DE1265514B

DE1265514B - Inner seal for pipeline connections

Info

Publication number: DE1265514B
Application number: DE1965E0029696
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Braun
Original assignee: Eisenbau Albert Ziefle KG
Current assignee: Eisenbau Albert Ziefle KG
Priority date: 1965-07-13
Filing date: 1965-07-13
Publication date: 1968-04-04

Description

Innenabdichtung für Rohrleitungsverbindungen Die Erfindung betrifft eine Innenabdichtung für Rohrleitungsverbindungen mit einer die Stoßfuge ringsum überbrückenden Dichtungsmanschette, die beiderseits der Stoßfuge gegen die Rohrinnenwand gedrückt wird mittels in Umfangrichtung durch eine tangential wirkende Kraft aufspreizbarer geteilter Anpreßringe, deren durch die Spreizkraft erzeugter Anpreßdruck durch Füllstücke aufrechterhalten wird, deren Seitenflächen formschlüssig mit den Stirnflächen an der Teilstelle des Anpreßringes zusammenwirken. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (französische Patentschrift 1339 682) erfolgt das Aufspreizen der Anpreßringe durch in Achsrichtung zwischen die Stoßenden der geteilten Ringe getriebene Keile, die die gegenüberliegenden, gleichfalls entsprechend keilförmig zulaufenden Anlageflächen auseinanderdrücken und nach ausreichendem Ausweiten der Ringe dann selbst als Füllstücke an Ort und Stelle verbleiben und den durch die Spreizkraft erzeugten Anpreßdruck aufrechterhalten.Internal seal for pipeline connections The invention relates to an inner seal for pipe connections with a butt joint all around bridging sealing sleeve, which on both sides of the butt joint against the pipe inner wall is pressed by means of spreadable in the circumferential direction by a tangentially acting force split pressure rings, their contact pressure generated by the expansion force through filler pieces is maintained, the side surfaces of which form a positive fit with the end faces the part of the pressure ring cooperate. At a known facility this type (French patent 1339 682) is used to spread the pressure rings by wedges driven axially between the joint ends of the split rings, the opposite, also correspondingly tapered wedge-shaped contact surfaces Press apart and after the rings have expanded sufficiently, then use them as filler pieces remain in place and the contact pressure generated by the expansion force maintain.

Dieses Eintreiben der gleichzeitig als Spreizmittel dienenden Füllstücke in axialer Richtung und die dabei auszuübende Kontrolle und Regelung des durch das Verkeilen erzielten Anpreßdruckes bereiten bei den beengten Arbeitsbedingungen im Innern der abzudichtenden Rohrleitungen erhebliche Schwierigkeiten, so daß das Anbringen der Innendichtungen auf diese Weise unerwünscht viel Zeit in Anspruch nimmt und auch bei sorgfältigster Arbeit nicht immer völlige und dauernde Dichtigkeit an den Keilstellen gewährleistet.This driving in of the filler pieces, which at the same time serve as expansion means in the axial direction and the control and regulation of the Wedging achieved contact pressure prepare in the cramped working conditions in Inside the pipelines to be sealed considerable difficulties, so that the attachment the inner seals in this way takes an undesirably long time and even with the most careful work not always complete and permanent tightness to the Wedge points guaranteed.

Außerdem erfordert diese Art des Aufspreizens der eingesetzten Anpreßringe die Verwendung von Keilen, die der mehr oder weniger stark wechselnden Größe des Spreizspaltes Rechnung tragen und daher stets länger sein müssen als der Querschnitt des Anpreßringes selbst. Infolgedessen ragen die Keile auch nach dem Eintreiben praktisch stets vorn und hinten über den Ringquerschnitt hinaus. Noch störender sind die für diese Art des Aufspreizens durch Verkeilen erforderlichen verschiedenartigen Hilfsmittel, wie Bügel, Ansatzstellen, Führungs- und Kraftübertragungsorgane für die Keile u. dgl., die an der Stoßstelle im Innern der Leitung vorstehen und den schon an sich engen Raum noch zusätzlich behindern und gleichfalls durch Bildung toter Ecken und hervorstehender Absätze und Kanten kein glattes Innenprofil der Rohrleitung zustande kommen lassen, sondern Hindernisse bilden, an denen Fremdstoffe hängen bleiben können.In addition, this type of spreading requires the pressure rings used the use of wedges to accommodate the more or less changing size of the Take into account the expansion gap and must therefore always be longer than the cross-section of the pressure ring itself. As a result, the wedges protrude even after driving practically always at the front and back beyond the ring cross-section. Even more annoying are of various types required for this type of spreading by wedging Aids such as brackets, attachment points, guiding and power transmission organs for the wedges and the like, which protrude at the joint inside the line and the hinder even narrow spaces in themselves and also through education dead corners and protruding shoulders and edges no smooth inner profile of the Let pipeline come about, but form obstacles on which foreign matter can get stuck.

Die Verhältnisse sind vergleichbar mit einem bekannten Klemmband aus Blech mit Keilanzug zur Verbindung von Rohren mit Hilfe einer Außendichtung (deutsche Patentschrift 72 679), bei der ebenfalls ein über die Breite des Klemmbandes nach beiden Seiten hinausragender Spannkeil nach seinem Eintreiben an Ort und Stelle verbleibt und die erzeugte Spannung aufrechterhält. Hier sind für das Ansetzen des Keiles nach außen ragende krammenartige Enden der Bandage erforderlich, die ständig den Umfang des die Rohrenden verbindenden (äußeren) Klemmbandes überragen, also bei einer übertragung auf die Verhältnisse einer Innendichtung dieselben Mängel zeigen würde, wie sie für die vorangehend erörterte vergleichbare Innendichtung zutagegetreten sind.The conditions are comparable to a known clamping band Sheet metal with wedge tightening for connecting pipes with the help of an outer seal (German Patent specification 72 679), which also has one across the width of the clamping band Clamping wedge protruding on both sides after being driven into place remains and maintains the generated tension. Here are how to prepare the Wedge-like ends of the bandage protruding outwards required that constantly protrude beyond the circumference of the (outer) clamping band connecting the pipe ends, ie the same defects if transferred to the conditions of an inner seal would show how it would for the comparable inner seal discussed above have emerged.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese, die praktische Anwendbarkeit der Innenabdichtungen auf die Dauer außerordentlich erschwerenden Mängel zu beseitigen und geht hierfür zunächst davon aus, die Mittel zur Ringspreizung von den Mitteln zur Aufrechterhaltung des Anpreßdruckes zu trennen. Eine solche Zweiteilung der Funktionen ist an sich für die Anbringung äußerer Dichtungsreifen an Rohrstößen bekannt, bei denen ein in Umfangsrichtung quergeteilter äußerer elastischer Anpreßring mit Hilfe aufgenieteter Krammen und Haken mittels einer beiderseits der Stoßstelle eingehängten Zugvorrichtung zusammengezogen und in dieser verengten Gestalt dann durch über die Krammen gehängte Haltebügel gesichert wird (französische Patentschrift 1066 805). Da also auch dort dieselben grundsätzlichen Mängel durch die notwendigerweise über den Querschnitt des (äußeren) Anpreßringes bleibend hinausragenden Krammen und eingehängten Sicherungsbügel vorhanden sind - Mängel, die möglicherweise für eine Außendichtung ohne Bedeutung sind, jedoch für eine Innendichtung wegen der Behinderung des Strömungsdurchflusses unbedingt vermieden werden müssen -, so würde also eine übertragung des Spannprinzips von solchen radial verengbaren Außen-Spannringen auf radial aufweitbare Innen-Spannringe auch bei Trennung der Mittel zum Spannen von denen zum Aufrechterhalten der Spannung, nicht zur Beseitigung der geschilderten Nachteile führen, die gerade bei Innenabdichtungen eine so starke Beeinträchtigung ihrer praktischen Anwendbarkeit darstellen.The invention has set itself the task of this, the practical The applicability of the inner seals is extremely difficult in the long run To eliminate defects and initially assumes the means for ring expansion to separate from the means for maintaining the contact pressure. Such The dichotomy of the functions is inherent in the attachment of outer tire seals Known on pipe joints in which a transversely divided outer elastic in the circumferential direction Pressure ring with the help of riveted cramps and hooks by means of one on both sides of the Butt joint hooked pulling device pulled together and in this narrowed shape is then secured by holding brackets hung over the cramps (French patent specification 1066 805). Since there are also the same fundamental shortcomings due to the necessarily cramps protruding permanently beyond the cross-section of the (outer) pressure ring and attached safety brackets are present - deficiencies that may be for an outer seal are of no importance, but for an inner seal because of the Obstruction of the flow must absolutely be avoided - so would thus a transfer of the clamping principle from such radially narrower ones External tension rings on radially expandable inner clamping rings even when the clamping means are separated of those to maintain the tension, not to remove those described Disadvantages lead to such a strong impairment, especially in the case of interior seals represent their practical applicability.

Die Lösung des Problems erforderte vielmehr weitere, auf die besonderen Verhältnisse der Innenabdichtungen zugeschnittene Maßnahmen. Zu diesem Zweck wird bei einer Innenabdichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen, daß jeder geteilte Ring in der Nähe der Teilstelle Löcher zum vorübergehenden Einsetzen von Ansatzstiften einer beliebig nachstellbaren gesonderten Spreizvorrichtung enthält und mit seinen Stirnflächen in entsprechend profilierte Seitenflächen von ausschließlich der Aufrechterhaltung des erzeugten Anpreßdruckes dienenden Füllstücken im wesentlichen gleichen Querschnitts wie der Anpreßring zur gegenseitigen Festlegung in radialer und/oder axialer Richtung einrastbar ist.Rather, the solution to the problem required further, special ones Measures tailored to the conditions of the internal seals. To this end, will in the case of an internal seal of the type mentioned at the outset, the arrangement according to the invention so made that each split ring has holes in the vicinity of the split point for temporary use Insertion of attachment pins of a separate spreading device that can be adjusted as required contains and with its end faces in correspondingly profiled side faces of filling pieces serving exclusively to maintain the contact pressure generated essentially the same cross-section as the pressure ring for mutual fixing can be locked in the radial and / or axial direction.

Während des Aufspreizens werden von der Spreizvorrichtung in den Anpreßring rein tangentiale Kräfte eingeleitet, die sich selbsttätig und mit Sicherheit in rings völlig gleichmäßig verteilte radiale Anpreßkräfte umsetzen. Nach Entlasten und Absetzen der Spreizvorrichtung wird durch die eingerasteten Füllstücke die tangentiale Umfangsspannung und damit der erforderliche rings gleichmäßige Anpreßdruck des Spreizringes aufrechterhalten. Die fertig angelegte Dichtung weist keinerlei vorstehende oder sonstwie den freien, glatten Durchflußraum behindernde Teile od. dgl. an der abgedichteten Stoßstelle auf. Die Ausgestaltung des Anpreßringes aus einem Hauptteil und einem kurzen auswechselbaren Füllstück trägt besonders der Tatsache Rechnung, daß die Rohrdurchmesser häufig etwas schwanken. Das läßt sich durch Verwendung verschiedener Füllstücke ohne Schwierigkeiten ausgleichen.During the spreading, the spreading device enters the pressure ring purely tangential forces are introduced, which are automatically and reliably in Implement radially evenly distributed contact forces all around. After relieving and the setting down of the spreading device becomes the tangential one due to the interlocked filler pieces Circumferential tension and thus the required uniform contact pressure of the expansion ring maintain. The finished seal does not have any protruding or otherwise the free, smooth flow space obstructing parts or the like on the sealed Joint on. The design of the pressure ring from a main part and a short interchangeable filler piece takes into account the fact that the Pipe diameter often fluctuate somewhat. This can be done by using different Compensate for filler pieces without difficulty.

Für das sichere Einrasten der Füllstücke ist es zweckmäßig, daß die ineinander einrastenden Stirnflächen der Stoßenden des Spreizringes und der Füllstücke Abschrägungen aufweisen. Das schnelle Auswählen und Einpassen der richtigen Füllstücke kann dadurch erleichtert werden, daß eine zur Ausübung der tangentialen Kräfte am Anpreßring anzusetzende hydraulische Spreizvorrichtung mit einer Anzeigevorrichtung für die Größe des durch ein Füllstück auszufüllenden Spreizspaltes und/oder mit einer Anzeigevorrichtung (Druckmesser) für die aufgewendete Spreizkraft ausgerüstet ist.For the secure engagement of the filler pieces, it is useful that the interlocking end faces of the butt ends of the expansion ring and the filler pieces Have bevels. The quick selection and fitting of the correct filler pieces can be facilitated by the fact that one to exert the tangential forces on Hydraulic expansion device to be attached to the pressure ring with a display device for the size of the expansion gap to be filled by a filler piece and / or with equipped with a display device (pressure gauge) for the spreading force applied is.

Die Anbringung der Innenabdichtung nach der Erfindung geht in der Weise vor sich, daß der Arbeiter den Anpreßring mittels der eingesetzten Spreizvorrichtung in dem gewünschten Maße ausweitet, dann in den Spreizspalt das passende Füllstück einlegt und nun die Spreizvorrichtung entlastet, so daß der Anpreßring sich wieder um ein kleines Stück verengt und dabei das Füllstück fest einpreßt. Durch entsprechende Bemessung der Größe des Füllstückes läßt sich ein vollkommen sicherer Zusammenhalt der Teile des Anpreßringes erreichen, während durch entsprechende Bemessung der Aufspreizkraft auf den Werkstoff der Rohre Rücksicht genommen werden kann.The attachment of the inner seal according to the invention goes in Way in front of him that the worker the pressure ring by means of the expanding device used expands to the desired extent, then insert the appropriate filler piece into the expansion gap inserts and now relieves the spreader, so that the pressure ring is again Narrowed by a small piece while firmly pressing in the filler piece. Through appropriate Dimensioning the size of the filler piece allows a completely secure cohesion of the parts of the pressure ring, while by appropriate dimensioning of the The expansion force on the material of the pipes can be taken into account.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser stellt dar F i g. 1 einen Schnitt durch die Hälfte einer Muffenrohrleitung mit eingesetzter Spreizvorrichtung zur Montage des Anpreßringes einer Innenabdichtung, F i g. 2 eine Draufsicht auf die in F i g. 1 gezeigte Anordnung, F i g. 3 ein Stoßende an der Teilstelle eines Anpreßringes und F i g. 4 ein Füllstück zum Einsetzen in die Teilstelle eines Anpreßringes.An embodiment of the invention is described with reference to the drawing. In this figure F i g. 1 shows a section through half of a socket pipeline with inserted expansion device for mounting the pressure ring of an inner seal, F i g. FIG. 2 is a plan view of the FIG. 1 arrangement shown, F i g. 3 a butt end at the part of a pressure ring and F i g. 4 a filler piece for insertion in the part of a pressure ring.

Die F i g. 1 und 2 zeigen im Querschnitt und in Draufsicht eine Rohrleitungsverbindung. Die beiden Rohrenden sind als 1 und 2 bezeichnet. Die abzudichtende Stoßfuge zwischen den beiden Rohrenden 1 und 2 trägt die Bezugsziffer 3. Diese Stoßfuge 3 wird von einer ringförmigen Dichtungsmanschette 4 überbrückt, die beidseitig der Stoßfuge mittels eines Anpreßringes gegen die Rohrinnenwand gepreßt wird. Der Anpreßring besteht aus einem Hauptteil 5 und einem Füllstück 6, die sich zusammen auf den vollen Innenumfang der Dichtungsmanschette ergänzen: Hauptteil 5 und Füllstück 6 des Anpreßringes bestehen jeweils aus einem Profil mit zwei äußeren Wülsten 7 und einem dazwischen befindlichen flachen Stegteil B.The F i g. 1 and 2 show a pipeline connection in cross section and in plan view. The two pipe ends are labeled 1 and 2. The butt joint to be sealed between the two pipe ends 1 and 2 has the reference number 3. This butt joint 3 is of an annular sealing collar 4 bridged on both sides of the butt joint is pressed against the inner wall of the pipe by means of a pressure ring. The pressure ring consists of a main part 5 and a filler piece 6, which together on the full Add the inner circumference of the sealing sleeve: main part 5 and filler piece 6 of the pressure ring each consist of a profile with two outer beads 7 and one in between located flat web part B.

Der Hauptteil s des Anpreßringes hat an seinen sich gegenüberliegenden Enden am Stegteil in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise eine Hintersehneidung 9, während die Wülste radial verlaufende Schnittflächen 10 und 11 haben. Die Hinterschneidung 9 verläuft schräg vom Innenumfang des Hauptteiles 5 des Anpreßringes zu dessen Außenumfang. In F i g. 3 sieht man nur das eine Stoßende des Hauptteiles 5 des Anpreßringes. Das andere, nicht dargestellte Stoßende ist in gleicher Weise ausgestaltet. In F i g. 2 sieht man die beiden, das Füllstück 6 zwischen sich nehmenden Stoßenden des Hauptteiles 5 des Anpreßringes. Die Hinterschneidungen 9 sind in F i g. 2 allerdings nicht zu sehen.The main part s of the pressure ring has on its opposite Ends on the web part in the FIG. 3 obvious way an undercut 9, while the beads have radially extending cut surfaces 10 and 11. The undercut 9 runs obliquely from the inner circumference of the main part 5 of the pressure ring to its outer circumference. In Fig. 3 you can see only one butt end of the main part 5 of the pressure ring. The other joint end, not shown, is designed in the same way. In F i g. 2 you can see the two, the filler piece 6 between taking butt ends of the Main part 5 of the pressure ring. The undercuts 9 are shown in FIG. 2 however not to see.

Das Füllstück 6 hat an seinen mit dem Hauptteil 5 des Anpreßringes zusammenwirkenden Stoßenden jeweils einen Vorsprung 12, der der Form der Hinterschneidung 9 entspricht und mit dieser zusammenrasten kann. Auf beiden Seiten des Vorsprunges befinden sich jeweils wieder radial geführte Schnittflächen 13 und 14 der Wülste 7.The filler piece 6 has at its with the main part 5 of the pressure ring cooperating butt ends each have a projection 12, which is the shape of the undercut 9 corresponds and can snap together with this. On both sides of the ledge there are again radially guided cut surfaces 13 and 14 of the beads 7th

Die vorstehend beschriebene Gestalt der Stoßenden von Hauptteil 5 und Füllstück 6 des Anpreßringes führt dazu, daß das Füllstück 6 formschlüssig zwischen den Stoßenden des Hauptteiles 5 des Anpreßringes gehalten werden kann und auch eine beträchtliche Umfangsspannung übertragen kann, die für den erforderlichen Anpreßdruck des Anpreßringes an der Dichtungsmanschette 4 sorgt.The above-described shape of the butt ends of the main part 5 and filler 6 of the pressure ring means that the filler 6 can be positively held between the butt ends of the main part 5 of the pressure ring and can also transmit a considerable amount of circumferential stress, which is necessary for the required contact pressure of the pressure ring on the Sealing sleeve 4 ensures.

Wenn die erfindungsgemäße Innenabdichtung montiert werden soll, wird zunächst die ringförmige Dichtungsmanschette 4 über die Stoßfuge gelegt. Alsdann bringt man den Hauptteil s des Dichtungsringes in die gewünschte Lage und spreizt ihn mittels einer Spreizvorrichtung 15 auseinander. Diese Spreizvorrichtung arbeitet hydraulisch und besitzt einen Zylinder 16 mit einer Zuleitung 17 für das hydraulische, Medium, sowie einen in dem Zylinder hin und her verschiebbaren Kolben 18. Kolben und Zylinder tragen jeweils einen Anschlußstift 19 bzw. 20, der in ein als Anschlußpunkt dienendes Loch 21 bzw. 22 am Stoßende des Hauptteiles 5 des Anpreßringes einsteckbar ist. Mit dem Zylinder 16 ist außerdem eine Skala 23 verbunden, an der mit Hilfe eines an dem Kolben angebrachten Zeigers 24 die jeweilige Größe des aufgespreizten Spaltes zwischen den Stoßenden des Hauptteiles 5 des Anpreßringes abgelesen werden kann.When the inner seal according to the invention is to be installed, the annular sealing collar 4 is first placed over the butt joint. The main part s of the sealing ring is then brought into the desired position and it is spread apart by means of a spreading device 15. This spreader works hydraulically and has a cylinder 16 with a supply line 17 for the hydraulic medium, as well as a piston 18 which can be moved back and forth in the cylinder 21 or 22 can be inserted at the butt end of the main part 5 of the pressure ring. A scale 23 is also connected to the cylinder 16, on which the respective size of the spread gap between the butt ends of the main part 5 of the pressure ring can be read off with the aid of a pointer 24 attached to the piston.

Man wählt dann ein Füllstück 6 entsprechender Größe aus und legt es lose in den Spreizspalt ein. Alsdann entlastet man die Spreizvorrichtung vom Druck, wobei das Füllstück 6 fest zwischen die benachbarten Stoßenden des Hauptteiles 5 des Anpreßringes einrastet.One then selects a filler piece 6 of the appropriate size and places it loosely into the expansion gap. Then you relieve the spreader from pressure, the filler piece 6 firmly between the adjacent butt ends of the main part 5 of the pressure ring engages.

Mittels der hydraulischen Spreizvorrichtung kann man den Hauptteil 5 des Anpreßringes ohne Schwierigkeiten so stark unter Druck setzen, daß der entstehende Spalt das einfache Einfügen des Füllstückes 6 gestattet, und daß das elastische Material der Dichtungsmanschette nach Nachlassen der Kraft der Spreizvorrichtung den Anpreßring genügend zusammengehen läßt, so daß das Füllstück sicher festgehalten wird und auch noch ein für eine gute Abdichtung ausreichender Anpreßdruck gewährleistet ist.The main part can be opened by means of the hydraulic spreading device 5 of the pressure ring without difficulty under pressure so much that the resulting Gap allows easy insertion of the filler piece 6, and that the elastic Material of the sealing sleeve after the force of the spreading device has decreased lets the pressure ring go together enough so that the filler is held securely and also a sufficient contact pressure for a good seal is guaranteed is.

Natürlich sind verschiedene Formgebungen der formschlüssig miteinander zusammenwirkenden Stoßenden möglich. Die beschriebene Formgebung hat den Vorteil, daß sie auf einfache Weise herzustellen ist und sowohl in radialer als auch in axialer Richtung gute Sicherung bietet.Of course, different shapes are interlocked with each other cooperating butt ends possible. The shape described has the advantage that it is easy to manufacture and both radial and axial In the direction of good security.

Claims

Claims: 1. Inner seal for pipe connections with a sealing collar that bridges the butt joint all around and that is attached to both sides of the Butt joint is pressed against the inner wall of the pipe by means of in the circumferential direction a tangentially acting force spreadable split pressure rings, whose through the spreading force generated contact pressure is maintained by filling pieces, whose Side faces form-fit with the end faces at the part of the pressure ring work together, so that every divided ring (5) in the vicinity of the sub-location holes (21, 22) for the temporary insertion of Extension pins (19, 20) of an arbitrarily adjustable separate spreading device (15 to 18) contains and with its end faces (9) in correspondingly profiled Side surfaces (12) solely for maintaining the contact pressure generated serving filler pieces (6) essentially the same cross-section as the pressure ring can be latched for mutual fixing in the radial and / or axial direction.

2. Inner seal according to claim 1, characterized in that the interlocking Have end faces of the butt ends of the expansion ring and the filler pieces bevels.

3. Inner seal according to claim 1 or 2, characterized in that one for Exercise of the tangential forces on the pressure ring to be applied hydraulic expansion device with a display device (23, 24) for the size of the filler piece to be filled Spreading gap and / or with a display device (pressure gauge) for the expended Spreading force is equipped. Publications considered: German patent specification No. 72,679; French patents nos. 1339 682, 1066 805, 858 033.