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JPS60237287A - Pipe repair sleeve device and method of repairing pipe - Google Patents

Pipe repair sleeve device and method of repairing pipe

Info

Publication number
JPS60237287A
JPS60237287A JP60072466A JP7246685A JPS60237287A JP S60237287 A JPS60237287 A JP S60237287A JP 60072466 A JP60072466 A JP 60072466A JP 7246685 A JP7246685 A JP 7246685A JP S60237287 A JPS60237287 A JP S60237287A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sleeve
assembly
tensioning means
tensioning
expansion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60072466A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ラツロ・サルベイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raychem Corp
Original Assignee
Raychem Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raychem Corp filed Critical Raychem Corp
Publication of JPS60237287A publication Critical patent/JPS60237287A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/18Appliances for use in repairing pipes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パイプ補修スリーブ装置および破損パイプの
補修方法に関し、更に詳しくは、天然ガス、水または蒸
気を搬送するような流体搬送パイプ、特に蒸気ボイラの
補修用装置および補修方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pipe repair sleeve device and a method for repairing damaged pipes, and more particularly to a device and method for repairing fluid conveying pipes such as those conveying natural gas, water or steam, particularly steam boilers. Regarding repair methods.

蒸気ボイラは、発電所の一体部分である。長期間にわた
り、蒸気ボイラまたはその為の流体搬送チューブは、流
体と、蒸気ボイラまたは流体搬送チューブが置かれてい
る環境とによる複合腐食効果の故に、漏れが生じること
がある。漏れが発見されるといかなる場合でも、なんら
かの方法で止めなければならない。そのような方法の1
つは、破損チューブを塞ぐことであるが、この方法では
、運転効率が低下する。相当な数のチューブが塞がれる
と、蒸気ボイラを再配管する為に発電所を閉鎖しなけれ
ばならない。必要な時間および費用の故に、できるだけ
長期間、発電所の閉鎖を避けることが望ましい。
A steam boiler is an integral part of a power plant. Over long periods of time, a steam boiler or its fluid-conveying tubes may develop leaks due to the combined corrosive effects of the fluid and the environment in which the steam boiler or fluid-conveying tubes reside. In any case, once a leak is discovered, it must be stopped in some way. One such method
One is to plug the damaged tube, but this method reduces operating efficiency. If a significant number of tubes become blocked, the power plant must be shut down in order to re-plumb the steam boiler. Because of the time and expense required, it is desirable to avoid shutting down power plants for as long as possible.

別の方法は、破損チューブをその場で修理することであ
る。塞ぐ代わりにチューブを修理するならば、運転効率
はそれほど低下しない。この別法の一般的な態・様は、
破損パイプ中の漏れ個所に隣接して補修スリーブを挿入
することである。補修スリーブを所定位置に配置する場
合、スリーブはその位置にしっかりと保持されることが
好ましい。
Another method is to repair the broken tube in situ. If the tube is repaired instead of plugged, operating efficiency will not be significantly reduced. The general aspects of this alternative method are:
Inserting a repair sleeve adjacent to the leak in the damaged pipe. When the repair sleeve is placed in place, it is preferred that the sleeve is held firmly in place.

これは、2つの理由から望ましい。第1の理由は、蒸気
ボイラの運転の観点から、補修スリーブの移動は全く許
容されないことである。第2の理由は、しっかりした保
持は、耐漏洩嵌合を促進するからである。 ′ 更に、高くつく工賃を避ける為、補修スリーブ装置は、
迅速かつ効果的に使用できることが望ましい。補修スリ
ーブ作業は、遠隔操縦により自動化できるのが最も好ま
しい。
This is desirable for two reasons. The first reason is that from the point of view of steam boiler operation, no movement of the repair sleeve is allowed. The second reason is that tight retention promotes a leak-proof fit. ´ Furthermore, to avoid costly labor costs, the repair sleeve device
It is desirable to be able to use it quickly and effectively. Most preferably, the repair sleeve operation can be automated by remote control.

これまで提案されてきた従来技術の解決方法で°は、こ
のような目的を達成することができなかった。
The prior art solutions proposed so far have not been able to achieve this objective.

米国特許第1,471.i84号には、補修スリーブを
挿入し、保持する1つの方法が開示されている。この米
国特許には、スリーブの各末端にあるエキスパンダーを
示しており、該エキスパンダーは、引張手段を含んだ機
械的装置のより一緒に同時に引っ張られる。封止を与え
る為、パッカーがスリーブとエキスパンダーとの間で圧
縮される。
U.S. Patent No. 1,471. No. i84 discloses one method of inserting and retaining a repair sleeve. This US patent shows expanders at each end of the sleeve that are simultaneously pulled together by a mechanical device that includes tensioning means. A packer is compressed between the sleeve and the expander to provide a seal.

引張手段は、蝶ナツトを回転することにより作動される
が、これは単調で、時間がかかる。引張手段の除去も煩
わしい。
The tensioning means is actuated by rotating the wing nut, which is tedious and time consuming. Removal of the tensioning means is also cumbersome.

米国特許第4..069,573号では、補修スリーブ
および損傷されたチューブは、油圧装置により塑性的に
変形される。該特許の開示に従えば、界面嵌合が補修ス
リーブとジヨイントとの間に形成されるが、本質的に等
しい弾性定数の故に、僅かな機械的隙間、すなわち漏れ
が存在することがある。これは、2つの理由から望まし
くない。第1の理由は、この装置が、耐漏洩嵌合の必要
な場合に適していないことである。第2の理由は、損傷
チューブの機械的変形は、望ましくなく、損傷チューブ
がチューブシート内に拘束されている場合には一層望ま
しくない。
U.S. Patent No. 4. .. No. 069,573, the repair sleeve and damaged tube are plastically deformed by a hydraulic system. In accordance with the disclosure of that patent, an interfacial fit is formed between the repair sleeve and the joint, but due to the essentially equal elastic constants, a slight mechanical gap, or leakage, may exist. This is undesirable for two reasons. The first reason is that this device is not suitable where a leak-tight fit is required. Second, mechanical deformation of the damaged tube is undesirable, and even less so when the damaged tube is constrained within the tubesheet.

米国特許第2,756,779号では、補修スリーブの
各末端にある変形可能な膨張フェルールを膨張させる為
に膨張するマントルルが利用されている。この装置は、
補修スリーブを固定するのに時間と人手を要するので不
満足なものである。補修スリーブの末梢末端が最初に膨
張され、次いで、補修スリニブの近い末端を膨張させる
前に全装置を再配置しなければならない。このような作
業は高価である上、多数のチューブを補修する場合には
実際的でない。また、フェルールの弾性要素にスプリン
グバックが起こるので、耐漏洩封止が形成できないかも
しれない。多の同様に便利でない機械的配列が、米国特
許第2.731,041号、第2,784,627号お
よび第2,829,675号に記載されている。
No. 2,756,779 utilizes an expanding mantle to expand deformable expansion ferrules at each end of a repair sleeve. This device is
This is unsatisfactory because it requires time and labor to fix the repair sleeve. The distal end of the repair sleeve is inflated first and then the entire device must be repositioned before inflating the proximal end of the repair slinib. Such operations are expensive and impractical when repairing large numbers of tubes. Also, springback in the resilient elements of the ferrule may prevent a leak-tight seal from forming. Many similarly inconvenient mechanical arrangements are described in U.S. Pat. No. 2,731,041, U.S. Pat.

2つの膨張マンドレルを相互に引っ張る機械的配列が、
米国特許第2,517,626号および第4.114,
627号に開示されている。これら両配列は、補修スリ
ーブを固定するのに用いる場合、不満足である。なぜな
ら、個々の要素全てが損傷チューブ内に残り、それによ
り許容できない程度まで流体の流れが制限されるからで
ある。
A mechanical arrangement that pulls two expansion mandrels together
U.S. Patent Nos. 2,517,626 and 4.114,
No. 627. Both of these arrangements are unsatisfactory when used to secure repair sleeves. This is because all of the individual elements remain within the damaged tube, thereby restricting fluid flow to an unacceptable degree.

補修作業を自動化する目的に関連して、できるだけ少な
い操作でスリーブ補修装置を配置するのが望ましい。
In connection with the purpose of automating repair operations, it is desirable to deploy the sleeve repair device with as few operations as possible.

形状記憶を有することができる材料は、よく知られてい
る。このような材料から作られた物品は、熱安定な元の
形状から熱不安定な第2の形状へ変形することができる
。物品は、単に加熱することにより、熱不安定な形状か
ら元の熱安定な形状へ戻る、または戻ろうとする、すな
わち元の形状を「記憶」しているので、形状記憶を持つ
と言われる。
Materials that can have shape memory are well known. Articles made from such materials are capable of deforming from a heat-stable original shape to a heat-labile second shape. An article is said to have shape memory because it returns, or attempts to return, from a heat-labile shape to its original heat-stable shape, ie, "remembers" its original shape, simply by heating it.

金属合金においては、形状記憶を持つ能力は、温度の変
化に応じてオーステナイト状態からマルテンサイト状態
へ可逆的に遷移を行うという事実の結果である。この遷
移は、時には熱弾性的マルテンサイト遷移とも呼ばれる
。このような合金から作られた物品、たとえば中空スリ
ーブは、合金がオーステナイト状態からマルテンサイト
状態へ遷移される温度より低い温度に冷却されると、元
の形状から新しい形状へ容易に変形することができる。
In metal alloys, the ability to have shape memory is a result of the fact that they undergo a reversible transition from an austenitic state to a martensitic state in response to changes in temperature. This transition is sometimes also called the thermoelastic martensitic transition. Articles made from such alloys, such as hollow sleeves, can readily deform from their original shape to a new shape when cooled to a temperature below the temperature at which the alloy transitions from an austenitic state to a martensitic state. can.

通常、このような遷移が開始する温度は、rMsJと表
され、終了する温度は、rMfJと表される。このよう
に変形された物品は、合金がオーステナイト状態へ戻る
のを開始する温度rAsJに加温されると、変形された
物品は、元の形状に戻り始める。なお、オーステナイト
状態への復帰が終わる温度は、rAfJと表される。
Typically, the temperature at which such a transition begins is denoted rMsJ, and the temperature at which it ends is denoted rMfJ. When the article thus deformed is warmed to a temperature rAsJ at which the alloy begins to return to the austenitic state, the article begins to return to its original shape. Note that the temperature at which the return to the austenite state ends is expressed as rAfJ.

従って、ある意味では、形状記憶合金は、温度の変化に
さらされると、自発的に作動することができる。これら
形状記憶合金は、共働部品の移動を促進する場合、自己
作動駆動器となる。
Thus, in a sense, shape memory alloys can act spontaneously when exposed to changes in temperature. These shape memory alloys become self-actuating drivers when facilitating movement of cooperating parts.

形状記憶合金の用途は、これまで、カップリング(米国
特許第4,149,911号)、蒸気ボイラチューブ栓
(米国特許第3,900,939号)および予備応力ジ
ヨイント部材(米国特許第4゜294.559号)のよ
うな器具に限定されていた。出願人の知る限り、形状記
憶効果を長手方向に配置された引張手段を収縮させる為
に用いることは、どのような文献にも開示されていない
Shape memory alloys have traditionally been used in couplings (U.S. Pat. No. 4,149,911), steam boiler tube plugs (U.S. Pat. No. 3,900,939) and prestressed joint members (U.S. Pat. No. 4. 294.559). To the applicant's knowledge, the use of shape memory effects to contract longitudinally arranged tensioning means has not been disclosed in any literature.

本発明の1つの目的は、補修スリーブを流体搬送デユー
プ内に漏れを生じることなくしっかりと保持することで
ある。
One object of the present invention is to securely retain a repair sleeve within a fluid carrying duplex without leakage.

本発明の他の目的は、高くつく労賃を少なくする為に、
補修スリーブ装置を迅速かつ効果的に配置できるように
することである。
Another object of the invention is to reduce expensive labor costs.
To enable quick and effective deployment of a repair sleeve device.

本発明の別の目的は、補修スリーブ装置を配置する方法
に自己作動の概念を取り入れることである。
Another object of the invention is to incorporate the concept of self-actuation into the method of deploying a repair sleeve device.

これらおよび他の目的は、添付図面を参照して行う以下
の本発明の説明から明らかになるであろう。
These and other objects will become apparent from the following description of the invention with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、破損パイプ内に補修スリーブを固定す
る装置が提供される。この装置は、各末端に膨張手段を
持つ引張手段を有して成る。引張手段は、各膨張手段の
少なくとも1部分がスリーブの外部に突出するように、
スリーブ内に保持される。装置の第1の態様では、引張
手段は、形状記憶合金から成り、引張手段は、外部の機
械的手段を適用することなく、膨張手段を互いに他方に
向かってかつスリーブの内側に押しやる。これを行う場
合、スリーブの対向末端は外方に膨張されて、破損パイ
プの内径に係合される。
According to the present invention, an apparatus for securing a repair sleeve within a damaged pipe is provided. The device comprises a tensioning means with an inflation means at each end. The tensioning means are arranged such that at least a portion of each inflation means projects outside the sleeve.
Retained within a sleeve. In a first embodiment of the device, the tensioning means consists of a shape memory alloy, the tensioning means forcing the expansion means towards each other and inside the sleeve without applying external mechanical means. In doing so, the opposing ends of the sleeve are expanded outwardly to engage the inner diameter of the broken pipe.

装置の第2の態様では、引張手段は、膨張手段を互いに
他方に向かってかつスリーブの内側に押しやって、スリ
ーブの対向末端を外方に膨張させ、破損パイプの内径に
係合させる。この態様では、しかしながら、スリーブの
末端の一方を次いで他方を膨張させて破損パイプに係合
させることができる。この態様では、引張手段が形状記
憶合金から作られている必要はない。
In a second aspect of the device, the tensioning means forces the expansion means towards each other and inside the sleeve to cause the opposite ends of the sleeve to expand outwardly and engage the inner diameter of the broken pipe. In this embodiment, however, one of the ends of the sleeve can then be expanded to engage the broken pipe. In this embodiment, it is not necessary that the tensioning means be made of a shape memory alloy.

第3の態様では、装置は、引張手段に対して周囲にかつ
膨張手段に対して末梢部に配置された2つの保持手段を
更に有する。この態様では、引張手段は、必ずしも形状
記憶合金から作られている志要はないが、保持手段およ
び膨張手段を、それぞれ互いに他方に向かってかつスリ
ーブの内側に押しやる。スリーブの対向末端は、次いで
外方に膨張されて破損パイプの内径に係合される。その
後、保持手段は外方に膨張され、スリーブの膨張された
末端に係合する。
In a third aspect, the device further comprises two retention means arranged peripherally to the tensioning means and distally to the inflation means. In this embodiment, the tensioning means, not necessarily made of a shape memory alloy, forces the retention means and the expansion means, respectively, towards each other and inside the sleeve. The opposing ends of the sleeve are then expanded outwardly to engage the inner diameter of the broken pipe. The retaining means is then expanded outwardly and engages the expanded end of the sleeve.

更に、本発明は、破損パイプを補修する為の補修スリー
ブアッセンブリを提供する。補修スリーブアッセンブリ
は、各末端に膨張手段を持つ引張手段および環状補修ス
リーブを有して成る。引張手段は、各膨張手段の少なく
とも1部分がスリーブの外部に突出するように、スリー
ブ内に保持される。そこで、補修スリーブアッセンブリ
は、破損パイプ内に挿入される。補修スリーブアッセン
ブリの第1の態様では、引張手段は、形状記憶合金から
成り、引張手段は、外部の機械的手段を適用することな
く、膨張手段を互いに他方に向かってかつスリーブの内
側に押しやる。そしてスリーブの対向末端は外方に膨張
されて、破損パイプの内径に係合される。
Additionally, the present invention provides a repair sleeve assembly for repairing damaged pipes. The repair sleeve assembly comprises a tensioning means and an annular repair sleeve with an inflation means at each end. The tensioning means are retained within the sleeve such that at least a portion of each inflation means projects outside the sleeve. The repair sleeve assembly is then inserted into the damaged pipe. In a first embodiment of the repair sleeve assembly, the tensioning means comprises a shape memory alloy, and the tensioning means forces the expansion means towards each other and inside the sleeve without applying external mechanical means. The opposing ends of the sleeve are then expanded outwardly to engage the inner diameter of the broken pipe.

補修スリーブアッセンブリの第2の態様では、引張手段
は、必ずしも形状記憶合金から作られている必要はない
が、膨張手段を互いに他方に向かってかつスリーブの内
側に押しやる。スリーブの末端の一方を次いで他方を膨
張させて破損パイプ内径に係合させることができる。
In a second embodiment of the repair sleeve assembly, the tensioning means, not necessarily made of shape memory alloy, force the expansion means towards each other and inside the sleeve. One of the ends of the sleeve can then be expanded to engage the inner diameter of the broken pipe.

補修スリーブアッセンブリの第3の態様では、アッセン
ブリは、引張手段に対して周囲にかつ膨張手段に対して
末梢部に配置された2つの保持手段を更に有する。引張
手段は、保持手段および膨張手段を、それぞれ互いに他
方に向かってかつスリーブの内側に押しやる。続いて起
こることは、第1に、スリーブの対向末端が外方に膨張
されて破損パイプの内径に係合され、第2に、保持手段
が外方に膨張さ°れてスリーブの膨張された末端に係合
することである。この態様では、引張手段は、必ずしも
形状記憶合金から作られている必要はない。
In a third aspect of the repair sleeve assembly, the assembly further comprises two retention means disposed peripherally to the tensioning means and distally to the inflation means. The tensioning means forces the retaining means and the inflation means respectively towards each other and inside the sleeve. What follows is that first, the opposing ends of the sleeve are expanded outwardly to engage the inner diameter of the broken pipe, and secondly, the retaining means are expanded outwardly to cause the sleeve to expand. It is to engage the end. In this embodiment, the tensioning means need not necessarily be made from a shape memory alloy.

加えて本発明は、破損パイプの補修方法を提供する。こ
の補修方法を実施するには、上記の補修スリーブアッセ
ンブリのいずれの態様を用いてもよい。
In addition, the present invention provides a method of repairing a damaged pipe. Any embodiment of the repair sleeve assembly described above may be used to perform this repair method.

以下で更に明らかにされるが、上記の装置、アッセンブ
リおよび方法は、本発明の種々の目的を達成することが
でき、また、自動化しやすい迅速かつ効果的な方法で耐
漏洩スリーブを装着することにより、従来技術の問題点
を付随的に解決することができる。
As will be further elucidated below, the devices, assemblies and methods described above are capable of achieving the various objectives of the present invention and also provide for applying leakproof sleeves in a quick and effective manner that is amenable to automation. Accordingly, the problems of the prior art can be solved incidentally.

次ぎに添付図面、特に第1〜4図を参照して本発明を説
明する。図面には、典型的な作業環境における本発明の
態様が示されている。ある種の損傷、たとえば孔lを持
つ破損パイプ4が、チューブシート2中で成端されて示
されている。通常、この作業環境では、チューブシート
2の底部3のみから破損パイプに接近することができる
。破損パイプを修理するのにどのような装置および方法
が採用されようとも、一端からの作業のみが可能である
。これを念頭において、以下本発明をより詳細に説明す
る。
The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, and in particular to FIGS. 1-4. The drawings depict aspects of the invention in a typical working environment. A broken pipe 4 with some kind of damage, for example a hole l, is shown terminated in the tubesheet 2. Normally, in this working environment, the broken pipe can only be accessed from the bottom 3 of the tubesheet 2. Whatever equipment and methods are employed to repair a broken pipe, it is only possible to work from one end. With this in mind, the present invention will now be described in more detail.

本発明に従って、破損パイプ4内に補修スリーブ6を固
定する為の装置が開示されている。本発明の第1の態様
では、装置は、各末端に膨張手段10.12を持つ形状
記憶合金製引張手段8を有して成る。引張手段8は、各
膨張手段の少なくとも1部分14.16がスリーブの外
部に突出するように、スリーブ内に保持される。引張手
段は、外部の機械的手段を適用することなく、膨張手段
を互いに他方に向かってかつスリーブの内側に押しやる
。そうすると、スリーブの対向末端18゜20は外方に
膨張されて、破損パイプの内径22に係合される。「外
部の機械的手段を適用することなく」とは、膨張手段を
収縮させる為の機械的アレンジメント、たとえば上記米
国特許第1,471.184号に記載されたようなねじ
付き引張手段および蝶すらトが存在しないことを意味す
る。
In accordance with the present invention, a device for securing a repair sleeve 6 within a damaged pipe 4 is disclosed. In a first aspect of the invention, the device comprises a shape memory alloy tensioning means 8 with an expansion means 10.12 at each end. The tensioning means 8 are held within the sleeve such that at least one portion 14.16 of each inflation means projects outside the sleeve. The tensioning means forces the expansion means towards each other and inside the sleeve without applying external mechanical means. The opposing ends 18.degree. 20 of the sleeve are then expanded outwardly into engagement with the inner diameter 22 of the broken pipe. "Without the application of external mechanical means" refers to mechanical arrangements for deflating the inflation means, such as threaded tension means and butterflies such as those described in the aforementioned U.S. Pat. No. 1,471.184. means that there is no target.

図面に示されているように、膨張手段は、円錐形マンド
レルから成っていてよいが、本発明では他の形状も採用
することができる。マンドレルの一方は引張手段と一体
であり、他方は、引張手段に対して周方向に配置された
コラプシブルマンドレルであってよい。「一体」とは、
マンドレルがなんらかの手段、たとえばねじ接続により
引張手段に直接取り付けられていることを意味する。
As shown in the drawings, the expansion means may consist of a conical mandrel, although other shapes may be employed with the present invention. One of the mandrels may be integral with the tensioning means and the other may be a collapsible mandrel arranged circumferentially relative to the tensioning means. What is “together”?
It means that the mandrel is attached directly to the tensioning means by some means, for example a threaded connection.

クラブシブルマンドレルは、実際にはスリーブよりわず
かに強い。これは、ス、リーブを膨張させる為に必要で
ある。しかしながら、コラプシブルマンドレルに十分な
力が加えられる場合、たとえばマンドレルの更なる膨張
がチューブシートによって抑制されている場合、コラブ
シブルマンドレルは潰されあるいは変形される。この時
点でコラプシブルマントルルの役目、すなわちスリーブ
の膨張は完了し、チューブシートへの損傷は避けられる
Clubcible mandrels are actually slightly stronger than sleeves. This is necessary to inflate the sleeve. However, if sufficient force is applied to the collapsible mandrel, for example if further expansion of the mandrel is restrained by the tubesheet, the collapsible mandrel will collapse or deform. At this point, the role of the collapsible mantle is completed, i.e., the expansion of the sleeve is completed, and damage to the tubesheet is avoided.

コラプシブルマンドルルの内側に示されているのは、ス
ペーサ24である。スペーサの目的は、コラプシブルマ
ンドレルを支持することである。
Shown inside the collapsible mandrel is a spacer 24. The purpose of the spacer is to support the collapsible mandrel.

形状記憶合金のマルテンサイト状態がらオーステナイト
状態への遷移に対応した引張手段の収縮により、膨張手
段は互いに他方に向がって移動される。すなわち、マル
テンサイト状態にある本発明の引張手段の長さは、オー
ステナイト状態にある場合より長く、遷移温度を通って
合金を加熱すると、合金は、オーステナイト状態になっ
て、その状態に伴う長さへ短縮(収縮)される。
Contraction of the tensioning means corresponding to the transition of the shape memory alloy from the martensitic state to the austenitic state causes the expansion means to move toward each other. That is, the length of the tensile means of the present invention in the martensitic state is longer than in the austenitic state, and upon heating the alloy through the transition temperature, the alloy enters the austenitic state and the length associated with that state It is shortened (contracted) to.

形状記憶合金の遷移は、特にこの分野の当業者にとって
は既知の概念である。本発明の1つの好ましい態様では
、使用される形状記憶合金の遷移は、室温で起こるよう
に選択されている。従って、遷移は、単に作業環境の温
度に応答して起こり、スリーブの膨張は、自己作動され
る。すなわち、スリーブの膨張は、装置を挿入した後自
動的に起こり、手動作業は必要ではない。
The transition of shape memory alloys is a concept known in particular to those skilled in the art. In one preferred embodiment of the invention, the transition of the shape memory alloy used is selected to occur at room temperature. Thus, the transition occurs solely in response to the temperature of the working environment and the expansion of the sleeve is self-actuated. That is, inflation of the sleeve occurs automatically after insertion of the device and no manual intervention is required.

引張手段は、膨張手段の1つ、この場合は膨張手段12
に近接して拡大断面部分26を有しており、該部分26
は、膨張手段を互いに他方に向かって押しやっている間
、破損パイプの末端28(または、チューブシート自体
の底部でありうる他のなんらかの衝接表面)に衝接する
。この状態は第2図に明瞭に示されている。破損パイプ
ノ末1i、:対する拡大断面部分の衝接は、以下に説明
するように、本発明を実施を助ける。
The tensioning means is one of the inflation means, in this case inflation means 12.
has an enlarged cross-sectional portion 26 adjacent to the portion 26;
impinge on the end 28 of the broken pipe (or some other impacting surface, which may be the bottom of the tubesheet itself) while forcing the expansion means towards each other. This situation is clearly shown in FIG. The impact of the enlarged section against the broken pipe end 1i, as explained below, helps to carry out the invention.

更に装置は、膨張手段10または12のいずれか1つの
周囲に配置されたフェルール3oを含んでいる。説明の
目的で、フェルールは膨張手段10に対して周方向に配
置されている。すなわち、フェルールは一般に膨張手段
10を包囲している。
Furthermore, the device includes a ferrule 3o arranged around either one of the expansion means 10 or 12. For purposes of illustration, the ferrule is positioned circumferentially relative to the inflation means 10. That is, the ferrule generally surrounds the inflation means 10.

フェルールは、段つき外径形状を有する。図面に示され
ているように、フェルールは、大きい外径32と小さい
外径34を持つ。フェルールの大きい外径32は、一般
に、スリーブの外径33に適合し、フェルールの小さい
外径34は、一般に、スリーブの内径35に適合する。
The ferrule has a stepped outer diameter shape. As shown in the drawings, the ferrule has a large outer diameter 32 and a small outer diameter 34. The larger outer diameter 32 of the ferrule generally matches the outer diameter 33 of the sleeve, and the smaller outer diameter 34 of the ferrule generally matches the inner diameter 35 of the sleeve.

この段つき外径形状の故に、フェルールは、膨張手段を
互いに他方に向かって押しやっている間、フェルールが
スリーブの末端にはまり、スリーブの膨張に関連1、て
外方に膨張するように、スリーブにはまるのに適してい
る。
Because of this stepped outer diameter shape, the ferrules fit into the distal ends of the sleeves and expand outwardly in relation to expansion of the sleeves while forcing the expansion means toward each other. suitable for getting stuck in.

好ましくは、装置は2つの保持手段36.38を更に有
している。これら保持手段は、引張手段8に対して周囲
にかつ膨張手段10.12に対して末梢部に配置される
。換言すると、保持手段36は、膨張手段12より引張
手段の末端40に近くされる。同様に、保持手段38は
、膨張手段IOより引張手段の末端42に近くされる。
Preferably, the device further comprises two retaining means 36,38. These retaining means are arranged peripherally to the tensioning means 8 and distally to the inflation means 10.12. In other words, the retaining means 36 are brought closer to the distal end 40 of the tensioning means than the inflation means 12. Similarly, the retaining means 38 are brought closer to the distal end 42 of the tensioning means than the inflation means IO.

引張手段の収縮の故に、保持手段は、互いに向かってか
つスリーブの内側に引っ張られる。しかしながら、保持
手段は、スリーブが膨張手段によって膨張されるまで、
スリーブに入らない。スリーブの膨張後、保持手段が外
向きに膨張され、後に説明すように、スリーブの既に膨
張された末端に係合する。
Due to the contraction of the tensioning means, the holding means are pulled towards each other and inside the sleeve. However, the retaining means does not hold until the sleeve is inflated by the inflation means.
It doesn't fit into the sleeve. After inflation of the sleeve, the retaining means is expanded outwardly and engages the already inflated end of the sleeve, as explained below.

これは、第3図および第4図に明瞭に示されている。This is clearly shown in FIGS. 3 and 4.

装置の第2の態様では、装置は、各末端に膨張手段1,
0.12を持つ引張手段8を有して成る。
In a second embodiment of the device, the device includes an inflation means 1 at each end;
0.12.

装置は、引張手段8に対して周囲にかつ膨張手段10’
、12に対して末梢部に配置された2つの保持手段36
.38を更に有する。第1図および第2図から明らかな
ように、保持手段は、一般に、保持手段を包囲し、膨張
手段より引張手段の末端に近くに配置される。
The device is arranged circumferentially with respect to the tensioning means 8 and with respect to the expansion means 10'.
, two retaining means 36 disposed distally to 12;
.. It further has 38. As is apparent from FIGS. 1 and 2, the retaining means generally surrounds the retaining means and is located closer to the distal end of the tensioning means than the inflation means.

引張手段は、保持手段36.38および各膨張手段の少
なくとも1部分14.16がスリーブの外部に突出する
ように、スリーブ内に保持される。
The tensioning means are held within the sleeve such that the retaining means 36.38 and at least a portion 14.16 of each inflation means protrude outside the sleeve.

引張手段は、保持手段の一方および膨張手段の一方をそ
れぞれの他方に、かつスリーブの内側に押しやる。その
結果、第1に、膨張手段がスリーブ内側に進むにつれ、
スリーブの対向末端I8,20が外方に膨張されて破損
パイプの内径22に係合し、第2に、保持手段がスリー
ブに入った後、保持手段が外方に膨張されてスリーブの
既に膨張された末端に係合する。保持手段の膨張は、後
に説明する。
The tensioning means forces one of the retention means and one of the expansion means to the other and inside the sleeve. As a result, firstly, as the expansion means advances inside the sleeve;
The opposing ends I8, 20 of the sleeve are expanded outwardly to engage the inner diameter 22 of the broken pipe, and secondly, after the retaining means has entered the sleeve, the retaining means are expanded outwardly to remove the already expanded sleeve. The end of the Expansion of the holding means will be explained later.

スリーブの膨張後に保持手段を膨張させることにより、
保持手段は、スリーブの膨張末端を完全に膨張された位
置に保つように作用する。従って、スリーブの弾性的ス
プリングバックが防止され、それ故耐漏洩封止が得られ
る。これまで長い間耐漏洩封止を達成する場合に問題と
なっていた点、従来技術で認識されていた問題は、本発
明によって解決された。
By expanding the retaining means after expansion of the sleeve,
The retaining means acts to maintain the inflated end of the sleeve in a fully inflated position. Elastic springback of the sleeve is thus prevented and a leak-tight seal is therefore obtained. The problems that have long been a problem in achieving leaktight seals, and which have been recognized in the prior art, have been solved by the present invention.

膨張手段は、円錐形マンドレルから成っていてよいが、
本発明の範囲において考えうる他の形状であってもよい
。装置の先の態様に関連して説明したように、マンドレ
ルの1つは引張手段と一体であり、他方はコラプンブル
マンドレルであってよい。
The expansion means may consist of a conical mandrel,
Other shapes conceivable within the scope of the invention are also possible. As explained in connection with the previous aspect of the device, one of the mandrels may be integral with the tensioning means and the other may be a collapsible mandrel.

引張手段は、形状記憶合金から作られていてよい。そう
である場合、各保持手段および膨張手段の相互に向かっ
ての押しやりは、形状記憶合金のマルテンサイト状態か
らオーステナイト状態への遷移に対応した引張手段の収
縮により生じる。形状記憶合金の遷移は、特にこの分野
の当業者にとっては既知の概念である。本発明の1つの
好ましい態様では、使用される形状記憶合金の遷移は、
室温で起こるよう−に選択されている。従って、遷移は
、単に作業環境の温度に応答して起こり、スリーブの膨
張は、自己作動される。
The tensioning means may be made from a shape memory alloy. If so, the pushing of each retaining means and expansion means towards each other is caused by contraction of the tensioning means corresponding to the transition of the shape memory alloy from the martensitic state to the austenitic state. The transition of shape memory alloys is a concept known in particular to those skilled in the art. In one preferred embodiment of the invention, the transition of the shape memory alloy used is
It is chosen to occur at room temperature. Thus, the transition occurs solely in response to the temperature of the working environment and the expansion of the sleeve is self-actuated.

引張手段は、膨張手段の1つに近接して拡大断面部分2
6を有しており、該部分26は、保持手段および膨張手
段を互いに他方に向かって押しやっている間、破損パイ
プの末端28に衝接する。従って、第2図に示されてい
るように、本発明を部分的に展開した場合、拡大断面部
分26は、破損パイプの末端28に衝接する。
The tensioning means has an enlarged cross section 2 adjacent one of the inflation means.
6, said portion 26 impinging on the end 28 of the broken pipe while forcing the retaining means and the inflation means towards each other. Thus, when the invention is partially deployed, as shown in FIG. 2, the enlarged cross-sectional portion 26 impinges on the distal end 28 of the broken pipe.

更に装置は、膨張手段のいずれか1つの周囲に配置され
たフェルール30を含んでいるのが好ましい。第1図お
よび第2図に示されているように、フェルールは膨張手
段10に対して周方向に配置されている。フェルールは
、先に説明したように、段つき外径形状を有する。図面
に示されているように、フェルールは、大きい外径32
と小さい外径34を持ち、保持手段および膨張手段を互
いに他方に向かって押しやっている間、フェルールがス
リーブの末端にはまる。フェルールは、膨張手段に対し
て中心に配置されているので、スリーブの膨張前にスリ
ーブにはまる。次いで、スリーブの膨張に関連してフェ
ルールが外方に膨張される。
Preferably, the device further includes a ferrule 30 disposed around any one of the expansion means. As shown in FIGS. 1 and 2, the ferrule is disposed circumferentially relative to the expansion means 10. As shown in FIGS. As described above, the ferrule has a stepped outer diameter shape. As shown in the drawing, the ferrule has a large outer diameter 32
and a small outer diameter 34, the ferrule fits into the distal end of the sleeve while forcing the retention means and expansion means toward each other. The ferrule is centered with respect to the inflation means so that it snaps into the sleeve prior to inflation of the sleeve. The ferrule is then expanded outwardly in conjunction with expansion of the sleeve.

フェルールおよびスリーブの膨張の後、保持手段の一方
が外方に膨張されて既に膨張されたフェルールに係合す
る。
After expansion of the ferrule and sleeve, one of the retaining means is expanded outwardly to engage the already expanded ferrule.

本発明の1つの好ましい態様では、保持手段36.38
の少なくとも1つが、マルテンサイト状態からオーステ
ナイト状態への遷移が室温で起こる形状記憶合金から成
る。この好ましい態様により、保持手段は、室温にさら
されると、フェルールおよびスリーブをそれらの膨張位
置に保持するように、自動的に外方に膨張しする。この
工程は自動的であるので、手作業はほとんど必要とされ
ない。最も好ましくは、上部の保持手段38が形状記憶
合金から成る保持手段である。
In one preferred embodiment of the invention, the retaining means 36.38
At least one of the materials comprises a shape memory alloy whose transition from a martensitic state to an austenitic state occurs at room temperature. With this preferred embodiment, the retaining means automatically expands outwards when exposed to room temperature so as to hold the ferrule and sleeve in their expanded position. This process is automatic and requires little manual intervention. Most preferably, the upper retaining means 38 is a shape memory alloy retaining means.

コラプシブルマンドレル12および保持手段36は、保
持手段およびマンドレルの両方がコラプシブルであるよ
うに、一体に作られていてよい。
The collapsible mandrel 12 and the holding means 36 may be made in one piece such that both the holding means and the mandrel are collapsible.

コラプシブルマンドレルおよび保持手段36が共にコラ
プシブルであることにより、それらの弾性的要素が外向
きの力を発生しやすい。この弾力は、膨張したスリーブ
のスプリングバックに対して反作用し、従って、膨張ス
リーブをその膨張位置に保持する。コラプシブルマンド
レルおよび保持手段36が形状記憶合金から作られるこ
とは、本発明では必須ではない。他の合金、たとえばス
テンレス鋼も本発明の目的を達成することができる。
Because both the collapsible mandrel and the retaining means 36 are collapsible, their elastic elements tend to generate outward forces. This elasticity counteracts the springback of the inflated sleeve and thus holds the inflatable sleeve in its inflated position. It is not essential to the invention that the collapsible mandrel and retaining means 36 are made from a shape memory alloy. Other alloys, such as stainless steel, may also achieve the objectives of the invention.

実際、保持手段38が形状記憶合金から作られないとす
ると(もちろん、形状記憶合金から作られるのが好まし
いのであるカリ、ステンレス鋼のような他の合金から作
ることも可能である。
Indeed, if the retaining means 38 is not made from a shape memory alloy (of course it is also possible to make it from other alloys such as potash, stainless steel, which is preferably made from a shape memory alloy).

装置の第3の態様では、装置は、各末端に膨張手段10
.12を持つ引張手段8を有して成る。
In a third aspect of the device, the device includes an inflation means 10 at each end.
.. 12.

引張手段は、各膨張手段の少なくとも1部分14゜16
がスリーブの外部に突出するように、スリーブ内に保持
される。引張手段は、膨張手段を互いに他方にかつスリ
ーブの内側に押しやる。保持手段が形状記憶合金である
必要はなく、実際、他の機械的手段もこの態様に適用す
ることができる。
The tensioning means comprises at least one portion of each inflation means.
is retained within the sleeve such that it projects outside the sleeve. The tensioning means forces the expansion means against each other and inside the sleeve. It is not necessary that the retaining means be a shape memory alloy; in fact, other mechanical means can also be applied in this embodiment.

引張手段が膨張手段を互いに他方に押しやる場合、スリ
ーブ末端の一方を先に、ついで他方を外方に膨張させて
破損パイプの内径22に係合させることができる。本発
明の最も好ましい態様では、スリーブの末端20が外方
に完全に膨張され、次いでスリーブの末端18が外方に
完全に膨張される。
When the tensioning means forces the expansion means toward each other, one of the sleeve ends can be expanded outwardly to engage the inner diameter 22 of the broken pipe first and then the other. In the most preferred embodiment of the invention, the sleeve distal end 20 is fully expanded outwardly, and then the sleeve distal end 18 is fully expanded outwardly.

膨張手段は、円錐形マンドレルまたは本発明の範囲で考
えられる他の形状であってよい。一方のマンドレルIO
は、引張手段8と一体であり、他方のマンドレル12は
、引張手段に対して周方向に配置されたコラプシブルマ
ンドルルである。
The expansion means may be a conical mandrel or any other shape contemplated within the scope of the invention. One mandrel IO
is integral with the tensioning means 8, and the other mandrel 12 is a collapsible mandrel arranged circumferentially relative to the tensioning means.

この態様の好ましい例では、引張手段は形状記憶合金か
ら成る。そうすると、膨張手段の相互に向かっての押し
やりは、形状記憶合金のマルテンサイト状態からオース
テナイト状態への遷移に対応した引張手段の収縮により
生じる。形状記憶合金の遷移は、当業者にとっては既知
の概念である。
In a preferred example of this embodiment, the tensioning means consists of a shape memory alloy. The pushing of the expansion means towards each other is then caused by contraction of the tension means corresponding to the transition of the shape memory alloy from the martensitic state to the austenitic state. Shape memory alloy transition is a concept known to those skilled in the art.

本発明の1つの好ましい態様では、遷移は、室温で起こ
る。従って、スリーブの膨張は自己作動される。
In one preferred embodiment of the invention, the transition occurs at room temperature. The expansion of the sleeve is therefore self-actuated.

引張手段は、膨張手段の1つ、図示された例では膨張手
段12に近接して拡大断面部分26を有しており、該拡
大部分26は、膨張手段を互いに他方に向かって押しや
っている間、破損パイプの末端28に衝接する。これは
、第2図に最も明瞭に示されている。。
The tensioning means has an enlarged cross-sectional portion 26 proximate to one of the inflation means, in the illustrated example inflation means 12, which enlarged section 26 is configured to extend while forcing the inflation means toward one another. , impinges on the end 28 of the broken pipe. This is most clearly shown in FIG. .

更に装置は、膨張手段のいずれか1つ、好ましくは膨張
手段IOの周囲に配置されたフェルール30を含んでい
るのが好ましく、膨張手段を互いに他方に向かって押し
やっている間、フェルールがスリーブの末端、好ましく
は末端18にはまる。
Furthermore, the device preferably includes a ferrule 30 disposed around one of the inflation means, preferably inflation means IO, such that the ferrule 30 displaces the sleeve while forcing the inflation means towards each other. Fits into the end, preferably end 18.

フェルールがこのようにはまっている場合、フェルール
は、スリーブの膨張に関連して外方に膨張される。
When the ferrule is so seated, it is expanded outwardly in conjunction with expansion of the sleeve.

最も好ましくは、装置は2つの保持手段36゜38を更
に有している。これら保持手段は、引張手段に対して周
囲にかつ膨張手段に対して末梢部に配置される。保持手
段の一方36は、外方に膨張されてスリーブの膨張末端
20に係合され、保持手段の他方38は、外方に膨張さ
れて膨張フェルール30に係合する。保持手段の故に、
耐漏洩封止が常に形成される。
Most preferably, the device further comprises two retaining means 36, 38. These retention means are arranged peripherally to the tensioning means and distally to the inflation means. One of the retaining means 36 is expanded outwardly to engage the expanded end 20 of the sleeve, and the other retaining means 38 is expanded outwardly to engage the expanded ferrule 30. Because of the retention means,
A leak-tight seal is always formed.

本発明によれば、破損パイプを補修する為の補修スリー
ブアッセンブリが提供される。その第1の態様では、補
修スリーブは、各末端に膨張手段10.12を持つ形状
記憶合金引張手段8および環状補修スリーブ6を有して
成る。引張手段8は、各膨張手段の少なくとも1部分1
4..16がスリーブの外部に突出するように、スリー
ブ内に保持される。次ぎに補修スリーブアッセンブリは
、破損パイプ4内に挿入される。引張手段は、外部の機
械的手段を用いることなく、膨張手段を互いに他方にか
つスリーブの一内側に押しやる。膨張手段が相互に向か
って押しやられ、スリーブの内側に進む時、スリーブの
対向末端18’、20は外方に膨張され、破損パイプの
内径22に係合する。
According to the present invention, a repair sleeve assembly is provided for repairing a damaged pipe. In its first aspect, the repair sleeve comprises a shape memory alloy tensioning means 8 and an annular repair sleeve 6 with expansion means 10.12 at each end. The tensioning means 8 comprises at least one portion 1 of each inflation means.
4. .. 16 is retained within the sleeve such that it protrudes outside the sleeve. The repair sleeve assembly is then inserted into the damaged pipe 4. The tensioning means forces the expansion means towards each other and inside the sleeve without the use of external mechanical means. As the expansion means are forced towards each other and advance inside the sleeve, the opposing ends 18', 20 of the sleeve are expanded outwardly and engage the inner diameter 22 of the broken pipe.

好ましくは、スリーjはその末端の少なくとも一方に近
接してシール手段を持つ。図示されているように、シー
ル手段は、周方向に延びる歯44から成っていてよい。
Preferably, the three has sealing means proximate at least one of its ends. As shown, the sealing means may consist of circumferentially extending teeth 44.

本発明の範囲において、シール手段は更に軟質金属シー
ル、黄銅材料、または他の化学的もしくは機械的手段か
ら成っていてよいことが理解される。
It is understood within the scope of the invention that the sealing means may further consist of soft metal seals, brass materials, or other chemical or mechanical means.

補修スリーブアッセンブリの第2の態様では、アッセン
ブリは、各末端42.40のそれぞれに一張手段10.
12を持つ引張手段8を有して成る。アッセンブリは、
引張手段に対して周囲にかつ膨張手段に対して末梢部に
配置されている2つの保持手段36.38を更に有する
。最後に、補修スリーブアッセンブリは、環状補修スリ
ーブ6を有する。引張手段は、保持手段36.38およ
び各膨張手段の少なくとも1部分14.16がスリーブ
の外部に突出するように、スリーブ内に保持される。次
ぎに補修スリーブアッセンブリは、破損パイプ内に挿入
される。引張手段は、保持手段および膨張手段をそれぞ
れ互いに他方にかつスリーブの内側に押しやる。この作
動により、第1に、スリーブの対向末端18.20が外
方に膨張されて破損パイプの内径22に係合する。第2
に、保持手段がスリーブに入り、次いで外方に膨張され
て既に膨張されたスリーブの末端18.20と係合する
。本発明のこの態様では、引張手段が形状記憶合金から
作られている必要はない。実際、本発明の範囲では、引
張手段は、従来技術から知られる引張ロッドまたは他の
機械的もしくは油圧式手段であってよい。
In a second embodiment of the repair sleeve assembly, the assembly includes a tensioning means 10.40 at each end 42.40.
12. The assembly is
It further has two retaining means 36, 38 arranged peripherally to the tensioning means and distally to the inflation means. Finally, the repair sleeve assembly includes an annular repair sleeve 6. The tensioning means are held within the sleeve such that the retaining means 36.38 and at least a portion 14.16 of each inflation means protrude outside the sleeve. The repair sleeve assembly is then inserted into the damaged pipe. The tensioning means forces the retaining means and the inflation means respectively towards each other and inside the sleeve. This actuation first causes the opposing ends 18.20 of the sleeve to expand outwardly into engagement with the inner diameter 22 of the broken pipe. Second
Then, the retaining means enters the sleeve and is then expanded outwardly into engagement with the already expanded distal end 18.20 of the sleeve. This aspect of the invention does not require that the tensioning means be made from a shape memory alloy. Indeed, within the scope of the invention, the tensioning means may be tension rods or other mechanical or hydraulic means known from the prior art.

スリーブはその末端の少なくとも一方に近接してシール
手段を持つ。図示されているように、シール手段は、周
方向に延びる歯から成っていてよい。シール手段の他の
好ましい例は、軟質金属シール、黄銅材料である。また
、他の化学的もしくは機械的手段から成っていてもよい
The sleeve has sealing means proximate at least one of its ends. As shown, the sealing means may consist of circumferentially extending teeth. Other preferred examples of sealing means are soft metal seals, brass materials. It may also consist of other chemical or mechanical means.

補修スリーブアッセンブリの第3の態様が提供される。A third aspect of a repair sleeve assembly is provided.

この態様は、引張手段8およびその末端にある膨張手段
10.$2を有して成る。このアッセンブリの部分とし
て、環状補修スリーブ6も開示されている。引張手段は
、各膨張手段の少なくとも1部分14.16がスリーブ
の外部に突出するように、スリーブ内に保持される。次
ぎに補修スリーブアッセンブリは、破損パイプ内に挿入
される。引張手段は、膨張手段を互いに他方にかつスリ
ーブの内側に押しやる。これにより、スリーブ末端が膨
張されることは勿論である。本発明のこの態様では、し
かしながら、スリーブの対向末端は、一方そして他方と
いう順に外方に膨張されて破損パイプの内径22に係合
する。後により詳細に説明するように、スリーブの末端
20がまず膨張され、該末端が完全に膨張した時にスリ
ーブの末端18が完全に膨張される。
This embodiment comprises a tensioning means 8 and an inflation means 10 at its distal end. It consists of $2. An annular repair sleeve 6 is also disclosed as part of this assembly. The tensioning means are held within the sleeve such that at least one portion 14.16 of each inflation means projects outside the sleeve. The repair sleeve assembly is then inserted into the damaged pipe. The tensioning means forces the expansion means against each other and inside the sleeve. Of course, this causes the sleeve end to expand. In this aspect of the invention, however, the opposing ends of the sleeve are expanded outwardly, one then the other, to engage the inner diameter 22 of the broken pipe. As will be explained in more detail below, the distal end 20 of the sleeve is first inflated, and when that distal end is fully inflated, the distal end 18 of the sleeve is fully inflated.

スリーブはその末端の少なくとも一方に近接してシール
手段を持つ。図示されているように、シール手段は、周
方向に延びる歯44から成っていてよい。本発明の範囲
において他の形式のシール手段も考えられる。このよう
な他のシール手段には、軟質金属シール、黄銅材料、さ
らに化学的もしくは機械的手段が包含される。
The sleeve has sealing means proximate at least one of its ends. As shown, the sealing means may consist of circumferentially extending teeth 44. Other types of sealing means are also contemplated within the scope of the invention. Such other sealing means include soft metal seals, brass materials, as well as chemical or mechanical means.

しかしながら、ここには記述しなかった補修スリーブア
ッセンブリの種々の態様の特性も本発明の範囲に包含さ
れる。それら特性の多くは、補修スリーブを固定する装
置の種々の態様に関連して先に記述した。補修スリーブ
アッセンブリの他の特性は、図面に明瞭に示され、ある
いは既に記述した本発明の説明に含まれている。その他
の特性は、以下の説明から明らかになるであろう。
However, features of various embodiments of repair sleeve assemblies not described herein are also within the scope of the present invention. Many of these characteristics were described above in connection with various aspects of the apparatus for securing repair sleeves. Other features of the repair sleeve assembly are clearly shown in the drawings or included in the description of the invention that has already been written. Other characteristics will become apparent from the description below.

本発明の作用を以下詳述する。本発明に従って、破損パ
イプの修理に用いる補修スリーブアッセンブリが開示さ
れる。第1の態様では、アッセンブリは、一方の末端4
2に円錐形マンドレル10および対抗末端40を持つ形
状記憶合金製引張手段8を有して成る。更に、円錐形コ
ラプシブルマンドレル12および環状補修スリーブ6も
含まれる。
The operation of the present invention will be explained in detail below. In accordance with the present invention, a repair sleeve assembly for use in repairing damaged pipes is disclosed. In a first aspect, the assembly comprises one end 4
2 comprises a shape memory alloy tensioning means 8 having a conical mandrel 10 and an opposing end 40. Also included is a conical collapsible mandrel 12 and an annular repair sleeve 6.

第1の位置において、補修スリーブアッセンブリは、コ
ラプシブルマンドレル12を引張手段8に対して周方向
に配置し、同時に、コラプシブルマンドレルを引張手段
の対向端40に対して近接して配置させる。
In the first position, the repair sleeve assembly positions the collapsible mandrel 12 circumferentially relative to the tensioning means 8 while simultaneously positioning the collapsible mandrel in close proximity to the opposite end 40 of the tensioning means.

補修スリーブアッセンブリは、第2の位置では、第1図
では14および16で示されているように、各マンドレ
ルの少なくとも1部分がスリーブの外部に突出するよう
に、引張手段をスリーブ内に保持する。
The repair sleeve assembly retains the tensioning means within the sleeve such that in the second position, at least a portion of each mandrel projects outside the sleeve, as shown at 14 and 16 in FIG. .

第3の位置では、第1図に示されているように、補修ス
リーブアッセンブリは、コラプシブルマンドレル12の
少なくとも1部分が破損パイプの外部に残るように、破
損パイプ4内に挿入される。
In the third position, as shown in FIG. 1, the repair sleeve assembly is inserted into the broken pipe 4 such that at least a portion of the collapsible mandrel 12 remains outside of the broken pipe.

第4の位置では、第2図に最も明瞭に示されているよう
に、補修スリーブアッセンブリは、外部の機械的手段を
適用することなしに、コラプシブルマンドレル12を引
張手段に向けて収縮させる。
In the fourth position, as best shown in FIG. 2, the repair sleeve assembly retracts the collapsible mandrel 12 toward the tensioning means without applying external mechanical means.

「外部の機械的手段を適用することなしに」とは、アッ
センブリの外部にあるなんらかの手段により(油圧式を
含む)機械的な力が加えられることなく、引張手段がコ
ラプシブルマンドレルに向かって収縮することを意味す
るものと理解されなければならない。必然的に、マンド
レルはスリーブ内側に押しやられると同時に、スリーブ
の対向末端が外方に膨張されて破損パイプに係合する。
"Without the application of external mechanical means" means that the tensioning means retracts toward the collapsible mandrel without the application of a mechanical force (including hydraulically) by any means external to the assembly. must be understood as meaning. Naturally, the mandrel is forced inside the sleeve while the opposite ends of the sleeve are expanded outwardly to engage the broken pipe.

この位置で、本発明は、部分的に展開される。In this position the invention is partially deployed.

第5の位置では、補修スリーブアッセンブリは、引張手
段をアッセンブリから脱係合させる。第3図は、完全に
展開され、引張手段がアッセンブリから引き抜いている
状態にあるアッセンブリを示している。ここで、引張手
段は、膨張されたばかりのスリーブの最も内側の末端1
8を完全に通過している。第4図は、完全の展開され、
引張手段がアッセンブリから完全に引き抜かれた状態に
あるアッセンブリを示している。アッセンブリの寸法は
、一旦引張手段マンドレルがスリーブの最も内側の末端
18を膨張させると、それは既に膨張されたスリーブの
近い末端20を無理なく通過できるようにされている。
In the fifth position, the repair sleeve assembly disengages the tensioning means from the assembly. Figure 3 shows the assembly in a fully deployed state with the tensioning means being withdrawn from the assembly. Here, the tensioning means is attached to the innermost end 1 of the just-inflated sleeve.
8 has passed completely. Figure 4 shows the complete expansion,
The assembly is shown with the tensioning means fully withdrawn from the assembly. The dimensions of the assembly are such that once the tensioning means mandrel inflates the innermost end 18 of the sleeve, it can comfortably pass through the already inflated proximal end 20 of the sleeve.

先に説明したように、引張手段は、拡大断面部分26を
、コラプシブルマンドレルに近接しかつ末梢部に有して
おり、拡大部分26は、マンドレルの収縮中、破損パイ
プの末端28に衝接する。
As previously explained, the tensioning means has an enlarged cross-sectional portion 26 proximate and distal to the collapsible mandrel, which enlarged portion 26 abuts the end 28 of the broken pipe during contraction of the mandrel. .

この拡大断面部分の重要性は、引張手段が更に破損パイ
プの中へ相対的に移動しないように固定具として働くこ
とである。引張手段は一端で固定されるから、今や引張
手段が移動できる唯一の仕方は、拡大部分に向かって収
縮して戻ることである。
The importance of this enlarged cross-section section is that it acts as a fixture to prevent further relative movement of the tensioning means into the broken pipe. Since the tensioning means is fixed at one end, the only way it can now move is by contracting back towards the enlarged section.

これは、2つのことが起こることを確実にする。This ensures that two things happen.

第1は、スリーブを完全に膨張させるように、両方のマ
ンドレルがスリーブの内側へ進むことである。第2は、
最も内側のマンドレル引張手段であとがない、あるいは
スリーブ内でくさびにならないことであり、もしそうな
ると、破損パイプが補修されるよりむしろアッセンブリ
か効果的にふさがれてしまう。
The first is that both mandrels advance inside the sleeve to fully inflate the sleeve. The second is
The innermost mandrel tensioning means should not remain or become wedged within the sleeve, which would effectively seal off the assembly rather than repair the broken pipe.

図面に示されているように、取付具45も用いられ、取
付具は、磁気的または粘着的にチューブシート2の底部
3に取り付けられる。この取付具の目的は、破損パイプ
に対して補修スリーブアッセンブリを適切に位置させる
ことである。第1図に示されているように、拡大断面部
分26は取付具45の表面46上に置かれる。取付具4
5が適切な寸法にされている場合、スリーブ、引張手段
および膨張手段ならびに本発明の他の要素は全て、引張
手段の作動前に正しい位置に配置される。一旦補修スリ
ーブアッセンブリが完全に展開されると、第4−に示す
ように取付具は除去される。
As shown in the figures, a fitting 45 is also used, which is magnetically or adhesively attached to the bottom 3 of the tubesheet 2. The purpose of this fitting is to properly position the repair sleeve assembly relative to the damaged pipe. As shown in FIG. 1, enlarged cross-sectional portion 26 rests on surface 46 of fixture 45. As shown in FIG. Mounting tool 4
If 5 is dimensioned appropriately, the sleeve, tensioning means and inflation means and other elements of the invention are all placed in the correct position before actuation of the tensioning means. Once the repair sleeve assembly is fully deployed, the fitting is removed as shown in item 4-.

引張手段が形状記憶合金から成っているので、マンドレ
ルの収縮は、マルテンサイト状態からオーステナイト状
態への形状記憶合金の金属相学的遷移に対応した引張手
段の軸方向収縮により引き起こされる。本発明の好まし
い態様に従えば、この遷移は室温で起こる。このことの
重要性は、補修アッセンブリが適切な位置に配置された
時、作業環境の温度に応答して引張手段が収縮すること
である。この収縮は、いかなる外力をも加えることなく
、起こる。言い替えると、引張手段の収縮は、自己作動
的である。引張手段の自己作動は重要である。なぜなら
、このことは、補修スリーブアッセンブリを適切な位置
に配置することができ、それ以上のことを必要とせずに
完全に展開でき、それによりスリーブを膨張させること
ができるからである。しなければならないことは、取付
具および引張手段を除去することだけである。第3図に
示されているように、引張手段は補修スリーブアッセン
ブリから既に脱係合されており、取付具表面46の上に
乗る。
Since the tensioning means consists of a shape memory alloy, the contraction of the mandrel is caused by an axial contraction of the tensioning means corresponding to the metallurgical transition of the shape memory alloy from a martensitic state to an austenitic state. According to a preferred embodiment of the invention, this transition occurs at room temperature. The significance of this is that when the repair assembly is placed in position, the tensioning means will contract in response to the temperature of the working environment. This contraction occurs without applying any external force. In other words, the contraction of the tensioning means is self-actuating. Self-actuation of the tensioning means is important. This is because this allows the repair sleeve assembly to be placed in the proper position and fully deployed without the need for further action, thereby allowing the sleeve to inflate. All that has to be done is to remove the fitting and tensioning means. As shown in FIG. 3, the tensioning means has already been disengaged from the repair sleeve assembly and rests on the fitting surface 46.

本発明の好ましい態様は、更に、引張手段マンドレル1
0に対して中央部周囲に配置されたフェルール30を有
する。先に記述したように、マンドレルが収縮する間、
フェルールがスリーブにはまり、続いてスリーブの膨張
に関連して外方に膨張するように、スリーブにはまるの
に適した段つき外径形状を有する。
A preferred embodiment of the invention further provides a tensioning means mandrel 1
It has a ferrule 30 arranged around the central part relative to 0. As previously described, while the mandrel contracts,
The ferrule has a stepped outer diameter shape suitable for fitting into the sleeve such that the ferrule fits into the sleeve and subsequently expands outwardly in conjunction with expansion of the sleeve.

本発明の最も好ましい態様では、補修スリーブアッセン
ブリは、引張手段8に対して周方向に、かつ各マンドレ
ル10.12の末梢部に配置された2つの膨張保持リン
グを更に有する。第1〜3図を見れば明らかなように、
マンドレルそれぞれは、最初スリーブに係合することが
理解される。
In the most preferred embodiment of the invention, the repair sleeve assembly further comprises two inflation retaining rings arranged circumferentially with respect to the tensioning means 8 and distal to each mandrel 10.12. As is clear from Figures 1 to 3,
It is understood that each mandrel initially engages the sleeve.

スリーブの内側へのマンドレルの収縮により、スリーブ
は外方に膨張される。マンドレルがスリーブの内側へ移
動し続けるに従って、スリーブの末端が膨張された後、
保持手段はスリーブの末端に隣接した位置に来る。後に
説明する機構により、保持手段はスリーブから脱係合さ
れ、スリーブの膨張した末端により抑制されるまで膨張
する。
Contraction of the mandrel inside the sleeve causes the sleeve to expand outward. After the distal end of the sleeve is expanded as the mandrel continues to move inside the sleeve,
The retaining means is located adjacent the distal end of the sleeve. By a mechanism to be described below, the retaining means is disengaged from the sleeve and expands until restrained by the expanded end of the sleeve.

膨張スリーブのスプリングバックを防止する為に保持リ
ングが必要であることが分かった。この弾性的スプリン
グバックは、膨張されたスリーブと破損パイプとの間に
ギャップを作り、その間に流体が流れることになる。保
持リングは、膨張スリーブを完全に膨張した位置に留ど
め、これにより耐漏洩封止が促進される。
A retaining ring was found to be necessary to prevent springback of the expansion sleeve. This elastic springback creates a gap between the inflated sleeve and the broken pipe, allowing fluid to flow between them. The retaining ring retains the inflation sleeve in a fully inflated position, thereby promoting a leak-tight seal.

1つの好ましい態様では、少なくとも1つの保持手段、
最も好ましくは保持手段38は、形状記憶合金から作ら
れ、室温にさらされると、作動して外力なしに膨張する
。スリーブの封止を助ける為、スリーブは、周方向に延
びる歯44のようなシール手段を有するのが好ましい。
In one preferred embodiment, at least one retention means,
Most preferably the retaining means 38 is made from a shape memory alloy and is actuated to expand without external force when exposed to room temperature. To aid in sealing the sleeve, the sleeve preferably includes sealing means such as circumferentially extending teeth 44.

補修スリーブアッセンブリの他の態様では、一端42に
円錐形マンドレルIOおよび対向端40を持つ引張手段
8を有する。更に、円錐形コラプシブルマンドレル12
.2つの保持手段36.38および環状補修スリーブ6
を有する。この補修スリーブアッセンブリは、次のよう
に機能する。
Another embodiment of the repair sleeve assembly has a tensioning means 8 with a conical mandrel IO at one end 42 and an opposite end 40. Furthermore, conical collapsible mandrel 12
.. Two retaining means 36, 38 and an annular repair sleeve 6
has. This repair sleeve assembly functions as follows.

補修スリーブアッセンブリは、第1の位置では、該引張
手段に対して周方向および引張手段の対向端に近接して
コラプシブルマンドレルを配置させる。更に第1の位置
では、保持リングを引張手段に対して周方向に、マンド
レルに対して末梢部に配置させる。
The repair sleeve assembly, in a first position, positions the collapsible mandrel circumferentially relative to the tensioning means and proximate opposite ends of the tensioning means. Furthermore, the first position places the retaining ring circumferentially relative to the tensioning means and distally relative to the mandrel.

補修スリーブアッセンブリは、第2の位置では、保持リ
ングおよびマンドレルそれぞれの少なくと ゛も1部分
がスリーブの外部に突出するように、引張子段を該スリ
ーブ内に保持する。この第2の位置は、第1図に示され
ている。ただし、破損パイプ内に挿入されている点はも
ちろん異なるが。
The repair sleeve assembly retains the tensioner stage within the sleeve in the second position such that at least a portion of each of the retaining ring and mandrel protrudes outside the sleeve. This second position is shown in FIG. However, the difference is of course that it is inserted into a damaged pipe.

補修スリーブアッセンブリは、第3の位置では、第1図
に示されているように、保持リングの1つおよびコラプ
シブルマンドレルの少なくとも1部分が破損パイプの外
部に残るように破損パイプ内に挿入される。
In the third position, the repair sleeve assembly is inserted into the damaged pipe such that one of the retaining rings and at least a portion of the collapsible mandrel remain external to the damaged pipe, as shown in FIG. Ru.

補修スリーブは、第4の位置では、マンドレルがスリー
ブの内側に押しやられ、同時にスリーブの対向末端を外
向きに膨張させて破損パイプに係合するように、コラプ
ンブルマンドレルを引張手段に向けて収縮させる。この
位置は第2図に明瞭に示されている。
In the fourth position, the repair sleeve retracts the collapsible mandrel toward the tensioning means such that the mandrel is forced inside the sleeve while simultaneously expanding the opposite ends of the sleeve outwardly to engage the broken pipe. let This position is clearly shown in FIG.

補修スリーブアッセンブリは、第5の位置では、第2図
に示されているように、保持リングを外向きに膨張させ
て該スリーブの膨張末端に係合させる。
In the fifth position, the repair sleeve assembly expands the retaining ring outwardly into engagement with the expanded end of the sleeve, as shown in FIG.

第3図および第4図に示されているように、補修スリー
ブアッセンブリは、第6の位置では該引張手段をアッセ
ンブリから脱係合させる。第3図では、引張手段は単に
取付具表面46の上に乗っているだけである。取付具を
除くと、第4図に示されているように、引張手段は、ア
ッセンブリの残部から抜は落ちる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the repair sleeve assembly disengages the tensioning means from the assembly in the sixth position. In FIG. 3, the tensioning means merely rests on the fixture surface 46. In FIG. With the fixture removed, the tensioning means will fall out from the rest of the assembly, as shown in FIG.

ここでは特に記述していないが、図面および先の態様か
ら明らかな本発明のこの態様の他の要点は、本発明の範
囲に包含される。
Other features of this aspect of the invention that are not specifically described herein but are apparent from the drawings and previous aspects are within the scope of the invention.

補修スリーブアッセンブリの別の態様の機能は次のよう
に説明することができる。この補修スリーブアラセンj
すζ、弓は、一端42に円錐形のコラプンブルマンドレ
ルIOおよび対向端40を持つ引張手段8が存在する。
The function of another aspect of the repair sleeve assembly can be described as follows. This repair sleeve arasenj
The bow has a conical collapsible mandrel IO at one end 42 and a tensioning means 8 with an opposite end 40.

更に、円錐形コラプシブルマンドレル12および環状補
修スリーブ6が存在する。
Furthermore, there is a conical collapsible mandrel 12 and an annular repair sleeve 6.

第1の位置において、補修スリーブアッセンブリは、コ
ラプシブルマンドレル12を引張手段8に対して周方向
に、かつ引張手段の対向端40に対して近接して配置さ
せる。換言すると、コラプシブルマンドレルは、引張手
段の対向端40の近くで引張手段をゆるく取り巻く。
In the first position, the repair sleeve assembly positions the collapsible mandrel 12 circumferentially relative to the tensioning means 8 and proximate to the opposite end 40 of the tensioning means. In other words, the collapsible mandrel loosely surrounds the tensioning means near the opposite end 40 of the tensioning means.

補修スリーブアッセンブリは、第2の位置では、各マン
ドレル14および16の少なくとも1部分がスリーブの
外部に突出するように、引張手段をスリーブ内に保持す
る。ここで、補修スリーブアッセンブリは、破損パイプ
内に挿入できる状態になる。 、 第3の位置では、第1図に示されているように、補修ス
リーブアッセンブリは、コラプシブルマンドレルの少な
くとも1部分が破損パイプの外部に残るように、破損パ
イプ内に挿入される。
The repair sleeve assembly retains the tensioning means within the sleeve such that in the second position, at least a portion of each mandrel 14 and 16 projects outside the sleeve. The repair sleeve assembly is now ready for insertion into the damaged pipe. In the third position, as shown in FIG. 1, the repair sleeve assembly is inserted into the damaged pipe such that at least a portion of the collapsible mandrel remains external to the damaged pipe.

第4の位置では、補修スリーブアッセンブリは、コラプ
シブルマンドレルを引張手段に向かって収縮させる。必
然的に、マンドレルはスリーブ内側に押しやられる。こ
の態様では、しかしながら、スリーブの末端は、まず一
方20が、次いで他方18が外方に膨張されて破損パイ
プに係合する。
In the fourth position, the repair sleeve assembly retracts the collapsible mandrel toward the tensioning means. Naturally, the mandrel is forced inside the sleeve. In this embodiment, however, the ends of the sleeve are first expanded outwardly, one 20 and then the other 18, to engage the broken pipe.

この逐次の膨張は、コラプシブルマンドレルI2を内側
に押しやってスリーブの末端20を外方に膨張させるの
に必要な力が引張手段マンドレル10を内側に押しやっ
てスリーブの末端I8を外方に膨張させるのに必要な力
より小さくなるように、アッセンブリを設計することに
より、達成される。
This sequential expansion causes the force required to force the collapsible mandrel I2 inwardly and expand the sleeve distal end 20 outwardly to force the tensioning means mandrel 10 inwardly and expand the sleeve distal end I8 outwardly. This is achieved by designing the assembly so that the force is less than that required for

この効果は重要である。以下に説明する手段により、コ
ラプシブルマンドレルI2がスリーブの膨張末端20に
完全に係合した時、コラプシブルマンドレルが更に内側
へ移動するのが防止される。
This effect is important. By the means described below, further inward movement of the collapsible mandrel I2 is prevented when the collapsible mandrel I2 fully engages the expanded end 20 of the sleeve.

従って、引張手段マンドレルがコラプンブルマンドレル
に向かって収縮する唯一の仕方は、スリーブの内側へ移
動することである。そのようにスリーブの内側へ移動す
ると、スリーブの末端18が、完全な膨張位置まで外方
に膨張される。スリーブ末端18が完全に膨張すると、
第3図に示されたように、引張手段マンドレルは、スリ
ーブの膨張末端18を通って移動する。アッセンブリの
寸法は、引張手段マンドレルが、拘束されずに、スリー
ブの膨張末端20を通って移動するようにされる。
Therefore, the only way the tensioning means mandrel can contract towards the collapsible mandrel is by moving inside the sleeve. Such movement inside the sleeve causes the distal end 18 of the sleeve to expand outwardly to a fully expanded position. Once the sleeve end 18 is fully expanded,
As shown in FIG. 3, the tensioning means mandrel moves through the expanded end 18 of the sleeve. The dimensions of the assembly are such that the tensioning means mandrel moves unrestrained through the expanded end 20 of the sleeve.

第5の位置では、補修スリーブアッセンブリは、引張手
段をアッセンブリから脱係合させる。
In the fifth position, the repair sleeve assembly disengages the tensioning means from the assembly.

拡大断面部分26は、マンドレルの逐次移動に有用であ
る。コラプシブルマンドレル12がスリーブの膨張末端
20内で完全に係合された場合、拡大部分26は破損パ
イプの末端28に衝接する。
The enlarged cross-sectional portion 26 is useful for sequential movement of the mandrel. When the collapsible mandrel 12 is fully engaged within the expanded end 20 of the sleeve, the enlarged portion 26 abuts the broken pipe end 28.

これにより、コラブシブルマンドレルが更に内側へ移動
するのが防止される。拡大断面部分26はアンカーとし
て働き、引張手段マンドレルIOを膨張スリーブの内側
へ更に引っ張ることが分かる。
This prevents the collabable mandrel from moving further inward. It can be seen that the enlarged cross-sectional portion 26 acts as an anchor and pulls the tensioning means mandrel IO further inside the inflation sleeve.

このようにすると、引張手段マンドレルは実際スリーブ
を通って移動し、スリーブ内でくさびとならず、あるい
はスリーブ上に残ることがない。もしそうなると、補修
スリーブアッセンブリが、補修されるよりもむしろ、効
果的にふさがれてしまう。
In this way, the tensioning means mandrel actually moves through the sleeve and does not become wedged within or remain on the sleeve. If this were to occur, the repair sleeve assembly would be effectively occluded rather than repaired.

ここでは特に記述していないが、図面および先の態様か
ら明らかな本発明のこの態様の他の要点は、本発明の範
囲に包含される。
Other features of this aspect of the invention that are not specifically described herein but are apparent from the drawings and previous aspects are within the scope of the invention.

第5〜8図、特に第5図には、第1〜4図の保持手段3
8の機能が詳細に示されている。本発明の展開のこの段
階では、引張手段マンドレル10は、スリーブの既に膨
張された末端18およびフェルール30を有している。
5 to 8, in particular FIG. 5 shows the holding means 3 of FIGS. 1 to 4.
8 functions are shown in detail. At this stage of development of the invention, the tensioning means mandrel 10 has an already expanded end 18 of the sleeve and a ferrule 30.

引張手段8の移動方向は、図面の下に向かう方向である
The direction of movement of the tensioning means 8 is toward the bottom of the drawing.

次の工程は、保持手段38の位置決めである。The next step is positioning the holding means 38.

引張手段が下方に移動するにつれて、保持手段のショル
ダ48がフェルールの末端50に衝接して、保持手段が
更に下方へ移動するのが防止される。
As the tensioning means moves downward, the shoulder 48 of the retaining means abuts the distal end 50 of the ferrule, preventing further downward movement of the retaining means.

しかし、引張手段は下方へ移動し続ける。引張手段が下
方に移動するにつれて、引張手段の表面52が保持手段
の表面54に対して移動する。表面52は引張手段と一
体的に形成することができるが、経済的にはチューブ5
3の部分として形成され、あるいは引張手段にねじ止め
することができる。表面54は最初内側に曲げられてい
るので、表面52の下方移動によって、表面54は外向
きに曲げられる。従って、表面56が、点線で示されて
いる第2の位置56゛へ外向に移動される。
However, the tensioning means continues to move downwards. As the tensioning means moves downward, the surface 52 of the tensioning means moves relative to the surface 54 of the retention means. Although the surface 52 can be formed integrally with the tensioning means, it is economically advantageous to
It can be formed as 3 parts or screwed onto the tensioning means. Since surface 54 is initially bent inward, downward movement of surface 52 causes surface 54 to bend outward. Accordingly, surface 56 is moved outwardly to a second position 56', shown in dotted lines.

保持手段は頂部でフェルールに衝接し、底部でフェルー
ルの周囲に巻き付けられているから、保持手段はフェル
ールの周囲の位置へ固定されることになる。
Since the retaining means abuts the ferrule at the top and is wrapped around the ferrule at the bottom, the retaining means will be fixed in position around the ferrule.

保持手段が形状記憶合金から作られているならば、マル
テンサイト状態からオーステナイト状態への遷移後、フ
ェルールおよびスリーブの末端18に対して外方に膨張
しようとする。保持手段の形状記憶効果に起因する外方
へ向かう力は、フェルールおよびスリーブの末端18の
弾性的スプリングバックを防止するのに十分である。
If the retaining means is made of a shape memory alloy, it will tend to expand outwardly against the ferrule and sleeve end 18 after the transition from the martensitic state to the austenitic state. The outward force due to the shape memory effect of the retaining means is sufficient to prevent elastic springback of the ferrule and sleeve distal end 18.

フェルールは非常に有益な目的に役立つ。一旦引張手段
が膨張されたフェルールを通過して移動すると、引張手
段マンドレルがスリーブの内径に結合することができる
機会がない。従って、フェルールは、スリーブの末端を
膨張させる手段を与えると共に、引張手段マンドレルの
移動のための隙間を与える。
Ferrules serve a very useful purpose. Once the tensioning means has moved past the expanded ferrule, there is no opportunity for the tensioning means mandrel to be able to couple to the inner diameter of the sleeve. The ferrule thus provides a means for expanding the distal end of the sleeve as well as providing clearance for movement of the tensioning means mandrel.

もしスリーブの末端1Bおよび20がスリーブの他の部
分より薄く作られているならば、本発明は一層効果的に
実施できることが見い出された。
It has been found that the invention can be practiced more effectively if the ends 1B and 20 of the sleeve are made thinner than the other parts of the sleeve.

この場合には、スリーブ末端の膨張は、もちろん、一層
容易に行うことができる。
In this case, inflation of the sleeve end can of course be carried out more easily.

シール手段44が、より明瞭に第5図に示されている。The sealing means 44 are shown more clearly in FIG.

スリーブの末端の膨張と関連して、周方向に延びた歯が
破損パイプに噛み合う。その結果、耐漏洩封止が得られ
る。
In conjunction with expansion of the distal end of the sleeve, circumferentially extending teeth engage the broken pipe. The result is a leak-tight seal.

保持手段の他の態様が第6図に示されている。Another embodiment of the retaining means is shown in FIG.

保持手段の先の態様がそうであったように、引張手段マ
ンドレル10はフェルール3oおよびスリーブの末端1
8を通過して移動される。引張手段8の下方への移動が
、ショルダ48をフェルールの末端50に衝接させる。
As in the previous embodiment of the retaining means, the tensioning means mandrel 10 is attached to the ferrule 3o and the end 1 of the sleeve.
8 and is moved. The downward movement of the tensioning means 8 causes the shoulder 48 to abut the distal end 50 of the ferrule.

この態様では、しかしながら、保持手段は、溝60内に
置かれたコラプシブルスプリング58に 。
In this embodiment, however, the retaining means is attached to the collapsible spring 58 placed within the groove 60.

より引張手段上に保持されている。is held on the tension means.

引張手段が下方へ移動し続けると、保持手段が更に下方
へ移動するのは不可能である。むしろ、引張手段の下方
への引張および保持手段の抵抗は、コラプシブルスプリ
ング58を更に溝6o内へ押し込むのに十分である。従
って、コラプシブルスプリング付き引張手段は、保持手
段を通り、それを越えて下方へ移動することができる。
If the tensioning means continues to move downwards, further downward movement of the holding means is not possible. Rather, the downward pull of the tensioning means and the resistance of the holding means are sufficient to force the collapsible spring 58 further into the groove 6o. The collapsible spring tensioning means can therefore be moved downwardly through and beyond the retaining means.

ここでも、保持手段が形状記憶合金から作られているな
らば、形状記憶効果に起因する外方へ向かう力は、フェ
ルールおよびスリーブの末端18の弾性的スプリングバ
ックを防止するのに十分である。
Again, if the retaining means is made of a shape memory alloy, the outward force due to the shape memory effect is sufficient to prevent elastic springback of the ferrule and sleeve distal end 18.

第7図は、−保持手段の更に他の態様を示している。こ
の態様は、脆弱なキャップ62が保持手段を引張手段に
保持している以外は、第6図の態様と似ている。脆弱キ
ャップ62は、プラスチックを含むどのような脆弱な材
料から作られていてよい。
FIG. 7 shows yet another embodiment of the holding means. This embodiment is similar to the embodiment of FIG. 6, except that a frangible cap 62 holds the retaining means to the tensioning means. Frangible cap 62 may be made from any frangible material, including plastic.

保持手段のンヨルダ48がフェルールの、末端50に衝
接した後、引張手段は下方へ移動を続ける。
After the retainer 48 of the retaining means impinges on the distal end 50 of the ferrule, the tensioning means continues its downward movement.

引張手段の下方への引きが脆弱キャップの強度に打ち勝
つのに十分になった時、キャップは砕け(64)、引張
手段から自由になる。そこで、保持手段が引張手段から
離され、引張手段は下方への移動を続行することができ
る。
When the downward pull of the tensioning means is sufficient to overcome the strength of the frangible cap, the cap fractures (64) and becomes free of the tensioning means. The holding means is then released from the tensioning means and the tensioning means can continue its downward movement.

この場合にも、保持手段が形状記憶合金から作られてい
るならば、形状記憶効果に起因する外方へ向かう力は、
フェルールおよびスリーブの末端18の弾性的スプリン
グバックを防止するのに十分である。
Again, if the holding means is made of a shape memory alloy, the outward force due to the shape memory effect will be
This is sufficient to prevent elastic springback of the ferrule and sleeve end 18.

保持手段の別の態様が第8図に示されている。Another embodiment of the retaining means is shown in FIG.

この態様では、フェルールは必要とされない。引張手段
へのねじ込み接続を含む保持手段キャップ66および保
持手段38が存在する。この場合、引張手段の下方への
移動により、保持手段のショルダ68がスリーブ末端7
0に衝接させられる。
In this embodiment, no ferrule is required. There is a retaining means cap 66 and retaining means 38 which include a threaded connection to the tensioning means. In this case, the downward movement of the tensioning means causes the shoulder 68 of the retention means to
It collides with 0.

引張手段の下方への更なる移動は、保持手段キャップに
よりもちろん制限されている。しかしながら、引張手段
の下方への引張が保持手段キャップの強度に打ち勝つの
に十分になった時、保持手段キャップは砕け(72)、
保持手段を離す。保持手段キャップは、保持手段キャッ
プの破砕を促進する為に、ノツチ74を含んでいてよい
Further downward movement of the tensioning means is of course limited by the retaining means cap. However, when the downward pull of the tensioning means becomes sufficient to overcome the strength of the retention means cap, the retention means cap fractures (72);
Release the retaining means. The retention means cap may include a notch 74 to facilitate fracturing of the retention means cap.

保持手段が離された後、引張手段は下方への移動を続行
することができる。
After the holding means has been released, the tensioning means can continue its downward movement.

第5〜7図の先の態様の場合と同じく、保持手段キャッ
プおよび保持手段が形状記憶合金から作られているなら
ば、形状記憶効果に起因する外方へ向かう力は、スリー
ブの末端18の弾性的スプリングバックを防止するのに
十分である。
If, as in the previous embodiments of FIGS. 5-7, the retaining means cap and the retaining means are made of a shape memory alloy, the outward forces due to shape memory effects will affect the distal end 18 of the sleeve. Sufficient to prevent elastic springback.

保持手段の更に別の態様が第9図に示されている。この
態様でもフェルールは必要とされない。
A further embodiment of the retaining means is shown in FIG. No ferrule is required in this embodiment either.

第5〜8図の保持手段(よいずれも、第9図の態様と共
に使用することができる。示された態様では、第8図の
保持手段が使用されている。この場合、引張手段の下方
への移動により、引張手段マンドレル10がスリーブの
末端18を直接膨張させる。
The retention means of Figures 5-8 (any of which may be used with the embodiment of Figure 9; in the embodiment shown, the retention means of Figure 8 is used. In this case, the retention means of Figure 8 are movement causes the tensioning means mandrel 10 to directly expand the distal end 18 of the sleeve.

引張手段が下方への移動を続けると、保持手段38のシ
ョルダ68はスリーブの末端70に衝接する。第5〜8
図について先に説明したように、引張手段が更に下方へ
移動すると、保持手段は引張手段から脱係合される。
As the tensioning means continues its downward movement, the shoulder 68 of the retaining means 38 abuts the distal end 70 of the sleeve. 5th to 8th
As explained above with respect to the figures, further downward movement of the tensioning means causes the retention means to disengage from the tensioning means.

引張手段マンドレルが更に下方へ移動するように隙間を
与える為、スリーブは、シール手段44の直ぐ下で下部
を切り取られる。
The sleeve is truncated at the bottom just below the sealing means 44 to provide clearance for further downward movement of the tensioning means mandrel.

上述したように、保持手段が形状記憶合金から作られて
いるならば、形状記憶効果に起因する外方へ向かう力は
、スリーブの末端18の弾性的スプリングバックを防止
するのに十分である。
As mentioned above, if the retaining means is made of a shape memory alloy, the outward force due to the shape memory effect is sufficient to prevent elastic springback of the sleeve end 18.

保持手段の更に異なる態様が第1O図に示されている。A further embodiment of the retaining means is shown in FIG. 1O.

ここでも、引張手段が下方への移動を続けると、保持手
段38のショルダ68はスリーブの末端70に衝接する
。第5〜9図について先に説明したように、引張手段が
更に下方へ移動すると、保持手段は引張手段から脱係合
される。
Again, as the tensioning means continues to move downward, the shoulder 68 of the retaining means 38 abuts the distal end 70 of the sleeve. As previously discussed with respect to Figures 5-9, further downward movement of the tensioning means disengages the retention means from the tensioning means.

しかしながらこの態様では、スリーブは2段階で膨張さ
れる。膨張の第1段階は、保持手段およびマンドレルが
一緒にスリーブの末端I8に入り、スリーブ末端を部分
的に膨張させる時である。膨張の第2段階は、保持手段
のショルダがスリーブの末端に衝接した後に起こる。第
2段階では、引張手段マンドレルの下方への更なる移動
が、保持手段を外方へ膨張させ、スリーブ末端を更に外
方へ膨張させる。第2段階の膨張は、保持手段の円錐形
表面74に対する引張手段マンドレルの円錐形表面72
の移動によって助長される。
However, in this embodiment, the sleeve is expanded in two stages. The first stage of expansion is when the retaining means and mandrel together enter the sleeve end I8 and partially expand the sleeve end. The second stage of expansion occurs after the shoulder of the retaining means abuts the distal end of the sleeve. In the second stage, further downward movement of the tensioning means mandrel causes the retaining means to expand outwardly, causing the sleeve end to expand further outwardly. The second stage of expansion is the conical surface 72 of the tensioning means mandrel against the conical surface 74 of the retaining means.
This is facilitated by the movement of

一旦引張手段マンドレルが下方への移動時に保持手段を
通過すると、引張手段マンドレルとスリーブとの間に十
分な隙間ができる。
Once the tensioning means mandrel passes the holding means during downward movement, there is sufficient clearance between the tensioning means mandrel and the sleeve.

この場合にも、保持手段が形状記憶合金から作られてい
るならば、形状記憶効果に起因する外方へ向かう力は、
スリーブの末端18の弾性的スプリングバックを防止す
るのに十分である。
Again, if the holding means is made of a shape memory alloy, the outward force due to the shape memory effect will be
This is sufficient to prevent elastic springback of the sleeve end 18.

この態様の重要な利点は、形状記憶合金保持手段を用い
た場合、チューブの内径の誤差に拘わらず、形状記憶合
金の回復後の応力が一定であることである。従って、封
止の為には十分であるが、スリーブおよびデユープの応
力腐食割れを引き起こすには不十分である最適応力を決
定することができる。
An important advantage of this embodiment is that when using the shape memory alloy retaining means, the stress after recovery of the shape memory alloy remains constant, regardless of tolerances in the inner diameter of the tube. Therefore, an optimum stress can be determined that is sufficient for sealing, but insufficient to cause stress corrosion cracking of the sleeve and duplex.

この態様では、スリーブ外径上の封止手段が不必要であ
る。
In this embodiment, sealing means on the outer diameter of the sleeve are unnecessary.

本発明により、破損パイプの補修方法が更に提供される
。補修方法の1つの態様では、各末端に膨張手段10.
12を持つ形状記憶合金製引張手段8および補修スリー
ブ6を有して成る補修装置アッセンブリが用いられる。
The present invention further provides a method of repairing a damaged pipe. In one embodiment of the repair method, an expansion means 10. is provided at each end.
A repair device assembly is used comprising a shape memory alloy tensioning means 8 having a diameter of 12 and a repair sleeve 6.

引張手段は、膨張手段の少なくとも1部分がスリーブの
外部に突出するように、スリーシ内に保持される。本発
明の方法に従えば、補修装置アッセンブリは寒剤により
冷却される。「寒剤により冷却する」とは、たとえば液
体窒素に補修装置アッセンブリの全体を十分な時間浸け
ることを意味する。この工程は、形状記憶金属をマルテ
ンサイト状態に遷移する為に必要である。
The tensioning means is retained within the sleeve such that at least a portion of the inflation means projects outside the sleeve. In accordance with the method of the present invention, the repair equipment assembly is cooled with a cryogen. "Cryogen cooling" means, for example, immersing the entire repair equipment assembly in liquid nitrogen for a sufficient period of time. This step is necessary to transition the shape memory metal to the martensitic state.

次の工程では、補修装置アッセンブリが破損パイプに挿
入され、次いで加温される。加温は、形状記憶合金のマ
ルテンサイト状態からオーステナイト状態への遷移から
生じる形状記憶効果を引き出すために必要である。
In the next step, the repair device assembly is inserted into the damaged pipe and then heated. Heating is necessary to bring out the shape memory effect resulting from the transition of the shape memory alloy from the martensitic state to the austenitic state.

次の工程では、外部の機械的手段を適用することなく、
膨張手段が収縮される。この工程は、機構の自己作動と
一体の部分である。
In the next step, without applying external mechanical means,
The expansion means is deflated. This step is an integral part of the self-actuation of the mechanism.

方法には、更に、膨張手段とスリーブ末端との係合が含
まれる。膨張手段が移動し続け、あるいは収縮し続け、
スリーブ末端との係合の程度が増すにつれて、スリーブ
の末端は外方に膨張され、破損パイプと係合する。
The method further includes engaging the inflation means with the sleeve distal end. the expansion means continues to move or deflate;
As the degree of engagement with the sleeve end increases, the sleeve end expands outward and engages the broken pipe.

方法の最終工程は、引張手段の除去である。この時点で
、スリーブは完全に装着され、耐漏洩封止が得られる。
The final step of the method is the removal of the tensioning means. At this point, the sleeve is fully seated and a leak-tight seal is obtained.

従って、本発明の方法により破損パイプが補修される。Thus, the method of the present invention repairs damaged pipes.

加温工程は補修装置アッセンブリを室温にさらすことか
ら成るのが好ましい。
Preferably, the warming step comprises exposing the repair device assembly to room temperature.

本発明の方法の別の態様では、寒剤による冷却は必要で
はない。この態様では、液体窒素による冷却が不必要で
あるように高いマルテンサイト遷移温度を持つ形状記憶
合金を用いることができる。
In another embodiment of the method of the invention, cryogen cooling is not required. In this embodiment, a shape memory alloy with a high martensitic transition temperature can be used such that cooling with liquid nitrogen is unnecessary.

しかしながら、装着後に室温またはその近くの温度でマ
ルテンサイト状態ではないことがこれら合金に要求され
るから、マルテンサイト遷移を促進する為に、合金のあ
るものは冷却アルコールのようなある媒体中で冷却する
必要があるが、このような冷却は、装着前ではなく、製
造工程で行うことができる。同時に、これら同じ形状記
憶合金が、永久的または一時的オーステナイト遷移温度
を室温より高い温度に有することができる。このことは
、以下の説明から明らかになろう。この態様での加温工
程は、室温以上の温度への加温が必要である。
However, since these alloys are required to be non-martensitic at or near room temperature after installation, some of the alloys are cooled in some medium, such as cooling alcohol, to promote the martensitic transition. However, such cooling can be done during the manufacturing process rather than before installation. At the same time, these same shape memory alloys can have a permanent or temporary austenite transition temperature above room temperature. This will become clear from the explanation below. The heating step in this embodiment requires heating to a temperature higher than room temperature.

スリーブ末端の膨張工程は、スリーブの一端を完全に膨
張させ、続いて他端を完全に膨張させることから成るの
が好ましい。
Preferably, the step of expanding the sleeve end consists of fully expanding one end of the sleeve, followed by fully expanding the other end.

最後に、補修装置アッセンブリは、引張手段に対して周
方向に、かつ膨張手段に対して末梢部に配置された2つ
の保持リングを更に有する。この方法で2つの保持リン
グを加えることの重要性は、明らかであろう。この場合
の方法は、スリーブの膨張された末端に隣接して保持リ
ングを配置し、次いでリングを膨張させ、それによりス
リーブの膨張末端を完全に膨張した位置に固定すること
を°含む。保持リングは、スリーブの弾性的スプリング
バックを防ぐ。スリーブの弾性的スプリングバックは、
スリーブと破損パイプとの間に隙間を、従って漏れをも
たらす7 本発明の最も好ましい態様では、保持リングの少なくと
も1つは形状記憶合金から成り、リングを膨張させる工
程はリングを室温にさらすことを含んでいる。リングを
室温にさらすことにより、装置の先の加温工程でそうで
あったように、補修装置アッセンブリ全体が自己作動性
となる。マルテンサイト状態の部品を室温にさらすと、
作業環境温度において、マルテンサイト状態からオース
テナイト状態への形状記憶効果遷移が促進される。
Finally, the repair device assembly further includes two retaining rings located circumferentially relative to the tensioning means and distally relative to the inflation means. The importance of adding two retaining rings in this manner will be obvious. The method in this case includes positioning a retaining ring adjacent the inflated end of the sleeve and then inflating the ring thereby securing the inflated end of the sleeve in a fully inflated position. The retaining ring prevents elastic springback of the sleeve. The elastic springback of the sleeve is
7 In a most preferred embodiment of the invention, at least one of the retaining rings is made of a shape memory alloy and the step of expanding the ring does not involve exposing the ring to room temperature, resulting in a gap between the sleeve and the damaged pipe and thus leakage. Contains. By exposing the ring to room temperature, the entire repair device assembly becomes self-actuating, as was the case in the previous warming step of the device. When parts in martensitic state are exposed to room temperature,
At the working environment temperature, the shape memory effect transition from martensitic state to austenitic state is promoted.

本発明方法の別の態様では、保持リングの少なくとも1
つが形状記憶合金から成る場合、リングを膨張させる工
程は、リングを室温にさらすことを含んで成る。
In another aspect of the method, at least one of the retaining rings
If the ring is comprised of a shape memory alloy, expanding the ring comprises exposing the ring to room temperature.

最後に、引張手段の除去工程は、第3図に示されている
ように、少なくとも1つの膨張手段の除去も含む。
Finally, the step of removing the tensioning means also includes the removal of at least one expansion means, as shown in FIG.

本発明の別の態様では、引張手段8および各末端にある
膨張手段IOおよび12を含んで成る補修装置アッセン
ブリが利用される。引張手段に対して周方向に、かつ膨
張手段に対して末梢部に配置された2つの保持リング3
6.38も存在する。
Another aspect of the invention utilizes a repair device assembly comprising tensioning means 8 and inflation means IO and 12 at each end. two retaining rings 3 arranged circumferentially relative to the tensioning means and distally relative to the inflation means;
6.38 also exists.

更に、補修スリーブ6も存在する。引張手段は、保持リ
ングおよび膨張手段の少なくとも1部分がスリーブの外
部に突出するように、スリーブ内に保持される。この装
置を想定すると、補修方法は、まず、補修装置アッセン
ブリを組み立て、次いで補修装置アッセンブリを破損パ
イプに挿入することを含む。
Furthermore, a repair sleeve 6 is also present. The tensioning means is retained within the sleeve such that at least a portion of the retaining ring and the inflation means protrude outside the sleeve. Given this apparatus, the repair method includes first assembling a repair device assembly and then inserting the repair device assembly into the damaged pipe.

更に方法は、膨張手段および保持リングをそれぞれ収縮
させ、スリーブの末端を外方に膨張させて破損パイプに
係合させることを含む。
The method further includes deflating the expansion means and the retaining ring, respectively, and expanding the distal end of the sleeve outwardly into engagement with the broken pipe.

次の工程では、保持リングをスリーブの膨張された末端
に隣接して配置する。保持リングが適切に配置された後
、次の工程で保持リングを膨張させる。
The next step is to place a retaining ring adjacent the inflated end of the sleeve. After the retaining ring is properly positioned, the next step is to inflate the retaining ring.

方法は、スリーブの膨張末端を完全な膨張位置文、保持
リングのこの膨張により固定することを更に含む。
The method further includes securing the expanded end of the sleeve in a fully expanded position with this expansion of the retaining ring.

方法の最終工程は、引張手段の除去である。The final step of the method is the removal of the tensioning means.

本発明の1態様では、保持リングの少なくとも1つが形
状記憶合金から成り、保持リングの膨張工程が、保持リ
ングを室温にさらすことを含んで成るのが好ましい。こ
のようにすると、保持リングの固定機能が自己作動とな
る。
In one aspect of the invention, it is preferred that at least one of the retaining rings comprises a shape memory alloy and that the step of expanding the retaining ring comprises exposing the retaining ring to room temperature. In this way, the locking function of the retaining ring becomes self-actuating.

別の鯨様では、保持リングの少なくとも1つが、先に説
明したように、より高いマルテンサイトおよびオーステ
ナイト遷移温度を持つ場合、保持リングの膨張工程はリ
ングを室温以上の温度にさらすことを含んで成るのが好
ましい。
In another cetacean, if at least one of the retaining rings has a higher martensite and austenite transition temperature, as described above, the retaining ring expansion step may include exposing the ring to a temperature above room temperature. It is preferable that

スリーブ末端の膨張工程は、スリーブの一端を完全に膨
張させ、続いて他端を完全に膨張させることから成るの
が好ましい。引張手段の除去工程は、少なくとも1つの
膨張手段の除去も含むのが好ましい。換言すると、引張
手段8が除去される時、引張手段マンドレルIOも除去
される。
Preferably, the step of expanding the sleeve end consists of fully expanding one end of the sleeve, followed by fully expanding the other end. Preferably, the step of removing the tensioning means also includes removing at least one expansion means. In other words, when the tensioning means 8 is removed, the tensioning means mandrel IO is also removed.

本発明の最後の態様では、各末端に膨張手段10、I2
を持つ引張手段8および補修スリーブを有して成る補修
装置アッセンブリが利用される。
In a final aspect of the invention, at each end an inflation means 10, I2
A repair device assembly is utilized comprising a tensioning means 8 with a repair sleeve and a repair sleeve.

引張手段は、各膨張手段の少なくとも1部分がスリーブ
の外部に突出するように、スリーブ内に保持される。従
って方法は、この補修装置アッセンブリを組み立て、次
いでアッセンブリを破損パイプに挿入することを含む。
The tensioning means are retained within the sleeve such that at least a portion of each inflation means projects outside the sleeve. Accordingly, the method includes assembling the repair device assembly and then inserting the assembly into the damaged pipe.

方法の次の工程は、膨張手段を収縮させ、膨張手段をス
リーブの末端に係合させることである。
The next step in the method is to deflate the inflation means and engage the inflation means with the distal end of the sleeve.

方法は更に、スリーブの一端を外方に完全に膨張させて
破損パイプに係合させ、次いでスリーブの他端を外方に
完全に膨張させて破損パイプに係合させることを含む。
The method further includes fully expanding one end of the sleeve outwardly to engage the broken pipe and then fully expanding the other end of the sleeve outwardly to engage the broken pipe.

すなわち、スリーブの末端は、逐次外方に膨張される。That is, the distal end of the sleeve is sequentially expanded outwardly.

方法の最終工程は、引張手段の除去である。The final step of the method is the removal of the tensioning means.

引張手段の除去工程は、少なくとも1つの膨張手段の除
去も含むのが好ましい。換言すると、引張手段8が除去
される時、引張手段マンドレル10も除去される。 − 明細書を通じて、引張手段および保持手段に形状記憶合
金を用いることについて記載してきた。
Preferably, the step of removing the tensioning means also includes removing at least one expansion means. In other words, when the tensioning means 8 is removed, the tensioning means mandrel 10 is also removed. - Throughout the specification, we have described the use of shape memory alloys in tension means and retention means.

当業者には既知の多くの形状記憶合金が、本発明におい
て用いるのに適している。しかしながら、引張手段に特
に適当な合金は、米国特許第3.753.700号に開
示されているニッケルンチタン/鉄合金である。この合
金を米国特許出願第596.771号(1984年4月
4日出願)に記載の方法により処理するのが好ましい。
Many shape memory alloys known to those skilled in the art are suitable for use in the present invention. However, a particularly suitable alloy for the tensile means is the nickel-titanium/iron alloy disclosed in US Pat. No. 3,753,700. This alloy is preferably processed by the method described in US Patent Application No. 596.771, filed April 4, 1984.

保持手段に適している合金は、米国特許出願第541.
844号に記載されたニッケル/チタン/バナジウム合
金であって、米国特許出願第553.005号に記載さ
れた方法により処理された合金である。
Alloys suitable for the retention means are described in US Patent Application No. 541.
No. 844, which is a nickel/titanium/vanadium alloy processed by the method described in U.S. Patent Application No. 553.005.

注意しなければならない重要な点は、当業者には明らか
なことであるが、上記の鉄およびバナジウム合金を含め
て、本発明で使用されるのに適した合金の多くは、室温
より低いMs湿温度持っていることである。従って、本
発明で形状記憶合金が必要とされる場合、形状記憶合金
を含む部分をマルテンサイト状態に変える為、装着に先
だってその部分をMs湿温度り低いある温度に冷却する
必要があることを、理解しなければならない。その部品
側々の冷却で十分である。しかしながら、引張手段が形
状記憶合金から成る場合、補修装置アッセンブリ全体を
冷却するのが好ましいことが見い出された。冷却は液体
窒素に浸して行うのが好ましい。この工程は、本発明方
法の好ましい態様の説明で既に述べた。
An important point to note is that, as will be apparent to those skilled in the art, many of the alloys suitable for use in the present invention, including the iron and vanadium alloys described above, have a Ms below room temperature. It has humidity and temperature. Therefore, when a shape memory alloy is required in the present invention, it is necessary to cool the part containing the shape memory alloy to a certain temperature below the Ms humidity temperature prior to installation in order to change the part containing the shape memory alloy to a martensitic state. , must be understood. Cooling the parts side by side is sufficient. However, it has been found that when the tensioning means is comprised of a shape memory alloy, it is preferable to cool the entire repair device assembly. Cooling is preferably carried out by immersion in liquid nitrogen. This step has already been mentioned in the description of the preferred embodiment of the method of the invention.

本発明の目的を達成する為に、保持手段のMs湿温度、
引張手段のMs湿温度り高くなくてはならない。これに
より、引張手段がまずマルテンサイト状態からオーステ
ナイト状態へ遷移し、保持手段の膨張前に、スリーブの
膨張を引き起こす。
In order to achieve the object of the present invention, Ms humidity temperature of the holding means,
The Ms humidity temperature of the tensioning means must be high. This causes the tensioning means to first transition from the martensitic state to the austenitic state, causing expansion of the sleeve before expansion of the retaining means.

もしこの逆になると、全装置が固定されてしまい、チュ
ーブが塞がれてしまう。
If the reverse were to occur, the entire device would be locked and the tube would be occluded.

本発明の他の要旨では、室温以上のAs温度を持つ形状
記憶合金を引張手段および保持手段に用いることができ
る。こうすると、マルテンサイト状態からオーステナイ
ト状態へ遷移させる為に、形状記憶合金を加熱する必要
がある。このような場合、適当な加熱手段が供給される
。たとえば、もし中空引張手段が用いられているならば
、適当な加熱源は、引張手段内に挿入され、遷移を行う
のに十分な熱を供給する。あるいは、引張手段が非中空
であるならば、適当な加熱手段は引張手段の周囲に巻き
付けられる。
In another aspect of the invention, shape memory alloys with an As temperature above room temperature can be used for the tensioning means and the holding means. In this case, it is necessary to heat the shape memory alloy in order to transition from the martensitic state to the austenitic state. In such cases, suitable heating means are provided. For example, if hollow tensioning means are used, a suitable heating source can be inserted within the tensioning means to provide sufficient heat to effect the transition. Alternatively, if the tensioning means is solid, suitable heating means are wrapped around the tensioning means.

本発明のこの要旨では、保持手段のAs温度が引張手段
のAs温度より高い場合に発明の目的が達成される。保
持手段は、装着後にもその強度を保つように、オーステ
ナイト状態になければならない。そうであると、保持手
段のMs湿温度室温以下でなければならない。一方、引
張手段は装着後にアッセンブリから除去されるので、そ
のMs湿温度厳密でなくてもよく、実際、室温以上であ
ってもよい。形状記憶合金は室温以上のAs温度を有す
るから、装着に先だって現場で冷却する必要がないこと
が考えられる。従って、装置は製造場所で製作され組み
立てられ、マルテンサイト状態のままで装着場所まで出
荷されてよい。一旦装置−が適切な場所に注意深く配置
されると、加熱されてオーステナイト状態への遷移が引
き起こされる。
In this aspect of the invention, the object of the invention is achieved when the As temperature of the holding means is higher than the As temperature of the tensioning means. The retaining means must be in an austenitic state so that it retains its strength after installation. If so, the Ms humidity temperature of the holding means must be below room temperature. On the other hand, since the tensioning means is removed from the assembly after installation, its Ms humidity temperature does not have to be critical, and in fact may even be above room temperature. Since the shape memory alloy has an As temperature above room temperature, there may be no need for in-situ cooling prior to installation. Accordingly, the device may be fabricated and assembled at the manufacturing site and shipped in its martensitic state to the installation site. Once the device is carefully placed in place, it is heated to cause a transition to the austenitic state.

保持手段に適した合金には、ニッケル/チタン/バナジ
ウム合金、ニッケル/チタン/ニオブ合金などが包含さ
れる(1984年11月6日出願の米国特許出願第68
8,777号参照)。適当なAs温度を得る為、これら
合金のいずれかを、米国特許出願第668,771号(
1984年11月6日出願)に記載の方法によって処理
することができる。引張手段に適した合金は、ニッケル
/チタン/ニオブ合金である。
Suitable alloys for the retention means include nickel/titanium/vanadium alloys, nickel/titanium/niobium alloys, etc. (U.S. Patent Application No. 68, filed November 6, 1984)
8,777). In order to obtain suitable As temperatures, any of these alloys may be used in U.S. Patent Application No. 668,771 (
The treatment can be carried out by the method described in U.S. Pat. A suitable alloy for the tensile means is a nickel/titanium/niobium alloy.

ここに具体的に記載した態様を越えて、本発明の思想か
ら離れることなく、この開示に従って本発明を改良する
ことができることは、この技術分野の当業者には明らか
である。それ故、そのような改良も、特許請求の範囲に
よってのみ限定されるが、本発明の範囲に包含される。
It will be apparent to those skilled in the art that the invention can be modified in accordance with this disclosure beyond the embodiments specifically described herein without departing from the spirit of the invention. Therefore, such modifications are included within the scope of the invention, as limited only by the scope of the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、配置されようとしている本発明の態様の切り
欠き斜視図、 第2図は、部分的に配置された本発明の態様の切り欠き
斜視図、 第3図は、完全に配置された本発明の態様の切り欠き斜
視図、 第4図は、完全に配置されて引張手段が除去された本発
明の態様の切り欠き斜視図、 第5図は、保持手段をより詳しく示す引張手段の頂部の
拡大図、 第6図は、保持手段の他の態様を示す第5図と同様の拡
大図、 第7図は、保持手段の更に他の態様を示す第5図と同様
の拡大図、 第8図は、保持手段の別の態様を示す第5図と同様の拡
大図、 第9図は、保持手段の更に別の態様を示す第5図と同様
の拡大図、 第10図は、保持手段の異なる態様を示す第5図と同様
の拡大図である。 2・・・チューブシート、4・・・破損パイプ、6・・
・補修スリーブ、訃・刊1張手段、10.12 ・膨張
手段、Ig、10・・・対向末端、24・・・スペーサ
、26・・拡大断面部分、30・・フェルール、36.
38・・・保持手段、44・・・シール手段、45・取
付具、62・・・キャップ、66・・・保持手段キャッ
プ。 特許出願人 レイケム・コーポレイション図面の613
(内容に変更なし) F/に 3 FIG 5 FIG 7 FIG 9 手続補正書3.え) 昭和60年6月12日 事件の表示 昭和60年特許願第 72466 号 発明の名称 パイプ補修スリーブ装置およびパイプ補修方法補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国94025カリフオルニア、メン
ロパーク、フンスチチューション・ドライブ300番 名称 レイケム・コーポレイション 代理人
FIG. 1 is a cutaway perspective view of an embodiment of the invention being deployed; FIG. 2 is a cutaway perspective view of an embodiment of the invention partially deployed; FIG. 3 is a perspective cutaway view of an embodiment of the invention being fully deployed; FIG. 4 is a cutaway perspective view of an embodiment of the invention with the tensioning means fully deployed and the tensioning means removed; FIG. FIG. 6 is an enlarged view similar to FIG. 5 showing another aspect of the holding means; FIG. 7 is an enlarged view similar to FIG. 5 showing still another aspect of the holding means. , FIG. 8 is an enlarged view similar to FIG. 5 showing another aspect of the holding means, FIG. 9 is an enlarged view similar to FIG. 5 showing still another aspect of the holding means, and FIG. 10 is an enlarged view similar to FIG. FIG. 6 is an enlarged view similar to FIG. 5 showing a different aspect of the holding means; 2...Tube sheet, 4...Damaged pipe, 6...
- Repair sleeve, tension means, 10.12 - Expansion means, Ig, 10... Opposite end, 24... Spacer, 26... Enlarged cross section, 30... Ferrule, 36.
38... Holding means, 44... Seal means, 45... Mounting tool, 62... Cap, 66... Holding means cap. Patent applicant Raychem Corporation Drawing 613
(No change in content) F/to 3 FIG 5 FIG 7 FIG 9 Procedural amendment 3. E) Display of the June 12, 1985 case Patent Application No. 72466 of 1985 Name of the invention Pipe repair sleeve device and pipe repair method Person who makes amendments Relationship to the case Patent applicant address Hun, Menlo Park, California, United States of America 94025 300 Institution Drive Name Raychem Corporation Agent

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、破損パイプ内に補修スリーブを固定するための装置
であって、各末端に膨張手段を有する形状記憶合金引張
手段を含んで成り、該引張手段は、該膨張手段それぞれ
の少なくとも1部分がスリーブの外部に突出するように
、スリーブ内に保持され、該引張手段は、外部の機械的
手段を適用することなしに、スリーブの対向末端が外方
に膨張されて破損パイプの内径に係合するように該膨張
手段を互いに他方に向かってかつスリーブの内側に押し
やることを特徴とする装置。 2、該膨張手段が円錐形マンドレルから成る上記第1項
記載の装置。 3 該マンドレルの1つは引張手段と一体であり、該マ
ンドレルの他方は該引張手段に対して周方向に配置され
たコラプシブルマンドレルである上記第2項記載の装置
。 4、該形状記憶合金のマルテンザイト状態からオーステ
ナイト状態への遷移に対応した該引張手段の収縮により
該膨張手段を互いに他方に向かって押しやる上記第1項
記載の装置。 5、遷移が室温で起こる上記第4項記載の装置。 6 該引張手段が、該膨張手段の1つに近接して拡大断
面部分を有しており、該拡大断面部分は、該膨張手段を
互いに他方に向かって押しやる間、破損パイプの末端に
衝接している上記第4項記載の装置。 7、該膨張手段の1つに対して周囲に配置されたフェル
ールを更に含んで成り、該フェルールは、該膨張手段を
互いに他方に向かって押しやる間、該フェルールがスリ
ーブの末端にはまり、スリーブの膨張に関連して外方に
膨張するように、スリーブにはまるのに適した段つき外
径形状を有する上記第1項記載の装置。 8、該引張手段に対して周囲にかつ該膨張手段に対して
末梢部に配置された2つの保持手段を更に有して成り、
該保持手段は、スリーブめ膨張末端に係合するように外
方に膨張される上記第1項記載の装置。 9 破損パイプ内に補修スリーブを固定するための装置
であって、 各末端に膨張手段を有する引張手段、 該引張手段に対して周囲にかつ該膨張手段に対して末梢
部に配置された2つの保持手段を有して成り、該引張手
段は、該保持手段および該膨張手段それぞれの少なくと
も1部分がスリーブの外部に突出するように、スリーブ
内に保持され、該引張手段は、第1にスリーブの対向末
端が外方に膨張されて破損パイプの内径に係合し、第2
に該保持手段が外方に膨張されてスリーブの膨張末端に
係合するように、該保持手段の一方および該膨張手段の
一方を該保持手段の他方および該膨張手段の他方に向か
ってかつスリーブの内側に押しやることを特徴とする装
置。 10、該膨張手段が円錐形マンドレルから成る上記第9
項記載′の装置。 +1.該マンドレルの1つは引張手段と一体であり、該
マンドレルの他方は該引張手段に対して周方向に配置さ
れたコラプシブルマンドレルである上記第10項記載の
装置。 12、該引張手段は形状記憶合金から成り、該形状記憶
合金のマルテンサイト状態からオーステナイト状態への
遷移に対応した該引張手段の収縮により該保持手段およ
び該膨張手段を互いに他方に向かって押しやる上記第9
項記載の装置。 13、遷移が室温で起こる上記第12項記載の装置。。 14、該引張1段が、該膨張手段の1つに近接して拡大
断面部分を有しており、該拡大断面部分は、該保持手段
および該膨張手段それぞれを互いに他方に向かって押し
やる間、破損パイプの末端に衝接している上記第9項記
載の装置。 15、該膨張手段の1つに対して周囲に配置されたフェ
ルールを更に含んで成り、該フェルールは、該保持手段
および該膨張手段それぞれを互いに他方に向かって押し
やる間、該フェルールがスリーブの末端にはまり、スリ
ーブの膨張に関連して外方に膨張し、該保持手段の一方
が続いて外方に向かって膨張して膨張フェルールに係合
するように、段つき外径形状を有する上記第9項記載の
装置。 16、該保持手段の少なくとも1つが、マルテンサイト
状態からオーステナイト状態への遷移が室温で起こる形
状記憶合金から成る上記第9項記載の装置。 17、破損パイプ内に補修スリーブを固定するための装
置であって、 引張手段、 該引張手段の各末端にある膨張手段を含んで成り、該引
張手段は、該膨張手段のそれぞれの少なくyも1部分が
スリーブの外部に突出するように、スリーブ内に保持さ
れ、該引張手段は、スリーブの対向末端のまず一方そし
て他方が外方に膨張されて破損パイプの内径に係合する
ように該膨張手段を互いに他方に向かってかつスリーブ
の内側に押しやることを特徴とする装置。 18、該膨張手段が円錐形マンドレルから成る上記第1
7項記載の装置。 19、該マンドレルの1つは引張手段と一体であり、該
マンドレルの他方は該引張手段に対して周方向に配置さ
れたコラプシブルマンドレルである上記第18項記載の
装置。 20、該引張手段が形状記憶合金から成り、該形状記憶
合金のマルテンサイト状態からオーステナイト状態への
遷移に対応した該引張手段の収縮により該膨張手段を互
いに他方に向かって押しやる上牲第17項記載の装置。 21、遷移が′室温で起こる上記第20項記載の装置。 22、該引張手段が、該膨張手段の1つに近接して拡大
断面部分を有しており、該拡大断面部分は、該膨張手段
を互いに他方に向かって押しやる間、破損パイプの末端
に衝接している上記第20項記載の装置。 23、該膨張手段の1つに対して周囲に配置されたフェ
ルールを更に含んで成り、該フェルールは、該膨張手段
を互いに他方に向かって押しやる間、該フェルールがス
リーブの末端にはまり、スリーブの膨張に関連して外方
に膨張するように、段つき外径形状を有する上記第17
項記載の装置。 24、該引張手段に対して周囲にかつ該膨張手段に対し
て末梢部に配置された2つの保持手段を更に有して成り
、該保持手段の一方は、スリーブの膨張末端に係合する
ように外方に膨張され、該保持手段の他方は、膨張フェ
ルールに係合するように外方に膨張される上記第1項記
載の装置。 25、破損パイプを補修するための補修スリーブアッセ
ンブリであって、 各末端に膨張手段を有する形状記憶合金引張手段および
環状補修スリーブを含んで成り、該引槁手段は、該膨張
手段それぞれの少なくとも1部分がスリーブの外部に突
出するように、スリーブ内に保持され、該補修スリーブ
アッセンブリは破損パイプ内に挿入され、該引張手一段
は、外部の機械的手段を適用することなしに、スリーブ
の対向末端が外方に膨張されて破損パイプの内径に係合
するように該膨張手段を互いに他方に向かってかっスリ
ーブの内側に押しやることを特徴とするアブセンブリ。 26、該スリーブは、該スリーブの少なくとも1つの末
端に近接してシール手段を有する上記第25項記載のア
ッセンブリ。 27、該シール手段が、周方向に延びる歯を有して成る
上記第26項記載のアッセンブ1几286該膨張手段が
円錐形マンドレルから成る上記第25記載のアッセンブ
リ。 29、該マンドレルの1つは引張手段と一体であり、該
マンドレルの他方は該引張手段に対して周方向に配置さ
れたコラプシブルマンドレルである上記第28項記載の
アッセンブリ。 30、該形状記憶合金のマルテンサイト状態からオース
テナイト状態への遷移に対応した該引張手段の収縮によ
り該膨張手段を互いに他方に向かって押しやる上記第2
5項記載のアッセンブリ。 31、遷移が室温で起こる上記第30項記載のアッセン
ブリ。 32、該引張手段が、該膨張手段の1つに近接して拡大
断面部分を有しており、該拡大断面部分は、該膨張手段
を互いに他方に向がって押しやる間、破損パイプの末端
に衝接している上記第30項記載のアッセンブリ。 33、該膨張手段の1つに対して周囲に配置されたフェ
ルールを更に含んで成り、該フェルールは、該膨張手段
を互いに他方に向かって押しやる間、該フェルールがス
リーブの末端にはまり、スリーブの膨張に関連して外方
に膨張するように、段つき外径形状を有する上記第25
項記載のアッセンブリ。 34、該引張手段に対して周囲にかつ該膨張手段に対し
て末梢部に配置された2つの保持手段を更に有して成り
、該保持手段は、スリーブの膨張末端に係合するように
外方に膨張される上記第25項記載のアッセンブリ。 35、破損パイプを補修するための補修スリーブアッセ
ンブリであって、 各末端に膨張手段を有する引張手段、 該引張手段に対して周囲にかつ該膨張手段に対して末梢
部に配置された2つの保持手段および環状補修スリーブ
を有して成り、該引張手段は、該保持手段および該膨張
手段それぞれの少なくとも1部分がスリーブの外部に突
出するように、スリーブ内に保持され、該補修スリーブ
は破損パイプ内に挿入され、該引張手段は、第■にスリ
ーブの対向末端が外方に膨張されて破損パイプの内径に
係合し、第2に該保持手段が外方に膨張されてスリーブ
の膨張末端に係合するように、該保持手段の一方および
該膨張手段の一方を該保持手段の他方および該膨゛張手
段の他方に向かってかつスリーブの内側に押しやること
を特徴とするアッセンブリ。 36、該スリーブは、該スリーブ末端に近接してシール
手段を有する上記第35項記載のアッセンブリ。 37、該シール手段が、周方向に延びる歯を有して成る
上記第36項記載のアッセンブリ几38、該膨張手段が
円錐形マンドレルから成る上記第35項記載のアッセン
ブリ。 39、該マンドレルの1つは引張手段と一体であり、該
マンドレルの他方は該引張手段に対して周方向に配置さ
れたコラプシブルマンドレルである上記第38項記載の
アッセンブリ。 40、該引張手段は形状記憶合金から成り、該形状記憶
合金のマルテンサイト状態からオーステナイト状態への
遷移に対応した該引張手段の収縮により該保持手段およ
び該膨張手段を互いに他方に向かって押しやる上記第3
5項記載のアッセンブリ。 41、遷移が室温で起こる上記第40項記載のアッセン
ブリ。 42、該引張単段が、該膨張手段の1つに近接して拡大
断面部分を有しており、該拡大断面部分は、該保持手段
および該膨張手段それぞれを互いに他方に向かって押し
やる間、破損パイプの末端に衝接している上記第35項
記載のアッセンブリ。 43、該膨張手段の1つに対して周囲に配置されたフェ
ルールを更に含んで成り、該フェルールは、該膨張手段
を互いに他方に向かって押しやる間、該フェルールがス
リーブの末端にはまり、スリーブの膨張に関連して外方
に膨張するように、段つき外径形状を有する上記第35
項記載のアッセンブリ。 44、該保持手段の少なくとも1つが、マルテンサイト
状態からオーステナイト状態への遷移が室温で起こる形
状記憶合金から成る上記第35項記載のアッセンブリ。 45、破損パイプを補修するための補修スリーブアラ5
センブリであって、 引張手段、 該引張手段の各末端にある膨張手段 および 環状補修スリーブを含んで成り、該引張手段は、該膨張
手段それぞれの少なくとも1部分がスリーブの外部に突
出するように、スリーブ内に保持され、該補修スリーブ
は破損パイプ内に挿入され、該引張手段は、スリーブの
対向末端のまず一方そして他方が外方に膨張されて破損
パイプの内径に係合するように、該膨張手段を互いに他
方に向かってかつスリーブの内側に押しやることを特徴
とするアッセンブリ。 46、該スリーブは、該スリーブ末端に近接してシール
手段を有する上記第45項記載のアッセンブリ。 47゜該シール手段が、周方向に延びる歯を有して成る
上記第46項記載のアッセンブリ。 48、該膨張手段が円錐形マンドレルから成る上記第4
5項記載のアッセンブリ。 49、該マンドレルの1つは引張手段と一体であり、該
マンドレルの他方は該引張手段に対して周方向に配置さ
れたコラプシブルマンドレルである上記第48項記載の
アッセンブリ。 50、該引張手段は形状記憶合金から成り、該形状記憶
合金のマルテンサイト状態からオーステナイト状態への
遷移に対応した該引張手段の収縮により該保持手段およ
び該膨張手段を互いに他方に向かって押しやる上記第4
5項記載のアッセンブリ。 51、遷移が室温で起こる上記第50項記載のアッセン
ブリ。 52、該引張手段が、該膨張手段の1つに近接して拡大
断面部分を有しており、該拡大断面部分は、該保持手段
および該膨張手段それぞれを互いに他方に向かって押し
やる間、破損パイプの末端に衝接している上記第50項
記載のアッセンブリ。 53、該膨張手段の1つに対して周囲に配置されたフェ
ルールを更に含んで成り、該フェルールは、該膨張手段
を互いに他方に向かって押しやる間該フェルールがスリ
ーブの末端にはまり、スリーブの膨張に一連して外方に
膨張するように、段つき外径形状を有する上記第45項
記載のアッセンブリ。 54、該引張手段に対して周囲にかつ該膨張手段に対し
て末梢部に配置された2つの保持手段を更に有して成り
、該保持手段の一方はスリーブの膨張末端に係合するよ
うに外方に膨張され、該保持手段の他方は膨張フェルー
ルに係合するように外方に膨張される上記第53項記載
のアッセンブリ。 55、破損パイプを補修するための補修スリーブアッセ
ンブリであって、 一端に円錐形マンドレル並びに対抗端を有する引張手段
、 コラプシブルマンドレル および 環状補修スリーブを含んで成り、 該補修スリーブアッセンブリは、第1の位置では、該引
張手段に対して周方向および該引張手段の対向端に近接
して該クラブシブルマンドレルを配置させ、 該補修スリーブアッセンブリは、第2の位置では、該マ
ンドレルそれぞれの少なくとも11分がスリーブの外部
に突出するように、該引張手段を該スリーブ内に保持し
、 該補修スリーブアッセンブリは、第3の位置では、該コ
ラプンブルマンドレルの少なくとも1部分が破損パイプ
の外部に残るように破損パイプ内に挿入され、 該補修スリーブアッセンブリは、第4の位置では、マン
ドレルが該スリーブの内側に押しやられ、同時に該スリ
ーブの末端を外向きに膨張させて破損パイプに係合する
ように、外部の機械的手段を適用することなしに、コラ
プシブルマンドレルを引張手段に向けて収縮させ、 該補修スリーブアッセンブリは、第5の位置では、該引
張手段をアッセンブリから脱係合させるアッセンブリ。 56、該引張手段が、該コラプシブルマンドレル近接し
かつその末梢部に拡大断面部分を有しており、該拡大−
面部分は、該マンドレルの収縮中、破損パイプの末端に
衝接している上記第55項記載のアッセンブリ。 57、該マンドレルの収縮が、該引張手段のマルテンサ
イト状態からオーステナイト状態への金属相遷移に対応
した該引張手段の軸方向収縮により生じ、該遷移は室温
で起こる上記第55項記載 。 のアッセンブリ。 58、該マンドレルに対してその中央部周囲に配置され
たフェルールを更?こ含んで成り、該フェルールは、該
マンドレルを収縮する間該フェルールがスリーブの末端
にはまり、スリーブの膨張に関連して外方に膨張するよ
うに、段つき外径形状を有する上記第35項記載のアッ
センブリ。 59、該引張手段に対して周方向に、かつ各該マンドレ
ルの末梢部に配置された2つの膨張保持リングを更に有
して成り、該リングは、該スリーブの膨張末端により抑
制されるまで膨張する上記第55項記載のアッセンブリ
。 60、該スリーブは、該スリーブ末端に近接してシール
手段を有する上記第55項記載のアッセンブリ。 61、該シール手段が、周方向に延びる歯を有して成る
上記第60項記載のアッセンブリ。 62、破損パイプを補修するための補修スリー゛ブアッ
センブリであって、 一端に円錐形マンドレル並びに対抗端を有する引張手段
、 コラブシブルマンドレル、 2つの膨張保持リング および 環状補修スリーブを含んで成り、 該補修スリーブアッセンブリは、第1の位置では、該引
張手段に対して周方向および該引張手段の対向端に近接
して該コラプシブルマンドレルを配置させ、かつ該保持
リングを該引張手段に対して周方向に、該マンドレルに
対して末梢部に配置させ、 該補修スリーブアッセンブリは、第2の位置では、板保
持リングおよび該マンドレルそれぞれの少なくとも1部
)がスリーブの外部に突出するように、該引張手段を該
スリーブ内に保持し、該補修スリーブアッセンブリは、
第3の位置では、該保持リングの1つおよび該コラプシ
ブルマンドレルの少なくとも1部分が破損パイプの外部
に残るように破損パイプ内に挿入され、該補修スリーブ
は、第4の位置では、マンドレルが該スリーブの内側に
押しやられ、同時に該スリーブの対向末端を外向きに膨
張させて破損パイプに係合するように、コラプシブルマ
ンドレルを引張手段に向けて収縮させ、 該補修スリーブアッセンブリは、第5の位置では、該保
持リングを外向きに膨張させて該スリーブの膨張末端に
係合させ、 該補修スリーブアッセンブリは、第6の位置では、該引
張手段をアッセンブリから脱係合させるアッセンブリ。 63、該引張手段が、該コラプシブルマンドレルに近接
しかつその末梢部に拡大断面部分を有しており、該拡大
断面部分は、該マンドレルの収縮中、破損パイプの末端
に衝接している上記第62項記載のアッセンブリ。 64、該引張手段が形状記憶合金から成り、各保持リン
グおよびマンドレルの収縮が、該引張手段のマルテンサ
イト状態からオーステナイト状態への金属相遷移に対応
した該引張手段の軸方向収縮により生じ、該遷移は室温
で起こる上記第62項記載のアッセンブリ。 65、該マンドレルに対してその中央部周囲に配置され
たフェルールを更に含んで成り、該フェルールは、該保
持リングおよびマンドレルを収縮する間該フェルールが
スリーブの末端にはまり、スリーブの膨張に関連して外
方に膨張するように、スリーブにはまるのに適した段つ
き外径形状を有する上記第64項記載のアッセンブリ。 66、該保持リングの少なくとも1つは、室温でマルテ
ンサイト状態からオーステナイト状態への遷移を行う形
状記憶合金から成る上記第65項記載のアッセンブリ。 67、該スリーブは、該スリーブ末端に近接してシール
手段私有する上記第62項記載のアッセンブリ。 68、該シール手段が、周方向に延びる歯を有して成る
上記第67項記載のアッセンブリ。 69、破損パイプを補修するための補修スリーブアッセ
ンブリであって、 一端に円錐形マンドレル並びに対抗端を有する引張手段
、 円錐形コラプシブルマンドレル および 環状補修スリーブを含んで成り、 該補修スリーブアッセンブリは、第1の位置では、該引
張手段に対して周方向および該引張手段の対向端に近接
して該コラプシブルマンドレルを配置させ、 該補修スリーブアッセンブリは、第2の位置では、各マ
ンドレルの少なくとも1部分がスリーブの外部に突出す
るように、該引張手段を該スリーブ内に保持し、 該補修スリーブアッセンブリは、第3の位置では、該コ
ラプシブルマンドレルの少なくとも1部分が破損パイプ
の外部に残るように破損ノ下イブ内に挿入され、 該補修スリーブアッセンブリは、第4の位置では、マン
ドレルが該スリーブの内側に押しやられてスリーブの一
方の末端および次いで他方の末端が、外向きに膨張され
て破損パイプに係合するように、コラプシブルマンドレ
ルを引張手段に対して収縮させ、 該補修スリーブアッセンブリは、第5の位置では、該引
張手段をアッセンブリから脱係合させるアッセンブリ。 70、該引張手段が、該コラプシブルマンドレルに近接
しかつその末梢部近くに拡大断面部分を有しており、該
拡大断面部分は、該マンドレルの収縮中、破損パイプの
末端に衝接している上記第69項記載のアッセンブリ。 71、該引張手段が形状記憶合金から成り、該マンドレ
ルの収縮が、該引張手段のマルテンサイト状態からオー
ステナイト状態への金属相遷移に対応した該引謔手段の
軸方向収縮により生じ、該遷移は室温で起こる上記第6
9項記載のアッセンブリ。 72、該マンドレルに対してその中央部周囲に配置され
たフェルールを更に含んで成り、該フェルールは、該マ
ンドレルを収縮する間、該フェルールがスリーブの末端
にはまり、スリーブの膨張に関連して外方に膨張するよ
うに、スリーブにはまるのに適した段つき外径形状を有
する上記第71項記載のアッセンブリ。 73 該引張手段に対して周方向に、かつ各該マンドレ
ルの末梢部に配置された2つの膨張保持リングを更に有
して成り、該リングの一方は、該スリーブの膨張末端に
より抑制されるまで膨張し、・該リングの他方は膨張フ
ェルールにより抑制されるまで膨張する上記第72項記
載のアッセンブリ。 74、該スリーブは、該スリーブ末端に近接してシール
手段を有する上記第69項記載のアッセンブリ。 75、該シール手段が、周方向に延びる歯を有して成る
上記第74項記載のアッセンブリ。 76、各末端に膨張手段を有する引張手段および補修ス
リーブを有して成り、該引張手段は膨張手段の少なくと
も1部分がスリーブの外部に突出するようにスリーブ内
に保持される補修装置アッセンブリを組み立て、 補修装置アッセンブリを破損パイプに挿入し、膨張手段
を収縮させ、 膨張手段をスリーブ末端に係合させ、 スリーブの一端を外向きに完全に膨張させて破損パイプ
に係合させ、次いでスリーブの他端を外向きに完全に膨
張させて破損パイプに係合させ、引張手段を除去するこ
と を含んで成る、破損パイプの補修方法。 77、引張手段の除去工程が、膨張手段の少なくとも1
つの除去をも含む上記第77項記載の方法。 78、各末端に膨張手段を有する形状記憶台から成る引
張手段および補修スリーブを有して成り、該引張手段は
膨張手段の少なくとも1部分がスリーブの外部に突出す
るようにスリーブ内に保持される補修装置アッセンブリ
を供給し、 補修装置アッセンブリを破損パイプに挿入し、補修装置
アッセンブリを加温し、 外部の機械的手段を用いることなしに膨張手段を収縮さ
せ、 膨張手段をスリーブ末端に係合させ、 スリーブの末端を外向きに完全に膨張させて破損パイプ
に係合させ、 引張手段を除去すること を含んで成る、破損パイプの補修方法。 79、加温工程が、補修装置アッセンブリを室温以上の
温度にさらすことを含んで成る上記第78項記載の方法
。 80、補修装置アッセンブリを破損パイプに挿入する直
前に、補修装置アッセンブリを寒剤により冷却すること
を含んで成る上記第78項記載の方法。 81、加温工程が、補修装置アッセンブリを室温以上の
温度にさらすことを含んで成る上記第80項記載の方法
。 82、スリーブの末端を膨張する工程が、スリーブの一
端を完全に膨張させ、次いでスリーブの他端を完全に膨
張させることを含んで成る上記第78項記載の方法。 83、該補修装置が、該引張手段に対して周方向に、か
つ該膨張手段の末梢部に配置された2つの膨張保持リン
グを更に有して成り、方法は、保持リングをスリーブの
膨張末端に隣接して配置し、 リングを膨張させ、 続いて保持リングの膨張により、スリーブの膨張末端を
完全に膨張した位置に固定することを更に含んで成る上
記第78項記載の方法。 84、保持リングの少なくとも1つが形状記憶合金から
成り、リング膨張工程が、リングを室温にさらすことを
含んで成る上記第83項記載の方法。 85、該補修装置が、該引張手段に対して周方向に、か
つ該膨張手段の末梢部に配置された2つの膨張保持リン
グを更に有して成り、方法は、保持リングをスリーブの
膨張末端に隣接して配置し、 リングを膨張させ、 続いて保持リングの膨張により、スリーブの膨張末端を
完全に膨張した位置に固定することを更に含んで成る上
記第80項記載の方法。 86、保持リングの少なくとも1つが形状記憶合金から
成り、リング膨張工程が、リングを室温にさらすことを
含んで成る上記第85項記載の方87、該引張手段の除
去工程が、膨張手段の少なくとも1つの除去をも含む上
記第78項記載の方法。 88、各末端に膨張手段を有する引張手段、該引張手段
に対して周方向に、かつ該膨張手段の末梢部に配置され
た2つの膨張保持リングおよび補修スリーブを有して成
り、該引張手段は保持リングおよび膨張手段の少なくと
も1部分がスリーブの外部に突出するようにスリーブ内
に保持される補修装置アッセンブリを組み立て、 補修装置アッセンブリを破損パイプに挿入し、膨張手段
および保持リングをそれぞれ膨張させ、スリーブの末端
を外向きに膨張させて破損パイプに係合させ、 スリーブの膨張末端に隣接して保持リングを配置し、 保持リングを膨張させ、 続いて保持リングの膨張により、スリーブの膨張末端を
完全に膨張した位置に固定し、引張手段を除去すること を含んで成る、破損パイプの補修方法。 89、保持リングの少なくとも1つが形状記憶合金から
成り、リング膨張工程が、リングを室温を越える温度に
さらすことを含んで成る上記第88項記載の方法。 90、保持リングの少なくとも1つが形状記憶合金から
成り、リング膨張工程が、リングを室温にさらすことを
含んで成る上記第88項記載の方法。 91、スリーブ末端の膨張工程が、スリーブの一端を完
全に膨張させ、次いでスリーブの他端を完全膨張させる
ことを含んで成る上記第88項記載の方法。 92、該引張手段の除去工程が、膨張手段の少なくとも
1つの除去をも含む上5「第88項記載の方法。
Claims: 1. An apparatus for fixing a repair sleeve in a damaged pipe, comprising a shape memory alloy tensioning means having an expansion means at each end, the tensioning means being connected to a respective one of the expansion means. is retained within the sleeve such that at least a portion of the pipe protrudes outside the sleeve, and the tensioning means is adapted to cause the opposite ends of the sleeve to expand outwardly to remove the damaged pipe without applying external mechanical means. device, characterized in that the expansion means are forced towards each other and inside the sleeve so as to engage the inner diameter of the sleeve. 2. The device of claim 1, wherein said expansion means comprises a conical mandrel. 3. The apparatus of claim 2, wherein one of the mandrels is integral with the tensioning means and the other of the mandrels is a collapsible mandrel disposed circumferentially relative to the tensioning means. 4. The device according to item 1 above, wherein the expansion means are pushed toward each other by contraction of the tension means corresponding to the transition of the shape memory alloy from the martenzite state to the austenite state. 5. The device according to item 4 above, wherein the transition occurs at room temperature. 6. the tensioning means has an enlarged cross-section portion adjacent one of the expansion means, the enlarged cross-section portion impinging on the end of the broken pipe while forcing the expansion means towards each other; 4. The device according to item 4 above. 7. further comprising a ferrule disposed circumferentially relative to one of the expansion means, the ferrule fitting into the distal end of the sleeve while forcing the expansion means toward each other; 2. The device of claim 1, having a stepped outer diameter shape adapted to fit into the sleeve so as to expand outwardly in conjunction with expansion. 8. further comprising two retaining means disposed peripherally to the tensioning means and distally to the inflation means;
2. The device of claim 1, wherein the retaining means is expanded outwardly to engage the sleeve-inflated end. 9. Apparatus for fixing a repair sleeve in a damaged pipe, comprising: a tensioning means having an inflation means at each end; two tensioning means disposed peripherally to the tensioning means and distal to the inflation means; retaining means, the tensioning means being retained within the sleeve such that at least a portion of each of the retention means and the inflation means protrudes outside the sleeve; the opposite ends of which are expanded outwardly to engage the inner diameter of the broken pipe and the second
one of the retention means and one of the expansion means toward the other of the retention means and the other of the expansion means such that the retention means is expanded outwardly to engage the expanded end of the sleeve. A device characterized by pushing the inside of the body. 10. No. 9 above, wherein said expansion means comprises a conical mandrel.
Apparatus as described in Section 1. +1. 11. The apparatus of claim 10, wherein one of the mandrels is integral with the tensioning means and the other of the mandrels is a collapsible mandrel disposed circumferentially relative to the tensioning means. 12. The tensioning means comprises a shape memory alloy, and contraction of the tensioning means corresponding to the transition of the shape memory alloy from a martensitic state to an austenitic state forces the holding means and the expansion means toward each other. 9th
Apparatus described in section. 13. The device of paragraph 12 above, wherein the transition occurs at room temperature. . 14. said tensioning stage has an enlarged cross-sectional portion proximate one of said inflation means, said enlarged cross-sectional portion while forcing said retaining means and said inflation means each toward one another; 10. The device of claim 9 impinging on the end of a broken pipe. 15, further comprising a ferrule disposed circumferentially relative to one of the inflation means, the ferrule disposed at the distal end of the sleeve while forcing each of the retention means and the inflation means toward the other; said second retaining means having a stepped outer diameter shape such that said retaining means subsequently expands outwardly to engage the expansion ferrule; The device according to item 9. 16. The device of claim 9, wherein at least one of said holding means comprises a shape memory alloy whose transition from martensitic state to austenitic state occurs at room temperature. 17. Apparatus for securing a repair sleeve in a damaged pipe, comprising: tensioning means; inflation means at each end of the tensioning means; The tensioning means is retained within the sleeve such that one portion projects outside the sleeve, and the tensioning means is extended outwardly to engage the inner diameter of the broken pipe. A device characterized in that it forces the expansion means towards each other and inside the sleeve. 18. said first part, said expansion means comprising a conical mandrel;
The device according to item 7. 19. The apparatus of claim 18, wherein one of the mandrels is integral with the tensioning means and the other of the mandrels is a collapsible mandrel disposed circumferentially relative to the tensioning means. 20. The tensioning means is made of a shape memory alloy, and the contraction of the tensioning means corresponding to the transition of the shape memory alloy from the martensitic state to the austenitic state forces the expansion means toward each other, item 17. The device described. 21. The device of paragraph 20 above, wherein the transition occurs at room temperature. 22, said tensioning means having an enlarged cross-section portion proximate one of said expansion means, said enlarged cross-section portion impacting the distal end of the broken pipe while forcing said expansion means toward one another; 21. The device of claim 20 above, which is in contact with the device. 23, further comprising a ferrule disposed circumferentially relative to one of the inflation means, the ferrule fitting into the distal end of the sleeve while forcing the inflation means toward each other; said seventeenth tube having a stepped outer diameter shape so as to expand outwardly in conjunction with expansion;
Apparatus described in section. 24, further comprising two retention means disposed peripherally to the tensioning means and distally to the inflation means, one of the retention means adapted to engage the inflation end of the sleeve; 2. The device of claim 1, wherein the other of the retaining means is expanded outwardly to engage the expansion ferrule. 25. A repair sleeve assembly for repairing a damaged pipe comprising a shape memory alloy tensioning means and an annular repair sleeve having an expansion means at each end, the tensioning means comprising at least one of each of the expansion means. The repair sleeve assembly is inserted into the damaged pipe, the tensioning means being retained within the sleeve such that the portion protrudes outside the sleeve, and the tensioning means is inserted into the opposite end of the sleeve without applying external mechanical means. An assembly characterized in that the distal ends are expanded outwardly to force the expansion means toward each other and inside the sleeve so as to engage the inner diameter of the broken pipe. 26. The assembly of claim 25, wherein the sleeve has sealing means proximate at least one end of the sleeve. 27. The assembly of claim 26, wherein said sealing means comprises circumferentially extending teeth. 286. The assembly of claim 25, wherein said inflation means comprises a conical mandrel. 29. The assembly of claim 28, wherein one of the mandrels is integral with the tensioning means and the other of the mandrels is a collapsible mandrel disposed circumferentially relative to the tensioning means. 30. The above-mentioned second method of pushing the expansion means toward each other by contraction of the tension means corresponding to the transition of the shape memory alloy from the martensitic state to the austenitic state.
Assembly according to item 5. 31. The assembly of paragraph 30 above, wherein the transition occurs at room temperature. 32, said tensioning means having an enlarged cross-section portion proximate one of said expansion means, said enlarged cross-section portion being able to hold the distal end of the broken pipe while forcing said expansion means toward one another; 31. The assembly of claim 30, wherein the assembly is in abutment with the assembly. 33, further comprising a ferrule disposed circumferentially relative to one of the inflation means, the ferrule fitting into the distal end of the sleeve while forcing the inflation means toward each other; said twenty-fifth tube having a stepped outer diameter shape so as to expand outwardly in conjunction with expansion;
Assembly as described in section. 34, further comprising two retaining means disposed peripherally to the tensioning means and distally to the inflation means, the retaining means being externally disposed to engage the inflation end of the sleeve. 26. The assembly according to claim 25, wherein the assembly is expanded in one direction. 35. A repair sleeve assembly for repairing a broken pipe, comprising a tensioning means having an inflation means at each end, two retainers disposed peripherally to the tensioning means and distal to the inflation means. means and an annular repair sleeve, the tensioning means being retained within the sleeve such that at least a portion of each of the retaining means and the inflation means protrudes outside the sleeve; (i) the opposite ends of the sleeve are expanded outwardly to engage the inner diameter of the broken pipe; and secondly, the retention means are expanded outwardly to engage the inner diameter of the broken pipe. An assembly characterized in that the one of the retaining means and the one of the inflation means is forced towards the other of the retaining means and the other of the inflation means and into the inside of the sleeve so as to engage the other of the retention means and the other of the inflation means. 36. The assembly of claim 35, wherein said sleeve has sealing means proximate said sleeve distal end. 37. The assembly of claim 36, wherein said sealing means comprises circumferentially extending teeth; and the assembly of claim 35, wherein said expansion means comprises a conical mandrel. 39. The assembly of claim 38, wherein one of the mandrels is integral with the tensioning means and the other of the mandrels is a collapsible mandrel disposed circumferentially relative to the tensioning means. 40. The tensioning means comprises a shape memory alloy, and contraction of the tensioning means corresponding to the transition of the shape memory alloy from a martensitic state to an austenitic state forces the holding means and the expansion means toward each other. Third
Assembly according to item 5. 41. The assembly of paragraph 40 above, wherein the transition occurs at room temperature. 42, said tensioning stage having an enlarged cross-sectional portion proximate one of said inflation means, said enlarged cross-sectional portion while forcing said retaining means and said inflation means each toward one another; 36. The assembly of paragraph 35, wherein the assembly is abutting the end of a broken pipe. 43, further comprising a ferrule disposed circumferentially relative to one of the inflation means, the ferrule fitting into the distal end of the sleeve while forcing the inflation means toward each other; The thirty-fifth part has a stepped outer diameter shape so as to expand outwardly in conjunction with expansion.
Assembly as described in section. 44. The assembly of claim 35, wherein at least one of said retaining means comprises a shape memory alloy whose transition from a martensitic state to an austenitic state occurs at room temperature. 45. Repair sleeve for repairing damaged pipes 5
An assembly comprising a tensioning means, an inflation means at each end of the tensioning means, and an annular repair sleeve, the tensioning means being arranged such that at least a portion of each of the inflation means projects outside the sleeve. Retained within a sleeve, the repair sleeve is inserted into the damaged pipe and the tensioning means is adapted to expand the repair sleeve such that first and then the opposite ends of the sleeve are expanded outwardly to engage the inner diameter of the damaged pipe. An assembly characterized in that the expansion means are forced towards each other and inside the sleeve. 46. The assembly of claim 45, wherein said sleeve has sealing means proximate said sleeve distal end. 47. An assembly according to claim 46, wherein said sealing means comprises circumferentially extending teeth. 48, said fourth wherein said expansion means comprises a conical mandrel;
Assembly according to item 5. 49. The assembly of claim 48, wherein one of the mandrels is integral with the tensioning means and the other of the mandrels is a collapsible mandrel disposed circumferentially relative to the tensioning means. 50. The tensioning means comprises a shape memory alloy, and contraction of the tensioning means corresponding to the transition of the shape memory alloy from a martensitic state to an austenitic state forces the holding means and the expansion means toward each other. Fourth
Assembly according to item 5. 51. The assembly of paragraph 50 above, wherein the transition occurs at room temperature. 52, said tensioning means having an enlarged cross-sectional portion proximate one of said inflation means, said enlarged cross-sectional portion being resistant to failure while forcing said retaining means and said inflation means each toward one another; 51. The assembly of claim 50, wherein the assembly abuts the end of the pipe. 53, further comprising a ferrule disposed circumferentially relative to one of the inflation means, the ferrule fitting into the distal end of the sleeve while forcing the inflation means toward each other and causing inflation of the sleeve; 46. The assembly of claim 45, wherein the assembly has a stepped outer diameter so as to expand outwardly in series. 54, further comprising two retention means disposed peripherally to the tensioning means and distally to the inflation means, one of the retention means being adapted to engage the inflation end of the sleeve; 54. The assembly of claim 53, wherein the assembly is expanded outwardly, the other of the retaining means being expanded outwardly to engage the expansion ferrule. 55, a repair sleeve assembly for repairing a damaged pipe, comprising a tensioning means having a conical mandrel at one end and an opposing end, a collapsible mandrel and an annular repair sleeve, the repair sleeve assembly comprising a first position, the clubcable mandrels are disposed circumferentially relative to the tensioning means and proximate opposite ends of the tensioning means, and the repair sleeve assembly is arranged such that at least 11 minutes of each of the mandrels are disposed in the second position. the tensioning means is retained within the sleeve so as to protrude outside the sleeve, and the repair sleeve assembly is broken such that in the third position, at least a portion of the collapsible mandrel remains outside the broken pipe. inserted into the pipe, the repair sleeve assembly is configured such that in a fourth position, the mandrel is forced inside the sleeve while simultaneously expanding the distal end of the sleeve outwardly to engage the damaged pipe. retracting the collapsible mandrel toward the tensioning means without applying any mechanical means, the repair sleeve assembly disengaging the tensioning means from the assembly in the fifth position; 56, the tensioning means having an enlarged cross-sectional portion proximate and distal to the collapsible mandrel;
56. The assembly of claim 55, wherein the face portion abuts the end of the broken pipe during contraction of the mandrel. 57. The method of claim 55, wherein the contraction of the mandrel is caused by axial contraction of the tensioning means corresponding to a metallic phase transition of the tensioning means from a martensitic state to an austenitic state, the transition occurring at room temperature. assembly. 58. Change the ferrule placed around the center of the mandrel? 35, wherein the ferrule has a stepped outer diameter configuration such that the ferrule fits into the distal end of the sleeve during contraction of the mandrel and expands outwardly in conjunction with expansion of the sleeve. Assembly as described. 59, further comprising two expansion retention rings disposed circumferentially relative to the tensioning means and distal to each of the mandrels, the rings expanding until restrained by the expansion ends of the sleeves; 56. The assembly according to item 55 above. 60. The assembly of claim 55, wherein said sleeve has sealing means proximate said sleeve distal end. 61. The assembly of claim 60, wherein the sealing means comprises circumferentially extending teeth. 62, a repair sleeve assembly for repairing a damaged pipe, comprising a tensioning means having a conical mandrel at one end and an opposite end, a collapsible mandrel, two expansion retaining rings and an annular repair sleeve; The repair sleeve assembly, in a first position, positions the collapsible mandrel circumferentially relative to the tensioning means and proximate an opposite end of the tensioning means, and positions the retaining ring circumferentially relative to the tensioning means. the repair sleeve assembly is disposed distally relative to the mandrel in a second position, and the repair sleeve assembly is disposed distally relative to the mandrel in a second position such that at least a portion of each of the plate retaining ring and the mandrel protrudes to the exterior of the sleeve. retaining means within the sleeve, the repair sleeve assembly comprising:
In a third position, the repair sleeve is inserted into a broken pipe such that one of the retaining rings and at least a portion of the collapsible mandrel remains external to the broken pipe; retracting the collapsible mandrel toward the tensioning means so as to be forced inwardly of the sleeve and simultaneously expand opposing ends of the sleeve outwardly to engage the broken pipe; in the sixth position, the retaining ring is expanded outwardly into engagement with the expanded end of the sleeve; and in the sixth position, the repair sleeve assembly disengages the tensioning means from the assembly. 63, wherein the tensioning means has an enlarged cross-section portion proximate and distal to the collapsible mandrel, the enlarged cross-section portion impinging upon the end of the broken pipe during contraction of the mandrel; Assembly according to clause 62. 64, wherein the tensioning means comprises a shape memory alloy, the contraction of each retaining ring and mandrel is caused by axial contraction of the tensioning means corresponding to a metallic phase transition of the tensioning means from a martensitic state to an austenitic state; 63. An assembly according to clause 62, wherein the transition occurs at room temperature. 65, further comprising a ferrule disposed about a central portion of the mandrel, the ferrule engaging the distal end of the sleeve during deflation of the retaining ring and mandrel and associated with expansion of the sleeve; 65. The assembly of claim 64, having a stepped outer diameter shape suitable for fitting into a sleeve so as to expand outwardly. 66. The assembly of claim 65, wherein at least one of the retaining rings comprises a shape memory alloy that transitions from a martensitic state to an austenitic state at room temperature. 67. The assembly of claim 62, wherein the sleeve includes sealing means proximate the distal end of the sleeve. 68. The assembly of claim 67, wherein the sealing means comprises circumferentially extending teeth. 69, a repair sleeve assembly for repairing a damaged pipe, comprising: a conical mandrel at one end and a tensioning means having an opposite end; a conical collapsible mandrel and an annular repair sleeve; in one position, the collapsible mandrel is disposed circumferentially relative to the tensioning means and proximate opposite ends of the tensioning means, and in a second position, the repair sleeve assembly disposes at least a portion of each mandrel. retaining the tensioning means within the sleeve such that the tensioning means protrudes outside the sleeve; and the repair sleeve assembly is configured such that in the third position, at least a portion of the collapsible mandrel remains outside the broken pipe. The repair sleeve assembly is inserted into the damaged lower sleeve, and in a fourth position, the mandrel is forced inside the sleeve to expand one end of the sleeve outwardly and then the other end of the sleeve to expand the repair sleeve assembly outwardly. an assembly for collapsing a collapsible mandrel relative to a tensioning means to engage a pipe; the repair sleeve assembly disengaging the tensioning means from the assembly in a fifth position; 70. The tensioning means has an enlarged cross-sectional portion proximate to the collapsible mandrel and near its distal end, the enlarged cross-sectional portion impinging on the end of the broken pipe during contraction of the mandrel. An assembly according to paragraph 69 above. 71, the tensioning means comprises a shape memory alloy, the contraction of the mandrel is caused by axial contraction of the tensioning means corresponding to a metallic phase transition of the tensioning means from a martensitic state to an austenitic state; The sixth above occurs at room temperature.
Assembly according to item 9. 72, further comprising a ferrule disposed about the central portion of the mandrel, the ferrule fitting into the distal end of the sleeve during contraction of the mandrel and extruding in conjunction with expansion of the sleeve; 72. An assembly according to claim 71, having a stepped outer diameter shape suitable for fitting into a sleeve so as to expand in a direction. 73 further comprising two expansion retention rings disposed circumferentially relative to the tensioning means and distal to each of the mandrels, one of the rings retaining the expansion until restrained by the expansion end of the sleeve. 73. The assembly of claim 72, wherein: the other ring expands until it is restrained by an expansion ferrule. 74. The assembly of claim 69, wherein the sleeve has sealing means proximate the sleeve distal end. 75. The assembly of claim 74, wherein the sealing means comprises circumferentially extending teeth. 76, assembling a repair device assembly comprising a tensioning means having an inflation means at each end and a repair sleeve, the tensioning means being retained within the sleeve such that at least a portion of the inflation means projects outside the sleeve; , inserting the repair device assembly into the damaged pipe, deflating the expansion means, engaging the expansion means with the distal end of the sleeve, fully expanding one end of the sleeve outwardly to engage the damaged pipe, and then removing the rest of the sleeve. A method of repairing a damaged pipe comprising fully expanding the end outwardly to engage the damaged pipe and removing the tensioning means. 77, the step of removing the tensioning means removes at least one of the expansion means;
78. The method of claim 77, further comprising removing one or more of the following. 78, comprising a tensioning means consisting of a shape memory platform having an inflation means at each end and a repair sleeve, the tensioning means being retained within the sleeve such that at least a portion of the inflation means projects outside the sleeve; providing a repair device assembly, inserting the repair device assembly into the damaged pipe, warming the repair device assembly, deflating the expansion means without external mechanical means, and engaging the expansion means with the sleeve end; , a method for repairing a damaged pipe comprising fully expanding the distal end of the sleeve outwardly to engage the damaged pipe and removing the tensioning means. 79. The method of claim 78, wherein the warming step comprises exposing the repair device assembly to a temperature above room temperature. 80. The method of claim 78, comprising cooling the repair device assembly with a cryogen immediately before inserting the repair device assembly into the damaged pipe. 81. The method of claim 80, wherein the warming step comprises exposing the repair device assembly to a temperature above room temperature. 82. The method of claim 78, wherein the step of expanding the distal end of the sleeve comprises fully expanding one end of the sleeve and then fully expanding the other end of the sleeve. 83, the repair device further comprising two inflation retention rings disposed circumferentially with respect to the tensioning means and distal to the inflation means, the method comprising: attaching the retention rings to the inflation end of the sleeve; 79. The method of claim 78, further comprising: disposing adjacent the ring, and subsequently securing the expanded end of the sleeve in the fully expanded position by expansion of the retaining ring. 84. The method of claim 83, wherein at least one of the retaining rings is comprised of a shape memory alloy and the ring expanding step comprises exposing the ring to room temperature. 85, the repair device further comprising two inflation retention rings disposed circumferentially with respect to the tensioning means and distal to the inflation means, the method comprising: attaching the retention rings to the inflation end of the sleeve; 81. The method of claim 80, further comprising: disposing adjacent the ring, and subsequently securing the expanded end of the sleeve in the fully expanded position by expansion of the retaining ring. 86. The method of claim 85, wherein at least one of the retaining rings comprises a shape memory alloy, and the step of expanding the ring comprises exposing the ring to room temperature. 79. The method of claim 78, further comprising one removal. 88, a tensioning means having an inflation means at each end, two inflation retaining rings and a repair sleeve disposed circumferentially relative to the tensioning means and distal to the inflation means, the tensioning means comprising: assembles a repair device assembly retained within the sleeve such that at least a portion of the retaining ring and the inflation means protrude outside the sleeve, inserting the repair device assembly into the damaged pipe, and inflating the inflation means and the retaining ring, respectively. expanding the distal end of the sleeve outwardly to engage the broken pipe, positioning a retaining ring adjacent the distal end of the sleeve, inflating the retaining ring, and subsequently expanding the retaining ring to cause the distal end of the sleeve to engage the distal end of the sleeve. A method of repairing a damaged pipe comprising fixing the pipe in a fully expanded position and removing the tensioning means. 89. The method of claim 88, wherein at least one of the retaining rings is comprised of a shape memory alloy and the ring expanding step comprises exposing the ring to a temperature above room temperature. 90. The method of claim 88, wherein at least one of the retaining rings is comprised of a shape memory alloy and the ring expanding step comprises exposing the ring to room temperature. 91. The method of claim 88, wherein the step of expanding the sleeve end comprises fully expanding one end of the sleeve and then fully expanding the other end of the sleeve. 92. The method of paragraph 88, wherein the step of removing the tensioning means also includes removing at least one of the expansion means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01279197A (en) * 1988-04-29 1989-11-09 Tokyo Gas Co Ltd Method for partly repairing pipe conduit from its internal surface

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