungsrichtung
D Drehachse
R Radiusvektor
Ri maximaler Biegeradius des äußeren Bandteils 9 R2 maximaler Biegeradius des inneren Bandteils 7
R3 maximaler Biegeradius des Knickbereichs 5
Rb Biegeradius
Rk Krümmungsradius
S Symmetrieachse
U Umfangsrichtung
W Aufweitrichtung
Z Zylinder-Achse, z-Achse

Claims

Patentansprüche
Dichtungsinnenmanschette (1 ) zum Einsetzen in Rohre aufweisend:
- ein Band (3), welches um eine Biegeachse (Z) entlang eines Umfangs (U) mit einem Biegeradius (Rb) derart gebogen ist, daß ein innerer Bandteil (7) und ein äußerer Bandteil (9) einander überlappen, wobei das Band (3) aufweitbar ist, so daß der innere Bandteil (7) relativ zu dem äußeren Bandteil (9) entlang einer Aufweitrichtung (W) verlagerbar ist,
— zumindest eine Arretierungsvorrichtung (5), welche verhindert, daß der innere Bandteil (7) relativ zu dem äußeren Bandteil (9) entgegen der Aufweitrichtung (W) verlagerbar ist,
wobei zwischen dem inneren Bandteil (7) und dem äußeren Bandteil (9) parallel zur Biegeachse (Z) ein Knickbereich (15) in dem Band (3) ausgebildet ist und
wobei das Band (3) entlang dem Umfang in dem äußeren Bandteil (9) einen maximalen Biegeradius (R-i ) aufweist, der kleiner ist als der maximale Biegeradius (R2) entlang dem Umfang in dem inneren Bandteil (7).
Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Biegeradius (Rb=R-i) entlang des Umfangs in dem äußeren Bandteil (9) konstant ist.
Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Biegeradius (Rb=R2) entlang des Umfangs in dem inneren Bandteil (7) konstant ist.
Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der Biegeradius (Rb) entlang des Umfangs in dem inneren Bandteil (7) stetig vergrößert.
5. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 4, wobei sich der Biegeradius (R2) entlang des Umfangs in dem inneren Bandteil (7) linear gemäß der Gleichung Rb = 1)ο+ΔΙΙ/2π vergrößert.
Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Band (3) im Knickbereich (1 5) einen Biegeradius (R3) aufweist, der kleiner als der Biegeradius (R-i) des Bandes (3) in dem äußeren Bandteil (9) ist.
Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest eine Arretierungsvorrichtung (5) eine Ausnehmung (17) aufweist, welche zumindest bereichsweise in dem inneren Bandteil (7) ausgebildet ist, wobei sich die Längsseiten der Ausnehmung (17) entlang des Umfangs (U) erstrecken.
Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 7, wobei die Ausnehmung (1 7) an den zwei gegenüberliegenden Längsseiten einen ersten Eingriffbereich (25) und einen zweiten Eingriffbereich (27) aufweist.
Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die zumindest eine Arretierungsvorrichtung (5) eine Rastvorrichtung (19) aufweist, die an dem äußeren Bandende (9) befestigt ist.
Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 9, wobei die Rastvorrichtung (19) ein erstes drehbar gelagertes Sperritzel (33), ein zweites drehbar gelagertes Sperritzel (35) und zumindest ein Rastelement (37) aufweist.
Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 10, wobei das erste Sperritzel (33) ausgelegt ist, um zumindest bereichsweise in den ersten Eingriffbereich (25) einzugreifen, und das zweite Sperritzel (33) ausgelegt ist, um zumindest bereichsweise in den zweiten Eingriffbereich (27) einzugreifen.
12. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 10 oder 1 1 , wobei das zumindest eine Rastelement (37) ausgelegt ist, eine Drehung des ersten und zweiten Sperritzels (33, 35) in einer zugeordneten Drehrichtung des jeweiligen Sperritzels (33, 35) zu sperren, so daß die Rastvorrichtung (19) nicht relativ zum inneren Bandteil (7) entgegen der Aufweitrichtung (W) verlagerbar ist.
13. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Sperritzel (33, 35) eine größere Dicke aufweisen als das innere Bandende (7).
14. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Rastelement (37) ein vorgespannt gelagertes Ritzel ist.
15. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zumindest eine Arretierungsvorrichtung (5) weiter umfaßt:
- eine Ausnehmung (45), die zumindest bereichsweise in dem inneren Bandende (7) ausgebildet ist und deren Längsseiten sich entlang des Umfangs erstrecken,
- eine Rasteinrichtung (41 ) und
- einen in dem äußeren Bandende (9) angeordneten Rasteinrichtungsbefestigungsbereich (47) zur Befestigung der Rasteinrichtung (41 ),
wobei die Ausnehmung (45) an den zwei gegenüberliegenden Längsseiten einen ersten Eingriffbereich (43a) und einen zweiten Eingriffbereich (43b) aufweist,
wobei die Rasteinrichtung (41 ) ein erstes Sperrelement (55a), ein zweites Sperrelement (55b) und zumindest ein Spannelement (63) aufweist, wobei das erste Sperrelement (55a) einen ersten komplementären Eingriffbereich (57a) aufweist, welcher ausgelegt ist, um in einer Ruheposition zumindest bereichsweise in den ersten Eingriffbereich (43a) einzugreifen, und das zweite Sperrelement (55a) einen zweiten komplementären Eingriffbereich (57b) aufweist, welcher ausgelegt ist, um in der Ruheposition zumindest bereichsweise in den zweiten Eingriffbereich (43b) einzugreifen,
wobei der erste komplementäre Eingriffbereich (57a) des ersten Sperrelements (55a) aus der Ruheposition entlang einer ersten Betätigungsrichtung (B1 ) verlagerbar ist und der zweite komplementäre Eingriffbereich (57b) des zweiten Sperrelements (55b) aus der Ruheposition entlang einer zweiten Betätigungsrichtung (B2) verlagerbar ist und
wobei das zumindest eine Spannelement (63) ausgelegt ist
an den ersten komplementären Eingriffbereich (57a) eine Kraft entgegen der ersten Betätigungsrichtung (B1 ) und an den zweiten komplementären Eingriff-bereich (57b) eine Kraft entgegen der zweiten Betätigungsrichtung (B2) anzulegen, um den ersten und zweiten ersten komplementären Eingriffbereich (57a, 57b) in der Ruheposition zu halten,
so daß die Rasteinrichtung (41 ) nicht relativ zur Ausnehmung (45) entgegen der Aufweitrichtung (W) verlagerbar ist.
16. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 15, wobei die erste Betätigungsrichtung (B1 ) im wesentlichen antiparallel zur zweiten Betätigungsrichtung (B2) ist.
17. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei die Rasteinrichtung (41 ) zumindest ein Deckelement (71 ) und ein Befestigungsmittel (75) zur lösbaren Befestigung der Rasteinrichtung (41 ) an dem Rasteinrichtungsbefestigungsbereich (47) aufweist.
18. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 17, wobei das Deckelement (71) und das Befestigungsmittel (75) einstückig ausgebildet sind.
19. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei das erste Sperrelement (55a) und das zweite Sperrelement (55b) plattenförmig ausgebildet sind.
20. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 19, wobei die Sperrelemente (55a, 55b) eine größere Dicke aufweisen als das innere Bandende (7).
21. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei das erste Sperrelement (55a) und das zweite Sperrelement (55b) im wesentlichen identisch oder kongruent ausgebildet sind.
22. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 15 bis 21 , wobei die Sperrelemente (55a, 55b) um das Befestigungsmittel (75) schwenkbar sind.
23. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei das Spannelement (63) eine drahtförmige oder blattförmige Feder ist.
24. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei die Sperrelemente (55a, 55b) einteilig ausgebildet sind.
25. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach Anspruch 24, wobei die Sperrelemente (55a, 55b) ein Festkörpergelenk aufweisen.
26. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 15 bis 25, wobei die Sperrelemente (55a, 55b) jeweils einen Aktuierungsbereich (69a, 69b) aufweisen, durch den die Sperrelemente (55a, 55b) mittels eines Werkzeuges von der Ruheposition in die Betätigungsposition überführt werden können.
27. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Dichtungsinnenmanschette (1 ) zwei Arretierungsvorrichtungen (5) aufweist.
28. Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Band (3) auf der Außenseite mit einem Elastomer überzogen ist.
29. Verwendung einer Dichtungsinnenmanschette (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 28 zur Abdichtung von Rohren, wobei die Dichtungsinnenmanschette in einem Auslieferungszustand in das Rohrinnere eingeführt wird und an einer Montageposition durch Aufweiten in eine Betriebsposition überführt wird.
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