DE19910522C1 - Rohrinnenmuffe mit Manschette und Packer sowie Verfahren zur Innenabdichtung von Rohrleitungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine selbstverriegelnde Innenmuffe zur dichten Anlage an Rohrinnenwandungen mit einer Manschette aus einem elastischen, festen und verformbaren Material, die sich an ihren Enden in Umfangsrichtung überlappt und eine in Umfangsrichtung wirkende Ratsche aufweist. Die Innenmuffe weist eine in Umfangsrichtung umlaufende Dichtung aus einem elastischen, komprimierbaren Material auf, das zwischen Manschetten und der Innenoberfläche des Rohres angeordnet ist. DOLLAR A Die Manschette besteht aus einem Bandabschnitt mit einer Länge von mindestens zweifachem Innenumfang des Rohres und einer Dicke von 0,25 bis 2,0, vorzugsweise etwa 0,5 mm und ist in Windungen übereinander im Rohrinneren angeordnet. Die Ränder der inneren Windung stehen über etwa eine Umfangslänge seitlich über, wobei in Umfangsrichtung in mindestens einer Reihe, im Falle mehrerer in Reihen nebeneinander Öffnungen angeordnet sind, deren Abstand in Umfangsrichtung etwa dem Innenumfang des Rohres entspricht. Je Öffnungsreihe ist mindestens ein Zwingelement vorhanden, mit dem die mindestens zwei übereinanderliegenden Bandwindungen unter Druck zusammengehalten sind. Die Dichtung ist bis an die überstehenden Ränder heran angeordnet. DOLLAR A Außerdem betrifft die Erfindung einen Packer zur Aufbringung eines radial nach außen gerichteten Drucks sowie ein System aus zusammenwirkender Innenmuffe und Packer und ein Verfahren zur Innenabdichtung von Rohrleitungen oder Kanälen.

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstverriegelnde Innenmuffe zur dichten Anlage an Rohrinnenwandungen mit einer Manschette aus einem elastischen, festen und verformbaren Material, die sich an ihren Enden in Umfangsrichtung überlappt und eine in Umfangsrichtung wirkende Ratsche aufweist, und einer in Umfangsrichtung umlaufenden Dichtung aus elastischem, komprimierbarem Material, das zwischen Manschette und der Innenoberfläche des Rohres angeordnet ist, sowie einen Packer, mit dem die Innenmuffe radial gegen die Rohrinnenwandung gedrückt werden kann, ein integriertes System aus Innenmuffe und Packer sowie ein Verfahren zur Abdichtung oder Abstützung einer Rohrleitung oder eines Kanals mit Hilfe der selbstverriegelnden Innenmuffe.

Die Betreiber von Abwasserkanälen sind gehalten, den Nachweis zu erbringen, daß die Dichtheit von Abwasserleitungen auf Dauer sichergestellt ist. Der Zustand vieler Abwasserkanäle wird dieser Forderung in weiten Teilen jedoch nicht gerecht. Die Schätzungen, wieviele Kanäle und in welchem Ausmaß undicht sind, schwanken, da insbesondere in kleineren und ländlichen Gemeinden eine vollständige Inspektion noch nicht stattgefunden hat. Auch das Ausmaß der Schäden ist nicht ausreichend bekannt. Bei Untersuchungen wurde erkannt, daß die Rohrschäfte selbst noch vielfach in Ordnung sind, während die Muffen die Schwachstellen darstellen.

Für die Bundesrepublik Deutschland beispielsweise wird der Anteil der sanierungsbedürftigen Kanalleitungen in den alten deutschen Bundesländern auf ca. 25% bei einer Rohrnetzlänge von 250000 km geschätzt. Hinzu kommen noch ca. 600000 km Hausanschlußleitungen mit meist unbekanntem Sanierungsbedarf. Der Sanierungsbedarf des ca. 36000 km langen Netzes in den neuen deutschen Bundesländern wird nicht geringer eingeschätzt.

Von besonderer Bedeutung ist die Dichtheit der Abwässerkanäle in Trinkwasserschutzgebieten, da hier eine unmittelbare Gefährdung für die Trinkwasserversorgung besteht. Große Flächen von Trinkwasserschutzgebieten im Nahbereich von Städten sind bebaut und weisen eine nicht unerhebliche Kanalnetzlänge auf. In den letzten Jahren sind erhebliche Anstrengungen unternommen worden, geeignete Verfahren zur Schadensbehebung zu entwickeln.

Für die Instandsetzung von Muffen oder zur Reparatur von Rissen ist eine Vielzahl von Lösungen auf dem Markt, die die Schadstellen mit Gelen oder Klebern auf 2-Komponenten-Basis dichten wollen. Ihre Brauchbarkeit wird unterschiedlich bewertet, ihre Zuverlässigkeit ist nicht immer zufriedenstellend. Von besonderer Bedeutung ist jedoch, daß die Materialien negativen Einfluß auf das Grundwasser ausüben können, was nach den gesetzlichen Bestimmungen, in Deutschland beispielsweise nach dem Wasserhaushaltsgesetz, den Tatbestand einer Gewässerverunreinigung erfüllen kann. Zwar können viele Stoffe in ausgehärtetem Zustand als nicht wassergefährdend, entsprechend der Wassergefährdungsklasse null, eingestuft werden und haben teilweise entsprechende Zertifikate. Problematisch ist dabei jedoch trotzdem die Aushärtungsphase zu bewerten, in der die Stoffe Grundwasser kontaminieren können oder in der nicht völlig ausgehärtete vermischte oder polimerisierte Einzelstoffe ins Grundwasser abwandern können.

Diese Kontaminationsgefahr des Grundwassers ist besonders in Trinkwasserschutzgebieten von Bedeutung, so daß hier der Einsatz von Instandsetzungsmaßnahmen besonders kontrolliert angegangen werden muß, obwohl der Handlungsbedarf besonders hier sehr groß wäre, da durch undichte Muffen fortlaufende Kontamination durch Abwasser zu befürchten bzw. zu erwarten ist.

Ein weiteres Gebiet, in dem Bohrungen beziehungsweise mit Rohren versehene Grundwassermeßstellen abgedichtet oder gegen Außendruck abgestützt werden müssen, sind Deponien oder Lagerplätze für Materialien, aus denen grundwassergefährdende Stoffe austreten können. Diese gerade in den letzten Jahren ständig an Zahl und Bedeutung zunehmenden Anwendungen stellen ein umwelttechnisch besonders sensibles Gebiet dar, so daß hierfür einfache und sichere Lösungen besonders gefragt sind.

Aus der Patentschrift US 5,738,359 ist eine Innenmuffe zur Installation und Sicherung einer Dichtung an der Innenwandung einer Rohrleitung bekannt. Die Innenmuffe besteht aus einem Band, das in Umfangsrichtung überlappend auf der Innenoberfläche der auf der Rohrwandung anliegenden Dichtung angeordnet ist und Ausnehmungen in beiden überlappend übereinanderliegenden Abschnitten des Bandes aufweist, in die Materialabschnitte eines Zwingelementes eingreifen, mit dem die Innenmuffe im expandierten Zustand durch Verriegelung der überlappenden Abschnitte gegeneinander festgelegt wird. Dabei ist nachteilig, daß das Zwingelement eine separate Vorrichtung ist und auf die Innenoberfläche der Innenmuffe aufgesetzt wird und nach innen übersteht.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 70 47 250 ist eine Manschettendichtung für die Innenabdichtung von Rohrstößen begehbarer Rohrleitungen bekannt, bei der eine die Stoßfuge übergreifende Ringmuffe aus elastischem Material beiderseits der Stoßfuge ringförmige Dichtflächen aufweist, die an den Innenwandungen beider Rohrstöße in dichtender Anlage gehalten werden. Dabei werden den Dichtflächen entsprechende Innenflächen der Ringmuffe dadurch einem von innen nach außen wirkenden Druck unterworfen, daß ein Packer mit auf einem Rohr angeordneten vierkantigen Schläuchen so in die Rohrleitung eingebracht wird, daß die Schläuche im Bereich der Innenflächen angeordnet sind und sich bei Beaufschlagung mit Druckluft an die Innenflächen anlegen und Druck auf diese ausüben. Diese für begehbare Rohrleitungen vorgeschlagene Manschettendichtung ist auf kleinere Rohrleitungen nicht übertragbar. Auch sind mit dem Packer keine hohen Drücke aufbringbar, da die vierkantigen Schläuche keinen Schutz gegen Platzen aufweisen.

Aus der DE 43 31 367 A1 ist eine gattungsgemäße Innenmuffe bekannt. Bei dieser Innenmuffe ist es nachteilig, daß die Ratsche in radialer Richtung eine größere Abmessung hat, die als Zahn in der Ratsche wirkende scharfe Kante beim Ratschen über die Riffel sehr stark abnutzt und unscharf wird sowie ein Teil der Ratschen-Riffelung zum Rohrinneren hin freiliegt. Außerdem ist bei dieser Innenmuffe nachteilig, daß die Muffenprofilierung das fluchtende Übereinanderliegen der sich überlappenden Enden nicht sicher gewährleistet. Durch die nur teilweise Überlappung ist es sehr schwer, in radialer Wirkrichtung ein genügend großes Widerstandsmoment zu erreichen. Weiterhin läßt sich, ohne die Manschette zu dick und steif zu machen, mit dieser Lösung kein ausreichender Widerstand gegen radial nach innen wirkende Kräfte erzielen, so daß die Gefahr des Einbeulens der Innenmuffe besteht. Bei der ohnehin erforderlichen Blechstärke ist das Einrollen der Manschette auf kleinere Durchmesser sehr erschwert.

Mit den verfügbaren Packern können nur relativ geringe Innendrücke aufgebracht werden, die nicht ausreichen, selbstverriegelnde Innenmuffen genügend fest an die Rohrinnenwand anzupressen. Sehr nachteilig bei bekannten Packern ist, daß sie sich bei Druckbeaufschlagung ballonartig aufweiten, wodurch sich eine ungünstige Verteilung des radial wirkenden Drucks in axialer Erstreckung ergibt. Am Scheitelpunkt des "Ballons" ist eine fast punktuelle Druckspitze, die zu beiden Seiten hin abfällt.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die eingangs beschriebene Innenmuffe so weiterzuentwickeln, daß die geschilderten Nachteile überwunden werden, und ein Verfahren vorzuschlagen, durch das eine Rohrleitung mit Hilfe der vorgeschlagenen selbstverriegelnden Innenmuffe und eines zu entwickelnden Packer abdichtbar ist. Gelöst wird dieses Problem durch eine eingangs beschriebene selbstverriegelnde Innenmuffe, bei der die Manschette aus einem Bandabschnitt mit einer Länge von mindestens zweifachem Innenumfang des Rohres und einer Dicke von 0,25 bis 2,0, vorzugsweise etwa 0,5 mm bis 1,0 mm besteht und in Windungen übereinander im Rohrinneren angeordnet ist, die seitlichen Ränder der inneren Windung über etwa eine Umfangslänge seitlich überstehen, wobei in Umfangsrichtung in mindestens einer Reihe, im Falle mehrerer in Reihen nebeneinander Öffnungen angeordnet sind, deren Abstand in Umfangsrichtung etwa dem Innenumfang des Rohres entspricht, bei der je Öffnungsreihe mindestens ein Zwingelement vorhanden ist, mit dem die mindestens zwei übereinanderliegenden Bandwindungen unter Druck zusammengehalten sind und bei der die Dichtungen bis an die überstehenden Ränder heran angeordnet sind, sowie durch einen Packer gemäß Patentanspruch 19. Die verfahrensmäßige Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine erfindungsgemäße Innenmuffe in ein abzudichtendes oder abzustützendes Rohr eingebracht und an der abzudichtenden Stelle positioniert wird, ein erfindungsgemäßer Packer innerhalb der Innenmuffe positioniert wird und derart mit Fluiddruck beaufschlagt wird, daß sich sein Außendurchmesser radial vergrößert, wodurch die Windungen der Rohr- Innenmanschette unter Vergrößerung des Durchmessers relativ zueinander verschoben werden, bis sich die äußere Windung mit der Dichtung fest an die Innenwandung des Rohres oder des Kanals anlegt und der seitlich überstehende Teil der inneren Windung derart in Richtung Rohrinnenwand abgewinkelt wird, daß die seitlichen Kanten fest an der Rohrinnenwand anliegen, wobei die Zähne der zwischen den Windungen angeordneten Ratsche gegen das Widerlager der zugeordneten Öffnungsstütze verriegeln, so daß nach Verriegelung der Packer entspannt und aus der Rohrleitung zurückgezogen werden kann.

Die Lage der Bandwindungen wird so bezeichnet, daß die zum Kanalrohr hin angeordnete die äußere Windung ist. Die vorgeschlagene selbstverriegelnde Innenmuffe hat den Vorteil, auch bei sehr dünnen Manschetten-Materialien und damit wenig auf der Rohrinnenoberfläche auftragender Konstruktion ein sehr starke Innenmuffe darzustellen. Durch die mindestens Doppellagigkeit der Windungen wird zusammen mit der beim Anpassen entstehenden Profilierung der Manschette eine sehr hohe Steifigkeit und ein sehr großer Widerstand gegen radial nach innen wirkende Kräfte ermöglicht. Die Zwingelemente stellen sicher, daß die Windungen der Wickelmanschetten auch bei radialer Ausdehnung unter relativer Verschiebung sicher fluchtend übereinander bleiben. Die seitlich überstehenden Ränder der inneren Manschettenwindung werden bei Aufbringen eines radial nach außen wirkenden Drucks an der außenliegenden Kante der äußeren Windungen abgeknickt und schräg in Richtung der Rohrinnenwandung derart umgebogen, daß die Außenkanten der Manschette einen sanften Übergang zur Rohrinnenwand bilden. Dies hat den Vorteil, daß der Rohrinnendurchmesser keine große Einengung erfährt und keine scharfen Kanten eine Störung der Fluidströmung bewirken können. Die Dicke des Materials der Windungen ist vom Durchmesser des abzudichtenden Rohrs oder Kanals abhängig. Versuche zeigen, daß bis zu 250 mm Durchmesser Materialstärken unter einem Millimeter ausreichen.

Bei Ausbildung der Zwingelemente als Stifte mit großflächigen Endplatten, die sich in die Öffnungen der Bandwindungen einstecken lassen, wird gewährleistet, daß die Bandwindungen, die fluchtend übereinander liegen, exakt geführt werden. Außerdem stellen die großflächigen Platten sicher, daß auch bei hohen Radialkräften diese Platten nicht in die Öffnungen eingezogen werden können. Bei Ausführung als Gewindestifte lassen sich die genügend großen Radialkräfte in einfacher Weise aufbringen, wobei es sich um ein Außengewinde mit dazugehöriger Mutter oder um ein Innengewinde mit dazugehörigem Gewindestift handeln kann. Die großflächigen Endplatten können mit den Stifthälften einstückig oder diskret ausgeführt sein. Weist eine Innenmuffe mehrere Stifte auf, ist es eine vorteilhafte Lösung, die jeweils außen liegenden Platten zu einer einzigen Platte zusammenzufassen, was bei diskreter Ausführung der außenliegenden Platten leicht möglich ist. Da die außenliegenden Platten über den schlitzförmigen Öffnungen in den Bandwindungen angeordnet sind, besteht bei Aufbringung sehr hoher Radialkräfte und sehr dünnen Platten die Neigung, daß die Einzelplatten entlang der Schlitzöffnungen einknicken und dann gegebenenfalls in die Schlitze eingezogen werden können. Diese Gefahr ist bei der Zusammenfassung zu einer einzigen gemeinsamen Platte für alle Stifte weitestgehend ausgeschlossen. Diese gemeinsame Platte kann vorteilhaft über die gesamte Breite der außenliegenden Windungen geführt werden.

In einer besonderen Ausführungsform, bei der die Öffnung in der inneren Windung eine Bohrung ist und die in den weiter außenliegenden Windungen Schlitze sind, stimmt die Position des Zwingelements beziehungsweise des Stiftes immer mit der der Öffnung in der inneren Windung überein. Die schlitzförmige Ausbildung der Öffnungen in den weiter außen liegenden Windungen bietet den Vorteil, daß bei eingestecktem Stift die Windungen zur Veränderung des Durchmessers gegeneinander verschoben werden können, da die Veränderung des Durchmessers um einen Millimeter eine Verschiebung der Windungen relativ zueinander um π Millimeter verlangt und die Innenmuffe zur ungehinderten Manipulierbarkeit innerhalb des zu sanierenden Rohres eine größere Durchmesserreduzierung ermöglichen sollte, ergeben sich durchaus größere Schlitzlängen. Dies wird, wie später noch im Einzelnen auszuführen ist, bei Innenmuffen für den Einsatz an Rohrabzweigstellen, bei denen auf der äußeren Windung rund um eine zentrale Öffnung ein Steg angeordnet ist, noch zu deutlich längeren Schlitzen führen, da die Durchmesserreduzierung zusätzlich die Steghöhe berücksichtigen muß. In Ausführungsformen, bei denen in einer Öffnungsreihe mehr als ein Stift angeordnet ist, erhöhen sich die Schlitzlängen um die Abstände zwischen den Stiften.

Die Anordnung der Ratsche zwischen der inneren Windung und der nächstäußeren Windung ist aus einer Reihe von Gründen zweckmäßig. Zunächsteinmal ist wegen des Einflusses der Materialstärken der übereinander angeordneten Windungen der Durchmesser an dieser Stelle der kleinstmögliche und insofern die relative Verschiebung der Windungen zueinander am geringsten. Zum anderen wird dadurch, besonders bei einer Ausführungsform, bei der der Materialstreifen in geringem Abstand von der Endkante der äußeren Windung angeordnet ist, eine Situation geschaffen, daß bei einem Aufbringen eines radial nach außen gerichteten Drucks durch den später noch zu beschreibenden Packer das über den Materialstreifen überstehende Ende der äußeren Windung an der Kante des Materialstreifens abgeknickt und leicht und gleichmäßig nach außen gegen die nächstinnere Windung gerichtet ist. Dadurch wird ein sanfter Übergang der Außenkonturen der Innenmuffe ermöglicht. Außerdem wird das abgeknickte Ende so stark gegen die nächstinnere Windung gedrückt und durch die Profilierung gehalten, daß es mit Sicherheit sehr fest anliegt. Dieser Effekt wird dadurch noch verstärkt, wenn die Befestigung des Materialstreifens durch eine Reihe parallel zu und in geringem Abstand von der Endkante gesetzter etwas dickerer Schweißpunkte erfolgt.

Eine Ausführungsform mit einer Abschrägung an allen vier Ecken der inneren Windung, wobei diese Abschrägungen derart positioniert sind, daß sie in festgelegter Wirkungslage nach außen offene V-förmige Ausschnitte bilden, ist von großem Vorteil. Dadurch wird ermöglicht, daß die durch den Packer aufgebrachten, radial nach außen wirkenden Kräfte die Überstände nur in einfacher Materialstärke verformen müssen. Sonst wären sehr viel höhere Kräfte zur Verformung erforderlich. Vorteilhafte Abmessungen für den Abstand der Befestigungslinie von der Endkante der inneren Windung liegen bei etwa 10 mm, für Breite und Tiefe des V-förmigen Ausschnitts bei jeweils etwa bei 5 bis 8 mm.

Der Materialstreifen besteht in einer besonderen Ausführungsform aus hartem Material mit Federeigenschaften. Der Materialstreifen muß nicht wie der Bandabschnitt verformbar sein. Vielmehr hat seine Steifigkeit den Vorteil, daß bei Biegung entsprechend dem Rohrleitungsdurchmesser die als Zähne eingeschnittenen Materialstreifen diese Biegung nicht mitmachen, sondern an ihrem Ende in Umfangsrichtung quasi tangential leicht über dem umgebenden Material überstehen. Dadurch wird die Bildung der Zähne automatisch bei der Biegung des Materialstreifens bewirkt, ohne daß es einer besonderen Verformung bedarf. Allenfalls ist bei größerem Rohrdurchmesser eine geringfügige Aufbiegung erforderlich. Die Schlitze in der nächstäußeren Windung weisen eine Breite in Umfangsrichtung und eine Länge auf, in die die eingeschnittenen Zähne mit genügendem Spiel eingreifen können. Werden diese schlitzförmigen Öffnungen nach außen hin von der nächstäußeren Materiallage überdeckt, wird dadurch gewährleistet, daß die Zähne automatisch gegen die das Widerlager bildende Kante der schlitzförmigen Öffnung geführt werden.

Um eine genügend fein abgestimmte Einrastung und Festlegung der Windungen zueinander zu ermöglichen, wird das System von Zähnen und Öffnungsschlitzen zweckmäßig in Art einer Nonius-Teilung aufeinander abgestimmt. Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen, daß die Abstände der Zahnschnitte und die der Öffnungsschlitze unterschiedlich, untereinander jedoch gleich sind. Dadurch läßt sich, wie später anhand der Figurenbeschreibung noch im Einzelnen darzulegen sein wird, erreichen, daß die Rasterung der Festlegung auf in Umfangsrichtung etwa 1 bis 2 mm große Schritte und damit auf weit weniger als 1 mm in Bezug auf den Durchmesser gestaltet werden kann. Dabei ist es zweckmäßig, für kleinere Rohrleitungen eine geringere Rasterdifferenz zwischen Zahn- und Schlitzabstand zu wählen, beispielsweise von 21,5 minus 20,0 gleich 1,5 mm für Durchmesser kleiner 250 mm und 22,5 minus 20,0 gleich 2,5 mm für Durchmesser größer 250 mm.

Bei der Bestimmung des Abstands der Öffnungsschlitze in Umfangsrichtung ist zweckmäßig zu beachten, daß die Breite der Materialstreifen zwischen den Öffnungsschlitzen genügend groß ist, um ein ausreichend starkes Widerlager für die Ratschenzähne zu bilden. Die Zahl der nebeneinander umlaufenden Reihen mit Öffnungen und Ratschen kann unterschiedlich sein, es sollte jedoch die Zahl der Öffnungsreihen anders sein als die Zahl der Ratschenreihen sein, damit sie symmetrisch zueinander angeordnet werden können. Auch die Abstände der Reihen zueinander sind zweckmäßigerweise symmetrisch aufzuteilen, damit in der Innenmuffe keine durch eine Asymmetrie verursachten Spannungen entstehen.

Die zwischen äußerer Windung und der Innenwand des abzudichtenden Kanals oder Rohrs angeordnete Dichtung aus komprimierbarem Material gleicht neben ihrer Abdichtwirkung auch kleinere Unebenheiten aus. Beispielsweise werden die außenliegenden Platten der Stifte vorteilhaft in dem umgebenden Dichtungsmaterial eingebettet. In einer besonderen Ausführung weisen die Dichtungen umlaufende Rippen auf, wodurch die Dicht- und Einbettfunktion wirksam unterstützt wird.

Innenmuffen, die an Rohrabzweigungen einzusetzen sind, müssen entsprechend der Abzweigung Öffnungen aufweisen, die die Verbindung der Rohrleitung mit der Abzweigleitung gewährleisten. Um einen sicheren Anschluß an die Abzweigleitung herstellen zu können, ist zweckmäßig auf der äußeren Windung um die zweckmäßig zentral angeordnete Öffnung herum ein senkrecht zur Windung stehender Steg vorgesehen. Dieser Steg ragt in die Rohrabzweigung hinein. Die zentrale Öffnung in der äußeren Windung entspricht in etwa dem Durchmesser der Abzweigung, während die entsprechenden Öffnungen in den weiter innen liegenden Windungen zweckmäßig etwas größer vorgesehen werden, damit leichte Verschiebungen ausgeglichen werden können und nicht zu einer Verengung des Zugangs zur Abzweigleitung führen. Die um den Steg umlaufende Dichtung verhindert den störenden Eintritt von Stoffen oder Medien aus dem Abzweig in den Hauptkanal oder umgekehrt. Wird die Rohr- Innenmanschette eingesetzt, um Undichtigkeiten im Hauptkanal in der Nähe eines Abzweigs zu sanieren, kann neben der um den Steg umlaufenden Dichtung zusätzlich die in Umfangsrichtung der Innenmuffe angeordnete Dichtung erforderlich sein.

In einer Ausführungsform, bei der der Steg über die gesamte Länge dieselbe Höhe hat, paßt sich dieser beim Einbringen der Rohr-Innenmanschette in das abzudichtende Kanalrohr dem Rohrbogen an und gewährleistet eine entsprechend geringe Durchmesserdifferenz, um die die Innenmuffe zum Einbringen in die und zum Manipulieren in der Rohrleitung reduziert werden muß. Eine Ausführungsform, bei der je Öffnungreihe mehr als ein Zwingelement vorgesehen ist, erlaubt die Anwendung höherer Anpreßdrücke und eine zusätzliche Sicherung des Zusammenhalts der Windungen.

Die Nachteile der bekannten Packer sind vorstehend beschrieben. Die vorgeschlagene Innenmuffe erfordert die Anwendung höherer radial wirkender Innendrücke, als sie durch bekannte Packer darstellbar sind. Der vorgeschlagene Packer ist sehr einfach aufgebaut, sehr robust und in der Lage, die erforderlichen Drücke von deutlich über 25 bar darzustellen. Der einfache Aufbau des Packers ermöglicht es auch, diesen mit so geringen radialen Abmessungen zu bauen, daß er für Rohrleitungen kleiner als DN 100 einsetzbar ist. Durch die um das Packergebilde herum angeordnete schlauchförmige Decklage, die in ihrer axialen Abmessung bis an die beiden Ummantelungen heranreicht, wird das bei Beaufschlagung sich ausdehnende Packergebilde gegenüber der Rohr-Innenmanschette geschützt. Die Erstreckung bis an die stabile Ummantelung des Packergebildes stellt auch sicher, daß ein Ausdehnen oder -beulen des Packergebildes seitlich unter der Decklage heraus verhindert wird, selbst wenn die Decklage in ihrem Durchmesser erheblich erweitert wird. Diese Wirkung besteht zumindest so lange, bis der innere Durchmesser der Decklage um bis zur vierfachen beziehungsweise bezogen auf den Radius bis zur doppelten Materialstärke des Packergebildes aufgeweitet ist. Die stabile Ummantelung hat eine Materialstärke von nur wenigen Millimetern. Die radial übereinander angeordneten Stege und die darauf aufschraubbaren Ringen weisen etwa den gleichen Außendurchmesser auf wie die daran anliegenden Enden des Packergebildes und die sie umfassenden stabilen Ummantelungen. Diesem Durchmesser entspricht in etwa der Innendurchmesser der Decklage.

Die stabile Ummantelung für die Endbereiche des Packergebildes können beispielsweise als Preßhülse oder als Rohrschelle ausgebildet sein. Die Preßhülse hat den Vorteil, daß sie nur eine geringe Materialstärke erfordert und den Außendurchmesser des Packers nicht wesentlich vergrößert. Sie setzt allerdings die seitliche Zugänglichkeit voraus, die bei dem vorgeschlagenen Packer durch die auf die Stege aufzuschraubenden Ringe gewährleistet wird. Dies hat bei kleineren Rohrleitungsdurchmessern den Vorteil, eine kompakten Bauweise zu ermöglichen. Bei größeren Rohrleitungsdurchmessern, bei denen der Außendurchmesser des Packers entsprechend größer gewählt werden kann, kann die feste Ummantelung auch durch eine Rohrschelle dargestellt werden, die dann eine feste Verbindung oder eine integrierte Ausführung von Steg und darüber angeordneten Ringen ermöglicht. Die Stabilität des Packers und das Vermeiden von unkontrollierten Aufblähungen des Packergebildes wird durch die Befestigung der Außenbereiche durch Vulkanisieren auf dem Außenrohr vorteilhaft verbessert. Auch die Verstärkung der Endbereiche der Decklage durch Gewebeeinlagen erhöht vorteilhaft die Stabilität des Packers. Die vorgeschlagene Packerkonstruktion erlaubt einen flachen Anschluß der Fluidzuführung an die äußeren Bohrungen, die radial nicht über die Abmessung der übereinander angeordneten Stege und Ringe hinausragt. Dies begünstigt die kompakte Bauweise und stellt ein ungehindertes Manipulieren innerhalb der abzudichtenden Rohrleitungen sicher. Bei einer Ausführungsform, bei der das Innenrohr über die Doppelrohrausbildung axial nach hinten hinausragt und an diesem überstehenden Teil des Innenrohrs eine Kamera angeordnet ist, bringt große Vorteile bei der ferngesteuerten Manipulation des Packers. Besonders vorteilhaft ist bei der vorgeschlagenen Konstruktion, daß die Verkabelung der Kamera durch das Innenrohr hindurch zu einer Manipulierstation führbar ist.

Aus der vorgeschlagenen Innenmuffe und dem vorgeschlagenen Packer wird ein System gebildet, das vorteilhaft für die Sanierung von undichten Rohrleitungen oder Kanälen eingesetzt werden kann. Die Erstreckung der Packerdecklage in axialer Richtung entspricht mindestens der Breite der Innenmuffe. Dabei ist es sehr vorteilhaft, daß die Innenmuffe vor Einbringung in die zu sanierende Rohrleitung auf dem Packer aufgewickelt sein kann und dann mit Hilfe des Packers in die Rohrleitung eingebracht werden kann. Zur Manipulation des integrierten Systems kann entweder ein entsprechender Manipulator am Packer angebracht werden oder aber das Innenrohr kann auch zur Manipulierseite hin derart verlängert werden, daß dieses als Manipulationshilfe benutzt werden kann. Die Positionierung des Systems aus Packer und Innenmuffe kann entweder durch vorherige genaue Vermessung oder durch eine auf der von der Manipulierstation abgewandten Seite des Packers angeordnete Kamera ferngesteuert erfolgen. Um ein unkontrolliertes Aufblähen des Packergebildes zu vermeiden, ist es zweckmäßig, das System aus Packer und Innenmuffe für die verschiedenen Rohrdurchmesser mit abgestuften Packergrößen auszuwählen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Durchmessersprünge der verwendeten Packer kleiner sind als die vierfache Materialstärke des Packergebildes.

Das vorgeschlagene Verfahren hat den Vorteil, daß bei seiner Anwendung die immanenten Möglichkeiten der vorgeschlagenen Innenmuffe, des Packers und des Systems aus Innenmuffe und Packer in vorteilhafter Weise umgesetzt und genutzt werden können. Dabei kann die Innenmuffe, wie zuvor beschrieben, durch den Packer an der zu sanierenden Stelle positioniert werden, durchaus aber auch durch andere Systeme, wie beispielsweise durch einen Molch.

Die beschriebenen sowie weitere Vorteile werden anschaulich verdeutlicht bei der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in beigefügter Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigt

Fig. 1 die Abwicklung eines Bandabschnittes ohne Abzweigöffnung, aus dem die Innenmuffe in Form einer Wickelmanschette gebildet wird;

Fig. 2 die Abwicklung eines Bandabschnittes mit Abzweigöffnungen;

Fig. 3 die Schnittansicht einer in einem Kanalrohr angeordneten Manschette in nicht gespanntem Zustand;

Fig. 3a einen vergrößerten Ausschnitt der Manschette gemäß Fig. 3 im Bereich beidseitig der Zwingelemente;

Fig. 4 die Schnittansicht einer Manschette mit Abzweigöffnung bzw. Abgangsstutzen, ansonsten ähnlich Fig. 3;

Fig. 5 die Schnittansicht eines Packers und

Fig. 6 die perspektivische Darstellung einer im Kanalrohr angeordneten und an diesem anliegenden Manschette/Innenmuffe.

Der in Fig. 1 dargestellte Bandabschnitt 13 weist eine Gesamtlänge auf, die mindestens dem doppelten Innenumfang des Kanalrohres entspricht. Auf der linken Seite der Darstellung ist der um den beidseitigen Überstand 14 breitere Abschnitt und auf der rechten Seite der Darstellung der schmalere Teil des Bandabschnittes 13 zu erkennen. Die vier Kanten des breiteren Abschnittes weisen Kantenschrägungen 15 auf. Der breitere Abschnitt bildet im aufgewickelten Zustand die innere Windung der Manschette 2. Auf der außenliegenden Oberfläche der inneren Windung wird nahe der Innenkante des Bandabschnittes 13, die in der Darstellung die linke Seitenkante ist, ein Materialstreifen 23 durch Schweißpunkte 8 angeheftet. Im Materialstreifen 23 sind Zahnschnitte 18 vorhanden. Die daraus gebildeten Zähne 22 bilden gemeinsam mit den im schmalen Teil des Bandabschnittes 13 vorhandenen Öffnungsschlitzen 19 eine sogenannte Ratsche. Im linken Teil ist im Bandabschnitt 13 und im Materialstreifen 23 symmetrisch jeweils mindestens eine Öffnung/Bohrung 16 vorhanden. Im gleichen Abstand von der Mitte sind im schmalen Teil des Bandabschnittes 13 jeweils zwei Öffnungsschlitze 17 vorhanden. Der Abstand zwischen den Öffnungen 16 und 17 bzw. zwischen den beiden Öffnungen/Schlitzen 17 entspricht jeweils mindestens dem Innenumfang des Kanalrohres 4.

Zum Einbringen in das Rohrinnere wird der Bandabschnitt 13 zu einer Innenmanschette 2 mit mindestens zwei Windungen aufgewickelt. Dabei liegt die durch den breiten Teil des Bandabschnittes 13 gebildete Windung innen und die mindestens eine weitere Windung aus dem schmalen Teil des Bandabschnittes 13 gebildete äußere Windung liegt um die innere Windung herum und so weiter. Wenn die Manschette gewickelt ist, werden durch die Öffnung/Bohrungen 16 der Innenwindung und des Materialstreifens 23 sowie durch die Öffnung/Schlitze 17 in den äußeren Windungen Zwingelemente 5 gesteckt, die an beiden Enden großflächige Platten quer zur Stiftachse aufweisen. Wird die Innenmanschette 2 dann durch Innendruck so aufgeweitet, daß die äußere Windung an der Innenfläche des Kanalrohres 4 anliegt, werden die äußeren Windungen vergrößert, wobei die stiftartigen Zwingelemente 5 in der Öffnung/Bohrung 16 fixiert sind und durch die Öffnung/Schlitze 17 bewegt werden. Beim Aufweiten werden die Seitenüberstände 14 derart über der mindestens einen äußeren Windung abgewinkelt, daß die Seitenkanten auf der Innenfläche des Kanalrohres 4 anliegen. In gleicher Weise wird der Innenkantenbereich über dem durch die Schweißpunkte verdickten Materialstreifen 23 derart abgeknickt, daß die Innenkante des Bandabschnittes 13 fest an der Innenoberfläche des Kanalrohrs 4 anliegt.

Die Länge des breiten Teils des Bandabschnittes 13 ist so bemessen, daß er in der Aufwicklung gerade eine innere Windung bildet. Nach Bildung der inneren Windung liegen die vier Kantenschrägungen 15 übereinander, daß sie in festgelegter Wirkungslage nach außen offene V-förmige Ausschnitte bilden. Dadurch wird vermieden, daß der beim Aufweiten abzuknickende seitliche Überstand doppellagig ist, was den Verformungswiderstand überproportional erhöhen würde.

Beim Aufwickeln der Windungen wird auch der auf der inneren Windung aufgeheftete Materialstreifen 23 entsprechend mitgebogen, so daß die in diesem angeordneten Zähne 22 an ihren Abschnittkanten keine Verbindung mit dem umliegenden Material haben. Wegen der Steifigkeit des Materials, z. B. Federstahl, des Streifens 23 wird zwar der Materialstreifen 23 insgesamt gebogen, während die ausgeschnittenen Zähne 22 diese Biegung nicht mitmachen mit der Folge, daß sie quasi tangential nach außen überstehen. Im Abstand einer Innenumfangslänge sind im schmaleren Teil des Bandabschnittes 13 Öffnungsschlitze 19 angeordnet. Der Teil, in dem die Öffnungsschlitze 19 angeordnet sind, bildet beim Aufwickeln die nächst äußere Windung, die auf der äußeren Oberfläche der inneren Windung aufliegt. Beim Aufweiten der gewickelten Manschette ratschen dabei die aus den Zahnschnitten gebildeten Zähne 22 über die Öffnungsschlitze 19. Die Abstände zwischen den Zahnschnitten 18 in Umfangsrichtung sind etwas größer als die Abstände zwischen den Öffnungsschlitzen 19, die äußerste Windung überdeckt den Bereich der inneren Windung mit den Öffnungsschlitzen. Dadurch werden die Zähne 22 automatisch gegen die das Widerlager bildende Kante der schlitzförmigen Öffnungen 19 geführt. Auch wenn die Zähne 22 weiter ausgestellt sein sollten, können sie nicht mit dem Kanalrohr in Berührung kommen. Um eine genügend fein abgestimmte Einrastung und Festlegung der Windungen zueinander zu ermöglichen, womit die Wickelmanschette daran gehindert wird, beim Wegfall des Innendrucks sich zu einem kleineren Durchmesser zusammenzuschieben und um diese Einrastung der Zähne in die Öffnungsschlitze genügend fein abzustimmen, wird das System von Zähnen und Öffnungsschlitzen zweckmäßig in Art einer Noniusteilung aufeinander abgestimmt. Sie erfolgt dadurch, daß die Abstände der Zahnschnitte und die der Öffnungschlitze unterschiedlich, untereinander jedoch gleich sind. Dadurch läßt sich erreichen, daß die Rasterung der Festlegung auf in Umfangsrichtung etwa 1 bis 2 mm große Schritte und damit auch weit weniger als 1 mm in Bezug auf den Durchmesser gestaltet wird. So liegt beispielsweise bei der Anordnung von Zahnschnitten 18 mit einem Abstand von 16 mm in Umfangsrichtung Öffnungsschlitzen 19 mit einer Breite in Umfangsrichtung von 5 mm und einem Abstand zwischen den Öffnungsschlitzen von 10 mm mit der geringen Rasterdifferenz von 1,0 mm eine fein abgestimmte Einrastung, die auch für Kanalrohre kleinerer Durchmesser, beispielsweise 100 bis 150 mm geeignet ist. Für Rohrdurchmesser größer als 250 mm wird zweckmäßiger Weise eine etwas größere Rasterdifferenz gewählt.

In Fig. 2 ist die Abwicklung eines Bandabschnittes 13 dargestellt, der Abzweigöffnungen 20 bzw. an seinen beiden Enden Abzweigausnehmungen 21 aufweist, um ihn im Bereich von Rohrabzweigungen einsetzen zu können. Ansonsten treffen die Erläuterungen im Zusammenhang mit Fig. 1 auch im wesentlichen auf den in Fig. 2 dargestellten Bandabschnitt zu. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß hier jeweils zwei Öffnungen/Bohrungen 16 in den beiden symmetrisch angeordneten Öffnungslinien angeordnet sind. Dadurch wird die Spannung, mit der die Windungen durch Anziehen des durch die Öffnung durchgesteckten Zwingelementes gegeneinander festgelegt. Die Reibung wird entsprechend erhöht. Um die Abzweigöffnung 20 in der äußersten Windung, das ist die in der Darstellung auf der rechten Seite angeordnete, wird ein nach außen stehender Steg gelegt, der einen Abgangsstutzen bildet, und in den Rohrabzweig hineinragt. Die im Bereich des Übergangs zwischen breiterem und schmalerem Teil des Bandabschnittes angeordnete Abzweigöffnung 20 hat einen etwas größeren Durchmesser als die Abzweigöffnung in der äußersten Windung, damit auch bei geringfügiger Verschiebung der Windungen zueinander der freie Zugang vom Inneren der Manschette zum Rohrabzweig gegeben ist. Die Abzweigung 21 an den beiden Endkanten des Bandabschnittes sind so ausgebildet, daß sie beim Aufwickeln von beiden Seiten das Abgangsprofil frei lassen.

In Fig. 3 ist die Schnittansicht einer in einem Kanalrohr 4 angeordneten Innenmuffe 1 vor Expansion der Manschette 2 durch Aufbringen eines radial wirkenden Innendrucks und damit vor Anlage der Dichtung 3 bzw. der äußeren Windung an der Innenwand des Kanalrohres 4. Gut zu erkennen ist, daß die Dichtung 3 zwischen Kanalrohr und äußerer Windung der Manschette 2 angeordnet ist. Die Dichtung 3 besteht aus einem komprimierbaren Material, das anwendungsspezifisch ausgewählt werden kann, z. B. Gummi für Trinkwasserleitungen und PU für Abwasserleitungen. Eine vorteilhafte Härte der Materialien liegt bei etwa 50 bis 60 shore. Typische Kompressionswerte sind für eine Dichtung von knapp 5 mm Stärke, derart, daß sie komprimiert auf eine Stärke von etwa 3,5 mm zusammengedrückt wird. Deutlich zu erkennen ist auch Aufbau und Lage einer vorteilhaften Ausführungsform des Zwingelements 5. Dieses Zwingelement ist stiftartig aufgebaut und besitzt an beiden Enden eine senkrecht zur Stiftachse stehende großflächige Platte, die zum Innenraum hin als flacher Linsenkopf ausgebildet ist, während die äußere Platte hier eine Gewindeschraube mit einem Sechskant-Mutterkopf ist. Damit ist es möglich, nach dem Aufwickeln der Manschette 2 und vor Einbringung der Manschette in das Kanalrohr 4 die Zwingelemente 5 fest anzuziehen und damit die verschiedenen Windungen mit hoher Kraft gegeneinander zu pressen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind in Umfangsrichtung auf einer Öffnungslinie zwei Zwingelemente 5 hintereinander angeordnet, womit sich die Reibung der aufeinandergepreßten Windungen deutlich erhöhen läßt. Die Reibung, die durch diese Art der Verschraubung und die Anordnung "Lage auf Lage" erzielt wird, entspricht einem radialen Innendruckäquivalent von mindestens 8 bis 9 bar. Es ist davon auszugehen, daß beim Aufbringen des radialen Innendrucks, beispielsweise durch einen Packer oder andersartige Expander, sich erst bei einem Innendruck von 12 bis 15 bar etwas bewegt, d. h. die Manschette sich zu einem größeren Durchmesser aufweitet und die aufeinander gepreßten Windungen sich relativ zu einander bewegen. Daher ist es von Vorteil, daß der neue Packer Betriebsdrücke von 30 bar darstellen kann.

In der Darstellung in Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, daß auf der Außenseite der inneren Windung der Materialstreifen 6 mit Zahnschnitten 18 aufgeschweißt ist. Die Schweißung erfolgt zweckmäßig durch eine Punktschweißung 8 und ist nur relativ kurz hinter dem Innenende der inneren Windung angeordnet. Durch die Materialstärke des Materialstreifens 6 und zusätzlich durch die Schweißpunkte ergibt sich ein gewisser Abstand zwischen innerer und nächstäußerer Windung selbst in voll expandiertem Zustand. Dies hat zur Folge, daß das über die Schweißpunkte 8 und die innere Endkante des Materialstreifens 6 überstehende Ende der inneren Windung derart abgeknickt wird, daß die innere Endkante der inneren Windung direkt an der nächstäußeren Windung anliegt. In gleicher Weise werden auch die seitlichen Überstände 14, um die die innere Windung breiter ist als die nächstäußeren Windungen, beim Aufbringen des radialen Innendrucks abgeknickt.

Bei der in der Darstellung mittleren Windung ist der unmittelbar rechts neben dem rechten Zwingelement 5 angeordnete Windungsabschnitt 7 mit Öffnungsschlitzen zu erkennen. Deutlich zu erkennen ist auch, daß die Zähne 22, die sich durch das Biegen des Materialstreifens 6 nach außen aufstellen, mit dem Windungsabschnitt 7 und den darin angeordneten Öffnungsschlitzen zusammenwirkt, die zusammen die sogenannte Ratsche bilden. Dargestellt ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Dichtung 3, die kanalrohrseitig noch in Umfangsrichtung verlaufende Spitzen aufweist. Dies ist besonders vorteilhaft, weil bei der Kompression die Spitzen mit einem erhöhten Druck auf der Innenoberfläche des Kanalrohrs anliegen und die äußere Platte der Zwingelemente von der Dichtung gut eingeschlossen wird.

Die Darstellung in Fig. 3 läßt erkennen, daß bei Verwendung mehrerer Zwingelemente entweder in Umfangsrichtung hintereinander oder aber auch in Axialrichtung nebeneinander die großflächigen Platten auf der Außenseite zu einer großen Platte insgesamt verbunden werden können. Dies könnte dann zweckmäßig durch die Verwendung von Gewindestiften mit konischen Senkköpfen und entsprechenden Bohrungen in der gemeinsamen großen Platte ausgeführt werden. Die großflächige Platte am Ende der Zwingelemente hat den Vorteil, daß selbst bei sehr festem Anziehen der Zwingelemente keine Gefahr besteht, daß die Platte durch die Öffnungen, insbesondere auch nicht durch die Öffnung/Schlitze 19 abknickend hindurchgezogen werden können.

In Fig. 3a ist der Ausschnitt IIIa aus Fig. 3 vergrößert dargestellt.

Fig. 4 zeigt die Schnittansicht einer Manschette mit Abzweigöffnung beziehungsweise Abgangsstutzen, ansonsten ist sie ganz ähnlich der Darstellung in Fig. 3. Außer der hier nicht dargestellten Dichtung 3 sowie des umliegenden Kanalrohrs 4 sind die wesentlichen Unterschiede der in Fig. 4 dargestellten Manschette darin zu sehen, daß hier um den Abgangsstutzen 10 herum eine ringförmige Dichtung 9 angeordnet ist. Außerdem sind hier in der äußeren Windung und in der mittleren Windung die Ausnehmungen 20 fluchtend zur Öffnung des Abgangstutzens 10 sowie in den beiden Endkanten der inneren und der äußersten Windung die Abzweigausnehmungen 21 vorgesehen, die bezüglich ihrer Lage und Abmessung im Zusammenhang mit Fig. 2 dargestellt und beschrieben sind.

In Fig. 5 ist die Schnittansicht eines Packers 100 dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, daß der Packer 100 aus einem konzentrischen Doppelrohr 101, 102 besteht, auf dem die übrigen Teile des Packers montiert sind. Der Zwischenraum zwischen den beiden Rohren 101 und 102 dient der Fluidverteilung. Das Fluid wird über einen Rohranschluß 111 dem Packer 100 zugeführt. Der Rohranschluß baut radial so flach, daß er nicht über die übrigen auf dem Doppelrohr montierten Packerteile hinausragt. Der Rohranschluß 111 ist auf dem Rohr 101 über der Bohrung 104 zur Fluidzuführung befestigt. Bis auf die Fluidzuführung ist der Packer ansonsten im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut. Die axial äußere Begrenzung der sonstigen Packerteile wird durch zwei umlaufende Stege 110 beziehungsweise die Decklage 112 gebildet. Die äußere Umfangsfläche der Stege 110 weist ein Schraubgewinde auf, auf das ein Schraubring 109 aufgeschraubt werden kann. Zwischen den beiden Stegen erstreckt sich das Packergebilde 105, das vorteilhaft in seinen Endbereichen eine Gewebestärkung 106 aufweist. Diese Endbereiche sind auf das Außenrohr 101 aufvulkanisiert. Über die Endbereiche des Packergebildes wird vor Aufschrauben des Schraubringes 109 auf beiden Seiten eine Preßhülse/Klemmbuchse 113 aufgeschoben. Schlauchförmig ist axial zwischen den beiden Preßhülsen 113 eine Decklage 112 angeordnet, deren beide Endbereiche zweckmäßig ebenfalls eine verstärkende Gewebeeinlage aufweisen. Im äußeren Doppelrohr 101 ist in dem Bereich unter dem Packergebilde 105, der weder am Rohr 101 vulkanisiert ist noch außen von der Preßhülse 113 umgeben ist, eine Bohrung 103 für die Fluid-Abführung aus dem Raum zwischen den beiden Rohren in den Bereich unter dem frei expandierbaren Packergebilde 105 angeordnet. Diese Konstruktion des Packers 100 hat den Vorteil, daß sich das Packergebilde 105 nicht ballonartig aufweitet, sondern sich im Wesentlichen über die axiale Erstreckung des Packergebildes zwischen den beiden Preßhülsen und damit in dem Bereich unter der Decklage 112 relativ gleichmäßig ausdehnt und aufwölbt. Durch den Aufbau sind mit einem derartigen Packer ohne Schwierigkeiten Arbeitsdrücke von etwa 30 bar darzustellen. Außerdem hat diese Packerkonstruktion den Vorteil, daß der Außendurchmesser des gesamten Packers, der im Wesentlichen durch den Außendurchmesser des Schraubringes 109 beziehungsweise die Decklage 112 bestimmt wird, insgesamt sehr klein baut, so daß er auch in relativ kleinen Kanal­ beziehungsweise Rohrabmessungen eingesetzt werden kann. Das innere Rohr 102 kann über den eigentlichen Packerbereich hinaus verlängert sein und bietet sich für die Unterbringung von Kabeln für Kamera und Steuerung an.

Fig. 6 zeigt sehr vereinfacht die perspektivische Darstellung einer im Kanalrohr 4 angeordneten und an diesem anliegenden Manschette 2 beziehungsweise Innenmuffe 1. Die im Kanalrohr 4 angeordnete und in der dargestellten Situation voll expandierte Innenmuffe 1 ist ganz schematisch aufgeschnitten worden, um den Aufbau der Manschette und das Zusammenwirken mit der Dichtung 3 zu zeigen. Es ist gut zu erkennen, daß die Innenmuffe 1 sich mit flachen Übergängen gut an die Innenoberfläche des Kanalrohrs 4 anschmiegt und damit keine großen Strömungswiderstände im Kanalrohr 4 aufbaut. Dies wird zusätzlich noch unterstützt durch die leicht linsenförmige Wölbung der äußeren Platte des Zwingelementes 5.

Bezugszeichenliste

1

Innenmuffe

2

Manschette

3

Dichtung

4

Kanalrohr

5

Zwingelement

6

Materialstreifen mit Zahnschnitten

7

Windungsabschnitt mit Öffnungsschlitzen

8

Punktschweißung/Schweißpunkte

9

Dichtungsring

10

Abgangsstutzen

11

Steg

13

Bandabschnitt

16

Öffnung/Bohrung

17

Öffnung/Schlitze

15

Kantenschrägung

14

Seitlicher Überstand

18

Zahnschnitte

19

Schlitz

20

Abzweigöffnung

21

Abzweigausnehmung

22

Zahn

100

Packer

101

Doppelrohr, äußeres Rohr

102

Doppelrohr, inneres Rohr

103

Bohrung/Fluidabführung

104

Bohrung/Fluidzuführung

105

Packergebilde

106

Gewebeeinlage

107

Vulkanisierung

109

Schraubring

110

Steg

111

Rohranschluß für Fluidzuführung

112

Decklage

113

Preßhülse/Klemmbuchse

Claims (30)

1. Selbstverriegelnde Innenmuffe zur dichten Anlage an Rohrinnenwandungen mit einer Manschette (2) aus einem elastischen, festen und verformbaren Material, die sich an ihren Enden in Umfangsrichtung überlappt und eine in Umfangsrichtung wirkende Ratsche aufweist, und einer in Umfangsrichtung umlaufenden Dichtung (3) aus einem elastischen, komprimierbaren Material, das zwischen Manschette (2) und der Innenoberfläche des Rohres (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (2) aus einem Bandabschnitt (13) mit einer Länge von mindestens zweifachem Innenumfang des Rohres (4) und einer Dicke von 0,25 bis 2,0, vorzugsweise etwa 0,5 mm besteht und in Windungen übereinander im Rohrinneren angeordnet ist, die Ränder der inneren Windung über etwa eine Umfangslänge seitlich überstehen, wobei in Umfangsrichtung in mindestens einer Reihe, im Falle mehrerer in Reihen nebeneinander Öffnungen (17) angeordnet sind, deren Abstand in Umfangsrichtung etwa dem Innenumfang des Rohres (4) entspricht, daß je Öffnungsreihe (17) mindestens ein Zwingelement (5) vorhanden ist, mit dem die mindestens zwei übereinanderliegenden Bandwindungen unter Druck zusammengehalten sind, und daß die Dichtung (3) bis an die überstehenden Ränder heran angeordnet ist.

2. Innenmuffe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwingelement (5) als Stift ausgebildet ist, an dessen beiden Enden großflächige Platten quer zur Stiftachse angeordnet sind, von denen mindestens eine Platte lösbar festgelegt ist, wobei der Abstand zwischen den Platten verstellbar und der Stift in die Öffnungen (4) der mindestens zwei übereinanderliegenden Bandwindungen derart einsteckbar ist, daß die Windungen zwischen den großflächigen Platten unter Druck zusammengehalten sind.

3. Innenmuffe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift ein Gewinde aufweist, mittels dessen die lösbare Plane durch Schrauben festlegbar ist.

4. Innenmuffe gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Stiften je Manschette (2) die jeweils außenliegenden Platten zu einer einzigen Platte zusammengefaßt werden.

5. Innenmuffe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (17) derart ausgebildet sind, daß die Öffnung in der inneren Windung eine Bohrung (16) ist, in die das Zwingelement (5) bzw. der Stift einsteckbar ist, und die Öffnungen (17) in den weiter außenliegenden Windungen Schlitze in Umfangsrichtung sind, deren Breite etwa dem Bohrungsdurchmesser entspricht und deren Länge in Umfangsrichtung es ermöglicht, daß die Windungen bei eingesteckten Zwingelementen (5) derart sich gegenseitig überlappend in Umfangsrichtung relativ zueinander verschoben werden können, daß der Außendurchmesser der Wickelmanschette (2) zwischen einem größten Durchmesser entsprechend dem Innendurchmesser des Rohres (4) und einem kleinsten Durchmesser veränderbar ist, der die Manipulation der Wickelmanschette (2) im Rohrinneren ermöglicht.

6. Innenmuffe gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenkanten der Manschette (2) der Übergang von der inneren Windung zu der um den Überstand auf beiden Seiten schmaleren nächstäußeren Windung angeschrägt ist und mit im wesentlichen gleichem Schrägungswinkel die Endkanten gebrochen sind, wobei in festgelegter Lage die Anschrägungen (15) an beiden Enden der inneren Windung derart übereinanderliegen, daß sie beidseitig nach außen offene V-förmige Ausschnitte bilden.

7. Innenmuffe gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ratsche derart ausgebildet ist, daß auf der Außenoberfläche der inneren Windung ein Materialstreifen (6) befestigt, vorzugsweise in geringem Abstand von der Endkante der inneren Windung durch Schweißpunkte (8) angeheftet ist, wobei der Materialstreifen (6) in Umfangsrichtung hintereinander quer dazu verlaufende Zähne (22) aufweist, die gegen entsprechende Widerlager an der nächst äußeren Windung festlegbar sind.

8. Innenmuffe gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialstreifen (6) aus hartem Material mit Federeigenschaften, vorzugsweise aus Edelstahl von etwa 0,5 mm Dicke besteht und die Zähne (22) so ausgebildet sind, daß sie quer zur Umfangsrichtung verlaufend in den Materialstreifen (6) eingeschnitten sind, wobei die beiden Enden des Schnittes derart gebogen auslaufen, daß das Schnittende in Umfangsrichtung verläuft, und daß das Widerlager in der nächstäußeren Windung dadurch gebildet ist, daß quer zur Umfangsrichtung Schlitze (19) im Manschettenmaterial vorhanden sind, deren in Wickelrichtung vordere Kante das Widerlager darstellt, und die äußere Windung so lang ist, daß sie die Schlitze (19) in der nächstinneren Windung abdeckt.

9. Innenmuffe gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Zahnschnitte (18) und Öffnungsschlitze (9) mit Abständen in Umfangsrichtung zueinander angeordnet sind, die bei Zahnschnitten (18) und Öffnungsschlitzen (19) unterschiedlich, zwischen den verschiedenen Zahnschnitten und den verschiedenen Öffnungsschlitzen jedoch jeweils gleich groß sind, wobei die Teilung der Abstände zwischen den Zahnschnitten (18) sich zu der Teilung der Abstände zwischen den Öffnungsschlitzen (19) ähnlich einer Nonius-Teilung darstellt.

10. Innenmuffe gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ratsche für Rohrleitungen kleiner etwa 250 mm Durchmesser aus 10 Zahnschnitten mit einem Abstand zueinander in Umfangsrichtung von jeweils 21,5 mm und 11 Schlitzen (19) von 5 mm Breite und 20 mm Abstand in Umfangsrichtung und für Rohrleitungen größer etwa 250 mm Durchmesser aus 10 Zahnschlitzen (19) mit einem Abstand von 22,5 mm und jeweils 15 Schlitzen (19) von 5 mm Breite und einem Rasterabstand von 20 mm in Umfangsrichtung gebildet wird.

11. Innenmuffe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Umfangsrichtung zentral eine Öffnungsreihe und in gleichen Abständen davon auf beiden Seiten je eine Ratschenreihe aufweist.

12. Innenmuffe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Umfangsrichtung zentral eine Ratschenreihe und auf beiden Seiten davon in gleichem Abstand jeweils eine Öffnungsreihe aufweist.

13. Innenmuffe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung jeweils n Öffnungsreihen und n ± 1 Ratschenreihen im wesentlichen parallel zueinander vorhanden sind, wobei die Abstände der Reihen zueinander symmetrisch sind.

14. Innenmuffe gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung in Umfangsrichtung Rippen aufweist, die gegen die Rohrinnenwand anliegen.

15. Innenmuffe gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen parallel nebeneinander angeordnet sind und eine spitze Oberkante aufweisen.

16. Innenmuffe gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Windung eine zentrale Abzweigöffnung (20) aufweist, wobei die Öffnung (20) in der äußeren Windung dem Durchmesser eines Leitungsabzweigs entspricht und von einem senkrecht zur Windung stehenden Steg (11) umgeben ist, und die Öffnungen (20) in den innenliegenden Windungen einen etwas größeren Durchmesser als die in der äußeren Windung aufweisen, wobei die Öffnungen in Umfangsrichtung einen Abstand haben, der dem Rohrinnenumfang unter Berücksichtigung der Materialstärken entspricht, und um den Steg herum eine umlaufende Dichtung (9) zwischen äußerer Windung und Rohr- Innenwand vorgesehen ist.

17. Innenmuffe gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (11) über den gesamten Umfang dieselbe Höhe hat.

18. Innenmuffe gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie je Öffnungsreihe (17) mehr als ein Zwingelement (5) oder einen Stift aufweist.

19. Packer zur Aufbringung eines radial nach außen gerichteten Drucks, aufweisend

• - ein doppelwandiges Rohr, dessen konzentrische Rohrwände (101, 102) einen abgedichteten ringförmigen Raum umschließen, der über mindestens zwei im äußeren Rohr vorhandene Bohrungen (103, 104) zugänglich ist,
• - zwei umlaufende ringförmige Stege (110), die auf dem äußeren Rohr (101) in Längsrichtung zueinander beabstandet befestigt sind, wobei mindestens eine Bohrung (103) zwischen den Stegen (110) und mindestens eine Bohrung (104) außerhalb der Stege angeordnet ist,
• - ein schlauchförmig zwischen den Stegen angeordnetes Packergebilde (105), dessen Innenfläche am äußeren Rohr (101) dicht anliegt und außen umliegend im jeweiligen Endbereich durch eine ringförmige stabile Ummantelung (113) auf dem Doppelrohr festgelegt ist,
• - zwei Ringe (109), die jeweils von außen axial auf die Stege (110) aufschraubbar sind und in aufgeschraubter Position axial am äußeren Ende der Ummantelung (113) anliegen,
• - eine schlauchförmige Decklage (112), die axial zwischen den beiden Ummantelungen (113) außen um das schlauchförmige Packergebilde (105) angeordnet ist und vorzugsweise in den Endbereichen eine verstärkende Gewebeeinlage (106) aufweist.

20. Packer gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die stabile Ummantelung (113) als Preßhülse oder Rohrschelle ausgebildet und das Packergebilde (105) zumindest in den Endbereichen, die durch die Preßhülsen (113) abgedeckt sind, durch Vulkanisieren (107) auf dem Außenrohr (101) befestigt ist.

21. Packer gemäß Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Packergebilde (105) in dem Bereich, der innen am äußeren Rohr (101) befestigt und der außen zumindest durch die Preßhülse (113) abgedeckt ist, eine Gewebeverstärkung (106) aufweist.

22. Packer gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Bohrung (103) im Außenrohr (101) zwischen den Stegen (110) in dem Bereich angeordnet ist, der unter dem nicht auf dem Außenrohr (101) befestigten Packergewebe (105) liegt.

23. Packer gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendurchmesser der auf die Stege (110) aufgeschraubten Ringe (109) und der die Endbereiche des Packergebildes umschließenden Preßhülsen (113) etwa gleich groß sind.

24. Packer gemäß einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß an der mindestens einen außerhalb der ringförmigen Stege (110) angeordneten Bohrung (104) eine Fluidzuführung (111) dicht angeschlossen ist, wobei die Zuführung in radialer Richtung nicht über die Außenkontur der aufgeschraubten Ringe (109) und der Preßhülsen hinausragt.

25. Packer gemäß einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (102) zumindest an einem Ende über die Doppelrohrausbildung hinausragt und an dem überstehenden Teil eine Kamera angeordnet ist, deren Verkabelung durch das Innenrohr (102) zur auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Manipulierstation führbar ist.

26. Packer gemäß einem der Ansprüche 19 bis 25 zur Verwendung mit einer Innenmuffe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckung der Packer-Decklage (112) in axialer Richtung des Doppelrohres (101, 102) mindestens der Breite der Innenmuffe (1) entspricht.

27. Verfahren zur Innenabdichtung von Rohrleitungen oder Kanälen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Innenmuffe (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 in ein abzudichtendes oder abzustützendes Rohr (4) eingebracht und an der abzudichtenden Stelle positioniert wird, ein Packer (100) gemäß einem der Ansprüche 19 bis 26 innerhalb der Innenmuffe (1) positioniert wird und derart mit Fluiddruck beaufschlagt wird, daß sich sein Außendurchmesser radial vergrößert, wodurch die Windungen der Rohr- Innenmanschette unter Vergrößerung des Durchmessers relativ zueinander verschoben werden, bis sich die äußere Windung mit der Dichtung (3) fest an die Innenwandung des Rohres (4) oder des Kanals anlegt und der seitlich überstehende Teil der inneren Windung derart in Richtung Rohrinnenwand abgewinkelt wird, daß die seitlichen Kanten fest an der Rohrinnenwand anliegen, wobei die Zähne (22) der zwischen den Windungen angeordneten Ratsche gegen das Widerlager der zugeordneten Öffnungsschlitze (19) verriegeln, so daß nach Verriegelung der Packer (100) entspannt und aus der Rohrleitung (4) zurückgezogen werden kann.

28. Verfahren gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Rohr-Innenmanschette beim Einbringen in das Rohr (4) unter Druck zusammengepreßt und durch die Zwingelemente (5) fest eingespannt werden.

29. Verfahren gemäß Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Packer (100) mit Hilfe einer Kamera in der Rohrleitung (4) zur abzudichtenden Stelle geführt wird, wobei die Verkabelung der Kamera durch den Kanal innerhalb des inneren Rohres (102) des Packers (100) geführt und zur Rohrzugangsstelle weitergeleitet wird.

30. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohr-Innenmanschette vor Einbringung in das Rohr (4) auf dem Packer (100) angeordnet und derart in das Rohr eingebracht wird.