DE202010013588U1

DE202010013588U1 - Lösbare Dichtungsmanschette zum Einsetzen in Rohre

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Publication number: DE202010013588U1
Application number: DE202010013588U
Authority: DE
Original assignee: Uhrig Kanaltechnik GmbH
Current assignee: Uhrig Kanaltechnik GmbH
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2020-09-25

Abstract

Dichtungsinnenmanschette (1) zum Einsetzen in Rohre aufweisend:
ein Band (3), welches um eine Biegeachse (Z) entlang eines Umfangs derart gebogen ist, daß ein inneres Bandende (11a) und ein äußeres Bandende (11b) einander überlappen, wobei
die Dichtungsinnenmanschette (1) zumindest eine Arretierungsvorrichtung (5) aufweist, welche
– eine Ausnehmung (15), die zumindest bereichsweise in dem inneren Bandende (11a) ausgebildet ist und deren Längsseiten sich entlang des Umfangs erstrecken,
– eine Rasteinrichtung (7) und
– einen in dem äußeren Bandende (11b) angeordneten Rasteinrichtungsbefestigungsbereich (17) zur Befestigung der Rasteinrichtung (7)
aufweist,
wobei das Band (3) aufweitbar ist, so daß die Rasteinrichtung (7) relativ zur Ausnehmung (15) entlang einer Aufweitrichtung (W) verlagerbar ist,
wobei die Ausnehmung (15) an den zwei gegenüberliegenden Längsseiten einen ersten Eingriffbereich (13a) und einen zweiten Eingriffbereich (13b) aufweist,
wobei die Rasteinrichtung (7) ein erstes Sperrelement (31a), ein zweites Sperrelement (31b) und zumindest ein...

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsinnenmanschette zum Einbringen in Rohre.
Mit Hilfe von Dichtungsinnenmanschetten können bestehende Rohrleitungen saniert werden, insbesondere können Leckstellen von unterirdisch verlegten Abwasserrohren 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 Dichtungsmanschette in der aufgeweiteten Stellung. Die DE 195 44 877 C1 offenbart eine mit dem Stahlblech verbundene Arretierungsvorrichtung bestehend aus drei Ritzeln, deren Herstellung aufwendig und kostenintensiv ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Dichtungsinnenmanschette mit einer verbesserten Arretierungsvorrichtung, welche einfach und kostengünstig herzustellen ist und eine verbesserte Arretierungssicherheit aufweist.
Diese Aufgabe wird von einer Dichtungsinnenmanschette mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dichtungsinnenmanschette gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Dichtungsinnenmanschette zum Einsetzen in Rohre aufweisend:
ein Band, welches um eine Biegeachse entlang eines Umfangs derart gebogen ist, daß ein inneres Bandende und ein äußeres Bandende einander überlappen, wobei
die Dichtungsinnenmanschette zumindest eine Arretierungsvorrichtung aufweist, 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 Rasteinrichtungsbefestigungsbereich zur Befestigung der Rasteinrichtung

Begriffsbestimmungen
Zum einfacheren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend eine Vielzahl von Begriffen beispielhaft definiert.
Die Dichtungsinnenmanschette ist in einsetzfähigem Zustand bzw. im eingesetzten Zustand, beispielsweise in ein Rohr eingesetzt, im wesentlichen rohr- bzw. zylinderförmig mit einer Zylinderachse Z ausgebildet. Zur Ausbildung der Dichtungsinnenmanschette wird vorzugsweise ein Band, insbesondere ein Stahlband aus Edelstahl, um eine Biegeachse zusammengebogen, so daß die Bandenden überlappen und – relativ zur Biegeachse – ein inneres und ein äußeres Bandende ausgebildet werden. Dabei fällt die Biegeachse nach Ausbildung der Dichtungsinnenmanschette im wesentlichen mit der Zylinderachse Z zusammen. 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.
Kraft- und/oder Verlagerungsrichtung(en) kann/können in bezug auf das so definierte orthogonale zylindrische Koordinatensystem angegeben werden. 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 ±45 Grad, vorzugsweise um weniger als etwa ±30 Grad, weiter bevorzugt um weniger als etwa ±15 Grad, und besonders bevorzugt um weniger als ±10 Grad, insbesondere um weniger als ±5 Grad, abweicht. Der Begriff ”im wesentlichen” kann 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 etwa 30%, weniger als etwa 20%, weniger als etwa 10%, weniger als etwa 5%, weniger als etwa 2%, bevorzugt weniger als etwa 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.
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. So ist der Bereich des inneren Bandendes, welches vom äußeren Bandende 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.
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 „aufweitbar” ist im Sinne der vorliegenden Erfindung so zu verstehen, daß das im wesentlichen zylindrisch zusammengebogene Band aufgeweitet werden kann. Mit anderen Worten vergrößert sich beim Aufweiten des Band dessen Umfang, wodurch sich der Überlappungsbereich des inneren und das äußeren Bandes verkleinert. Dabei wird das äußere Band relativ zum inneren Band entlang der Aufweitrichtung W verlagert. Die Aufweitung ist durch Längserstreckung der im inneren Band ausgebildeten Ausnehmung entlang der Aufweitrichtung W begrenzt, da die Rasteinrichtung zumindest teilweise in die Ausnehmung hinein ragt, so daß eine Aufweitung nur insoweit möglich ist, bis die Rasteinrichtung an einem Ende der Ausnehmung anschlägt. 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.
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 Eingriffbereiche 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.
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 Dichtungsinnenmanschette.
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Dichtungsinnenmanschette, insbesondere deren 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.
Bevorzugte Ausführungsformen der Dichtungsinnenmanschette
Vorzugsweise verläuft die erste Betätigungsrichtung B1 im wesentlichen antiparallel 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 Rasteinrichtung 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 Festkörpergelenk auf, das heißt, das erste Sperrelement und das zweite Sperrelement 31b 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, daß die Aktuierungsbereiche der Sperrelemente entsprechend verlagert werden können, so daß die Rasteinrichtung von der Ruhe- in die Betätigungsposition überführt 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 Bandende minimiert, so daß die Dichtungsinnenmanschette gleichmäßig und im wesentlichen verwindungsfrei bzw. verkantungsfrei aufgeweitet werden kann.
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.
Figurenbeschreibung
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
1: einen Querschnitt senkrecht zur z-Achse durch eine Dichtungsinnenmanschette umfassend ein gebogenes Band und eine Rasteinrichtung;
2: eine detaillierten Querschnitt senkrecht zur z-Achse durch die Rasteinrichtung der Dichtungsinnenmanschette;
3: eine Draufsicht der Rasteinrichtung aus Richtung des Inneren der Dichtungsinnenmanschette;
4: eine detaillierte Draufsicht der Rasteinrichtung in Ruheposition;
5: eine detaillierte Draufsicht der Rasteinrichtung in Betätigungsposition; und
6: eine perspektivische Explosionsansicht der Arretierungsvorrichtung der Dichtungsinnenmanschette.
1 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 11a, 11b einander überlappen. Dadurch lassen sich ein inneres Bandende 11a und ein äußeres Bandende 11b 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 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 2 detailliert dargestellte Arretierungsvorrichtung 5 umfaßt eine Ausnehmung 15 (in 2 nicht sichtbar), die in dem inneren Bandende 11a ausgebildet ist und eine Rasteinrichtung 7, die an dem äußeren Bandende 11b angeordnet ist und die Ausnehmung 15 zumindest bereichsweise durchgreift. Das äußere Bandende 11b weist einen Rasteinrichtungsbefestigungsbereich 17 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 55 dient, aufzunehmen. Alternativ kann ein entsprechendes Gewinde unmittelbar in dem äußeren Bandende 11b ausgebildet sein. Das Befestigungsmittel 55 befestigt an dem äußeren Bandende 11b ein Deckelement 51, so daß das innere Bandende 11a zumindest bereichsweise zwischen dem äußeren Bandende 11b und dem Deckelement angeordnet ist. Durch das Deckelement 51 kann vorzugsweise eine Kraft entlang des Radiusvektors R auf das innere Bandende 11a aufgebracht werden, so daß im Bereich der Rasteinrichtung 7 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 51 und dem äußeren Bandende 11b innerhalb der Ausnehmung 15 (in 2 nicht sichtbar) sind das erste und zweite Sperrelement 31a, 31b sowie das Spannelement 39 (in 2 nicht gezeigt) angeordnet. Die Sperrelemente 31a, 31b sind vorzugsweise als plattenförmige Elemente ausgebildet. Um eine sichere Anordnung und Sperrwirkung zu erhalten, ist die Dicke der Sperrelemente 31a, 22b größer als die Dicke des inneren Bandendes 11a. Abhängig vom Krümmungsradius des inneren Bandendes 11a und der Erstreckung des Deckelementes 51 entlang der Aufweitrichtung W liegt das bevorzugte Verhältnis von Dicke der Sperrelemente 31a, 31b zu Dicke des inneren Bandendes 11a, 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.
3 und 4 zeigen eine Draufsicht der Arretierungsvorrichtung 5 in Ruheposition mit der Rasteinrichtung 7 aus Richtung des Inneren der Dichtungsinnenmanschette 1. Die Arretierungsvorrichtung 5 umfaßt eine Ausnehmung 15, die in dem inneren Bandende 11a 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 15 ein erster Eingriffbereich 13a und ein zweiter Eingriffbereich 13b ausgebildet. In dieser Ausführungsform sind die Eingriffbereiche 13a, 13b als Reihe von Vorsprüngen 19 sägezahnförmig ausgebildet, vorzugsweise spiegelbildlich zur Symmetrieachse S, wobei der erste und zweite Eingriffbereich 13a, 13b periodisch in Aufweitrichtung W verjüngt ausgebildet sind. Dabei ist jeder einzelne Vorsprung 19 im wesentlichen als Dreieck ausgebildet, wobei ein erster Schenkel als Gleitbereich 21 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 23, der sich im wesentlichen senkrecht zur Aufweitrichtung W erstreckt. Die Vorsprünge 19 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 31a, 31b sind vorzugsweise plattenförmig ausgebildet. Insbesondere sind die Sperrelemente 31a, 31b identisch ausgebildet und spiegelbildlich zum Symmetrieachse S angeordnet. Mit anderen Worten sind die Sperrelemente 31a, 31b kongruent zueinander ausgebildet. Die Sperrelemente 31a, 31b weisen jeweils komplementäre Eingriffbereiche 33a, 33b auf, welche ausgelegt sind, in die Eingriffbereiche 13a, 13b eingreifen zu können. Vorzugsweise sind die komplementäre Eingriffbereiche 33a, 33b als korrespondierende Vorsprünge 35a, 24b ausgebildet.
In dieser Ausführungsform sind die Sperrelemente 31a, 31b um die Achse D des Befestigungsmittels 55 schwenkbar ausgebildet. Durch das Schwenken um die Achse D ist der erste komplementäre Eingriffbereich 33a des ersten Sperrelements 31a aus der Ruheposition entlang einer ersten Betätigungsrichtung B1 verlagerbar. Entsprechend ist der zweite komplementäre Eingriffbereich 33b des zweiten Sperrelements 31b aus der Ruheposition entlang einer zweiten Betätigungsrichtung B2 verlagerbar. Um die Schwenkbarkeit zu erreichen, weisen die Sperrelemente 31a, 31b jeweils einen kreisbogenförmigen Rücksprung 41a, 41b auf, der im wesentlichen den Radius der als Befestigungsmittel 55 verwendeten Schraube hat. Ferner greift ein Spannelement 39, beispielsweise in Form eines Federdrahtes bzw. Draht- oder Blattfeder, in jeweils eine Spannelementaufnahme 43a, 43b der jeweiligen Sperrelements 31a, 31b ein, so daß die komplementären Eingriffbereiche 33a, 33b der Sperrelemente 31a, 31b eine Kraft entgegen der ersten bzw. zweiten Betätigungsrichtung B1 bzw. B2 erfahren. Ohne äußere Krafteinwirkung werden die Sperrelemente 31a, 31b in der Ruheposition gehalten, so daß zumindest bereichsweise ein Formschluß zwischen jeweiligen Eingriffbereichen 13a, 13b und den entsprechenden komplementären Eingriffbereichen 33a, 33b besteht, der verhindert, daß sich das äußere Bandende 11b relativ zu dem inneren Bandende 11a entgegen der Aufweitrichtung W verlagert.
Vorzugsweise umfassen die komplementären Eingriffbereiche 33a, 33b jeweils mehrere Vorsprünge 35a, 35b, um in die entsprechenden Eingriffbereiche 13a, 13b einzugreifen. Insbesondere sind die Vorsprünge 35a dazu ausgelegt, bei einer Verlagerung des ersten komplementären Eingriffbereichs 33a entlang der ersten Betätigungsrichtung B1 im wesentlichen gleichzeitig außer Eingriff mit dem ersten Eingriffbereich 13a zu gelangen. Vorzugsweise schließt daher die Verbindungslinie der Spitzen 37a der korrespondierenden Vorsprünge 35a in der Ruheposition mit der Längserstreckung der Ausnehmung 15, d. h. mit der Aufweitrichtung W, einen Winkel β 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 31a um einen entsprechenden Winkel gelangen alle Vorsprünge 35a des ersten komplementären Eingriffbereichs 33a im wesentlichen gleichzeitig außer Eingriff mit dem ersten Eingriffbereich 13a. Entsprechend können die korrespondierenden Vorsprünge 35b des zweiten komplementären Eingriffbereichs 33b ausgebildet sein, um durch ein Verschwenken des zweiten Sperrelements 31b um einen entsprechenden Winkel alle Vorsprünge 35b des zweiten komplementären Eingriffbereichs 33b im wesentlichen gleichzeitig außer Eingriff mit dem zweiten Eingriffbereich 13b zu bringen.
5 zeigt eine detaillierte Draufsicht der Rasteinrichtung 7 in Betätigungsposition. Aufgrund einer Verlagerung der äußeren Bandendes 11b bzw. der daran befestigten Rasteinrichtung 7 durch ein Aufweiten mittels einer externen Kraft, sind, ausgehend von der Ruheposition, der erste komplementäre Eingriffbereich 33a entlang der ersten Betätigungsrichtung B1 und der zweite komplementäre Eingriffbereich 33b entlang der dazu im wesentlichen antiparallel verlaufenden zweiten Betätigungsrichtung B2 verlagert. Während der Verlagerung werden die Sperrelemente 31a, 31b um die Drehachse D entsprechend verschwenkt und das Spannelement 39 gespannt. Dabei übt das Spannelement aufgrund seiner Rückstellkraft über die Sperrelemente 31a, 31b jeweils eine entsprechende Kraft entgegen der ersten bzw. zweiten Betätigungsrichtung B1 bzw. B2 aus. Alternativ können die Sperrelemente 31a, 31b einstückig ausgebildet sein, wobei die zwei Hälften, d. h. das erste Sperrelement 31a und das zweite Sperrelement 31b, 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 39 fungieren kann. Durch ein weiteres Aufweiten und einer damit verbundenen weiteren relativen Verlagerung des äußeren Bandendes 11b relativ zum inneren Bandende 11a, wird die Rasteinrichtung 7 mittels des Spannelementes 39 wieder in die Ruheposition überführt. Ein weitergehendes Aufweiten der Dichtungsinnenmanschette 1 bzw. des Bandes 3 überführt die Rasteinrichtung 7 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 7 verharrt schließlich in der Ruheposition, so daß eine Rückverlagerung der Bandenden 11a, 11b 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 7 lösbar, so daß das Band 3 aufgrund der eigenen elastischen Federkraft seinen Umfang verringern kann. Insbesondere kann das Befestigungsmittel 55 eine lösbare Schraube sein, so daß mit der Demontage des Befestigungsmittels 55 und damit des Deckelementes 51 auch die Sperrelemente 31a, 31b sowie das Spannelement 39 aus ihrer Position fallen, so daß das äußere Bandende 11b relativ zu dem inneren Bandende 11a frei verlagerbar ist. Vorteilhafterweise sind das Band 3 und die Teile der Rasteinrichtung 7 wiederverwendbar.
6 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Arretierungsvorrichtung 5 der Dichtungsinnenmanschette 1.
In dieser Ausführungsform weist das äußere Bandende 11b eine Rasteinrichtungsbefestigungsbereich 17 in Form einer Einpreßmutter 17 auf, wobei ein zylindrisch geformter Bereich der Einpreßmutter 17 aus den äußeren Bandende 11b hervorsteht, um mit den entsprechenden kreisbogenförmigen Rücksprüngen 41a, 41b der Sperrelemente 31a, 31b in Formschluß zu gelangen. Die Sperrelemente 31a, 31b sind dabei um die Drehachse D der Einpreßmutter 17 schwenkbar gelagert. Ferner weisen die Sperrelemente 31a, 31b jeweils einen Aktuierungsbereich 45a, 45b auf, insbesondere in Form einer Bohrung, durch den die Sperrelemente 31a, 31b mittels eines Werkzeuges aktuiert werden können. Insbesondere können die Sperrelemente 31a, 31b durch die Aktuierung von der Ruheposition in die Betätigungsposition überführt werden, so daß das innere Bandende 11a relativ zu dem äußeren Bandende 11b frei verlagerbar ist.
Damit das Werkzeug in die Aktuierungsbereiche 45a, 45b eingreifen kann, weist das Deckelement 51 entsprechende Werkzeugdurchtritte 53a, 53b auf. Die Werkzeugdurchtritte 53a, 53b sind derart ausgelegt, daß die Aktuierungsbereiche 45a, 45b entsprechend verlagert werden können, so daß die Rasteinrichtung 7 von der Ruhe- 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.

1: Dichtungsinnenmanschette
5: Arretierungsvorrichtung
7: Rasteinrichtung
3: Band
11a: inneres Bandende
11b: äußeres Bandende
13a, 13b: erster und zweiter Eingriffbereich
15: Ausnehmung
17: Rasteinrichtungsbefestigungsbereich
19: Vorsprung
21: Gleitbereich
23: Rastbereich
31a, 31b: erstes und zweites Sperrelement
33a, 33b: erster und zweiter komplementärer Eingriffbereich
35a, 35b: korrespondierender Vorsprung
37a, 37b: Spitzen der korrespondierenden Vorsprünge 35a, 35b
39: Spannelement
41a, 41b: kreisbogenförmiger Rücksprung
43a, 43b: Spannelementaufnahme
45a, 45b: Aktuierungsbereich
51: Deckelement
53a, 53b: Werkzeugdurchtritte
55: Befestigungsmittel
B1, B2: erste und zweite Betätigungsrichtung
D: Drehachse
R: Radiusvektor
S: Symmetrieachse
U: Umfangsvektor
W: Aufweitrichtung
Z: Zylinder-Achse, z-Achse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19544877 C1 [0004]

Claims

Dichtungsinnenmanschette (1) zum Einsetzen in Rohre aufweisend: ein Band (3), welches um eine Biegeachse (Z) entlang eines Umfangs derart gebogen ist, daß ein inneres Bandende (11a) und ein äußeres Bandende (11b) einander überlappen, wobei die Dichtungsinnenmanschette (1) zumindest eine Arretierungsvorrichtung (5) aufweist, welche – eine Ausnehmung (15), die zumindest bereichsweise in dem inneren Bandende (11a) ausgebildet ist und deren Längsseiten sich entlang des Umfangs erstrecken, – eine Rasteinrichtung (7) und – einen in dem äußeren Bandende (11b) angeordneten Rasteinrichtungsbefestigungsbereich (17) zur Befestigung der Rasteinrichtung (7) aufweist, wobei das Band (3) aufweitbar ist, so daß die Rasteinrichtung (7) relativ zur Ausnehmung (15) entlang einer Aufweitrichtung (W) verlagerbar ist, wobei die Ausnehmung (15) an den zwei gegenüberliegenden Längsseiten einen ersten Eingriffbereich (13a) und einen zweiten Eingriffbereich (13b) aufweist, wobei die Rasteinrichtung (7) ein erstes Sperrelement (31a), ein zweites Sperrelement (31b) und zumindest ein Spannelement (39) aufweist, wobei das erste Sperrelement (31a) einen ersten komplementären Eingriffbereich (33a) aufweist, welcher ausgelegt ist, um in einer Ruheposition zumindest bereichsweise in den ersten Eingriffbereich (13a) einzugreifen, und das zweite Sperrelement (31a) einen zweiten komplementären Eingriffbereich (33b) aufweist, welcher ausgelegt ist, um in der Ruheposition zumindest bereichsweise in den zweiten Eingriffbereich (13b) einzugreifen, wobei der erste komplementäre Eingriffbereich (33a) des ersten Sperrelements (31a) aus der Ruheposition entlang einer ersten Betätigungsrichtung (B1) verlagerbar ist und der zweite komplementäre Eingriffbereich (33b) des zweiten Sperrelements (31b) aus der Ruheposition entlang einer zweiten Betätigungsrichtung (B2) verlagerbar ist und wobei das zumindest eine Spannelement (39) ausgelegt ist an den ersten komplementären Eingriffbereich (33a) eine Kraft entgegen der ersten Betätigungsrichtung (B1) und an den zweiten komplementären Eingriffbereich (33b) eine Kraft entgegen der zweiten Betätigungsrichtung (B2) anzulegen, um den ersten und zweiten ersten komplementären Eingriffbereich (33a, 33b) in der Ruheposition zu halten, so daß die Rasteinrichtung (7) nicht relativ zur Ausnehmung (15) entgegen der Aufweitrichtung (W) verlagerbar ist.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Betätigungsrichtung (B1) im wesentlichen antiparallel zur zweiten Betätigungsrichtung (B2) ist.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Rasteinrichtung (7) zumindest ein Deckelement (51) und ein Befestigungsmittel (55) zur lösbaren Befestigung der Rasteinrichtung (7) an dem Rasteinrichtungsbefestigungsbereich (17) aufweist.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach Anspruch 3, wobei das Deckelement (51) und das Befestigungsmittel (55) einstückig ausgebildet sind.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Sperrelement (31a) und das zweite Sperrelement (31b) plattenförmig ausgebildet sind.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach Anspruch 5, wobei die Sperrelemente (31a, 31b) eine größere Dicke aufweisen als das innere Bandende (11a).
Dichtungsinnenmanschette (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Sperrelement (31a) und das zweite Sperrelement (31b) im wesentlichen identisch oder kongruent ausgebildet sind.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sperrelemente (31a, 31b) um das Befestigungsmittel (55) schwenkbar sind.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Spannelement (39) eine drahtförmige oder blattförmige Feder ist.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sperrelemente (31a, 31b) einteilig ausgebildet sind.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach Anspruch 10, wobei die Sperrelemente (31a, 31b) ein Festkörpergelenk aufweisen.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sperrelemente (31a, 31b) jeweils einen Aktuierungsbereich (45a, 45b) aufweisen, durch den die Sperrelemente (31a, 31b) mittels eines Werkzeuges von der Ruheposition in die Betätigungsposition überführt werden können.
Dichtungsinnenmanschette (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Dichtungsinnenmanschette (1) zwei Arretierungsvorrichtungen (5) aufweist.