AT515064A1 - Verfahren zur gleichzeitigen Einbringung einer Mehrzahl von Rohren in ein Leerrohr und Rohrbündelvorschubeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung zur gleichzeitigen Einbringung einer Mehrzahl von leeren Minirohren in ein bereits im Boden verlegtes Leerrohr mit deutlich größerem Durchmesser unter Verwendung einer Rohrbündelvorschubeinrichtung, wobei die von Minirohrvorlagerollen abgenommen Minirohre in der Rohrbündelvorschubeinrichtung eine erste Ausrichtung zueinander erfahren, die Minirohre nach dem Verlassen der Rohrbündelvorschubeinrichtung einem Trichter (4) zugeführt werden und in dem Trichter (4) eine zweite Ausrichtung zueinander erfahren und nach dem Verlassen der Engstelle des Trichters (4) in der Form eines Minirohrbündels durch die zentrale Öffnung einer Schneidzange (9) in das Leerrohr eingeführt werden, wobei die Schneidzange (9) das eine freie Ende des Leerrohres fixiert und wobei die freien Enden der Minirohre in einem Molch fixiert sind, welcher von einem Zugseil zum anderen freien Ende des Leerrohres gezogen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Einbringung einerMehrzahl von hohlen Rohren geringen Außendurchmessers in ein Leerrohr mitdeutlich größerem Innendurchmesser und eine Rohrbündelvorschubeinrichtung zurDurchführung dieses Verfahrens für das gleichzeitige Einbringen einer Mehrzahlsogenannter Minirohre in ein bereits im Boden verlegtes Leerrohr.

Mit der zunehmenden Verbreitung von örtlichen Netzwerken mit Kabeln ausoptischen Fasern, auch Lichtwellenleiter genannt, wird es notwendig, bereits früherim Boden verlegte Leerrohre mit einer Vielzahl von Minirohren zu bestücken, inwelche anschließend die Lichtwellenleiter je nach Bedarf eingebracht werden.

Solche Minirohre weisen beispielsweise einen Außendurchmesser von 7 mm auf undkönnen 12 bis 24 Lichtwellenleiter aufnehmen. Ein marktüblicher Durchmesser fürbereits verlegte Leerrohre liegt beispielsweise bei 50 mm. In ein solches Leerrohrkönnten rein mathematisch betrachtet 20 Minirohre eingebracht werden. Dievorliegende Erfindung stellt sich jedoch die Aufgabe 18 Minirohre mit einemDurchmesser von 7 mm und ein Minirohr mit einem Durchmesser von 14 mm in einLeerrohr mit 50 mm einzubringen, wobei das Minirohr mit dem Durchmesser von 14mm als Korrespondenzrohr zwischen zwei Verteilern gedacht ist und zur Verwertungvon Totstrecken dienen soll. In einem solchen Rohrbündel könnten dann mindestens312 Lichtwellenleiter verlegt werden.

Die nach dem Stand der Technik vorhandenen Geräte für die Einbringung solcherMinirohre mittels Zugseil in ein Leerrohr der genannten Art sind nur für eine zumTeil erheblich geringere Anzahl von Minirohren einsetzbar. Bei einer Anzahl vonmehr als 12 bis 15 Minirohren kommt es durch ungleichmäßige und schwer zusteuernde Zugkräfte, bedingt durch auftretende Reibungskräfte entlang derInnenfläche des Leerrohres zur Zerstörung einzelner Minirohre. Überdies erzieltman damit nur eine maximal erreichbare Länge des Leerrohres von 400 m, wobeiaber mindestens vier bis fünf Personen zur Nachführung des Minirohrverbundeserforderlich sind.

Eine weitere verbreitete Methode besteht in der Einbringung der Minirohre perHand. Dabei werden 7 bis 8 Minirohre im Verbund in ein 50 mm Leerrohr mittels eines Vorspannes durch eine Person auf einer Länge von maximal 100 m erreicht,wobei mindestens eine weitere Person den Minirohrverbund nachführen muss.

Nach einer alternativen bekannten Methode werden etwa 7 Minirohre mit einemAußendurchmesser von 10 mm mittels Pressluft eingebracht. Diese Methode istbeispielsweise in der EP 1 045 189 beschrieben. Mit dieser Methode können Einzügemit einer Länge von maximal 500 m erreicht werden. Die dabei erforderlicheLuftmenge beträgt jedoch 10 bis 13 m3 pro Minute bei einem Luftdruck von 8 bis10 bar und erfordert daher zwingend den Einsatz eines Baustellenkompressors.

Aus dem Stand der Technik ist es zudem bekannt einen länglichen Körper vonmehreren 100 Metern Länge mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung in einem Leerrohrzu verlegen, wobei der starre bzw. biegesteife Körper - etwa ein Kabel - zwischenVorschubrollen oder Vorschubraupen in das Leerrohr geschoben wird undgleichzeitig das freie Ende das Kabels von einem Molch umfasst und durch dasLeerrohr gezogen wird. Eine solche Vorschubeinrichtung ist beispielsweise aus derEP 0 943 570 bekannt. Alternative Einrichtungen beschreiben die EP 1 040 543oder die EP 1 045 189. Alle diese Einrichtungen sind jedoch nur geeignet zurEinbringung von jeweils nur einem Starren bzw. biegesteifen Körpers. Weiters ist esaus dem Stand der Technik bekannt, die Reibungskräfte zwischen der Außenwanddes einzubringenden Körpers und der Innenwand des Leerrohres durch Anwendungvon Gleitmitteln zu verringern.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe einVerfahren zur gleichzeitigen Einbringung einer Vielzahl von Minirohren in einLeerrohr zu schaffen, welches es ermöglicht eine kompakte Füllung des Leerrohresmit Minirohren zu erzielen um den freien Innendurchmesser des Leerrohresbestmöglich mit Minirohren auszufüllen, wobei eine radiale Druckbelastung desLeerrohres zu vermeiden ist und ein geringfügig von der Kreisform abweichenderQuerschnitt des Leerrohres in Kauf genommen werden kann. Weiters stellt sich dieErfindung die Aufgabe eine Vorrichtung zur schaffen, die die kompakte Füllungeines Leerrohres mit Minirohren nach diesem Verfahren unterstützt.

Zur besseren Veranschaulichung nimmt die vorliegende Erfindung Bezug auf einLeerrohr mit einem Durchmesser von 50 mm in welches 18 Minirohre mit einemDurchmesser von 7 mm und ein Minirohr mit einem Durchmesser von 14 mm gleichzeitig in das Leerrohr eingebracht werden sollen. Es versteht sich aber vonselbst, dass die Erfindung auch auf Leerrohre mit einem davon abweichendenDurchmesser und einer entsprechenden davon abweichenden Anzahl vonMinirohren auch anderer Durchmesser anzuwenden ist. Wesentlich ist dabei, dassdie Anzahl und Dimensionen der Minirohre jedenfalls zu groß ist, um ein Einblasenmittels Druckluft aufgrund einer zu geringen freien Durchströmfläche zuermöglichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werdennachstehend anhand der Figuren näher erläutert. Des Weiteren wird auf eine nichtzwingend erforderliche erfindungsgemäße Zusatzvorrichtung in der Form einerFächertrommel Bezug genommen, welche das erfindungsgemäße Verfahrenzusätzlich unterstützen und das Handling an der Baustelle zusätzlich erleichternkann. Die Anwendung des Verfahrens erfolgt bevorzugt in Wohngegenden, wobeidas mit Minirohren zu bestückende Leerrohr überwiegend in öffentlichem Grund,beispielsweise unterhalb eines Gehsteig- oder Straßenbelages situiert ist und imAbstand von etwa 400 Metern in Verteilerkästen mündet.

In den Figuren zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht einer ersten Stirnfläche der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht einer zweiten Stirnfläche der Vorrichtung nach Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 hervor geht, besteht die Vorrichtung aus einer Grundplatte 1, einerdarauf fest verankerten ersten Tragkonsole 2 für einen Winkellagerbock 3, einemGehäuse mit integriertem Trichter 4, der sich auf einem Träger 5 abstützt, einerzweiten Tragkonsole 6, einem an der zweiten Tragkonsole 6 befestigtenSchmiermittelauftragzylinder 7 mit Schmiermittelanschlüssen 8 und einer mit demSchmiermittelauftragzylinder 7 lösbar verbundenen Schneidzange 9 für das Fixiereneines Leerrohrs zusammen, wobei - wie aus Fig. 2 ersichtlich - im Winkellagerbock3 die Antriebsrollen 10, die den Antriebsrollen 10 zugeordneten Gegenrollen 11 undgegebenenfalls zentrisch ein weiteres Rollenpaar 13 vorgesehen sind. Die

Antriebsrollen 10 sind über ein Getriebe mit einem Motor 12 kraftschlüssigverbunden.

Der Schmiermittelauftragzylinder 7 hat sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen,ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da die erfindungsgemäße Vorrichtungprinzipiell auch bei nicht vorhandenem Schmiermittelauftragzylinder 7 verwendbarist. In diesem Fall ist die Schneidzange 9 lösbar mit der Tragkonsole 6 verbunden.

Aus Fig. 2 ist eine mögliche Anordnung der Antriebsrollen 10 und der Gegenrollen11 im Winkellagerbock 3 ersichtlich, wobei sich der Winkellagerbock 3 über dieerste Tragkonsole 2 auf der Grundplatte 1 abstützt. Hier sind innerhalb desWinkellagerbocks 3 in quadratischer Anordnung vier Antriebsrollen 10 um dasZentrum des Winkellagerbocks 3 angeordnet und kommunizieren mit vierGegenrollen 11, die in Anpressschlitten 14 frei drehbar gelagert sind und derenAbstand zu den Antriebsrollen 10 mittels Einstellschrauben 15 vorgegeben ist. Ineiner bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet sichzentrisch im Winkellagerbock 3 ein weiteres Rollenpaar 13.

In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung weisen die Antriebsrollen 10 und dieGegenrollen 11 jeweils eine Mehrzahl von parallelen Aufnahmerillen 16 für dieMinirohre auf, wobei die Aufnahmerillen 16 jeweils dem Außendurchmesser derMinirohre angepasst sind. In einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindungist zentrisch im Winkellagerbock 3 eine weitere Antriebsrolle mit zugeordneterGegenrolle als zentrales Rollenpaar 13 angeordnet, die bevorzugt ebenfalls je eineAufnahmerille besitzen, wobei der Durchmesser des durch das zentrischangeordnete Rollenpaar 13 transportierte Minirohr durchaus nicht identisch seinmuss zum Durchmesser der übrigen Minirohre .

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen zumindest die Aufnahmerillen 16 derAntriebsrollen 10 und das Rollenpaar 13 mit einer Oberflächenbeschichtungauszustatten, die eine bessere Griffigkeit ermöglicht und damit eine bessereKraftübertragung auf die Minirohre ermöglicht.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist amWinkellagerbock 3 ein in den Figuren nicht dargestellter Führungskegel abgestützt,der in den Trichter 4 hinein ragt und bevorzugt eine axiale, durchgehende Bohrung aufweist, wobei in der Mantelfläche des Führungskegels Führungsrillen für dieMinirohre vorgesehen sein können. Durch diesen Führungskegel wird gewährleistet,dass sich die Minirohre auch bei hohen Vortriebskräften nicht zwischen denAntriebsrollen und dem Trichter oder innerhalb des Trichters verbiegen können.

Die Drehzahl der Antriebsrollen 10 bzw. des Rollenpaares 13 wird über eineSteuerung auf die Zugkraft an der nicht dargestellten Winde geregelt.

In einem konkreten Ausführungsbeispiel, bei welchem vier quadratisch angeordneteAntriebsrollen 10 mit jeweils fünf Aufnahmerillen 16 und einem im Winkellagerbock3 zentral angeordneten weiteren Rollenpaar 13 - wie in Fig. 2 dargestellt - zumEinsatz kamen, wurde mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Bündel,bestehend aus 18 Minirohren mit einem Außendurchmesser von jeweils 7 mm undeinem zentral angeordneten Minirohr mit einem Außendurchmesser von 14 mm, inein Leerrohr mit einem Außendurchmesser von 50 mm eingeschoben, wobei dasden Trichter 4 verlassende Minirohrbündel einen Außendurchmesser von 45 mmaufwies. Das Minirohrbündel wurde endständig an einem - in den Figuren nichtdargestellten - Molch befestigt, welcher mittels eines 6 mm Vorspannseiles ausNylon durch das Leerrohr gezogen wurde. Das Vorspannseil war laut Hersteller soausgelegt, dass es einer Zugkraft bis 700 kg Stand hält. Das Vorspannseil wurdemit einer fest eingestellten Zugkraft von 4000kN vorgespannt. Die Einzuglängebetrug 400 m. Die Antriebsdrehzahl des Stöber KegelradgetriebemotorsKL202EZ401 betrug 375/min und das Stillstands-Drehmoment lag bei 43 Nm. Fürdie Drehzahlregelung wurde ein Servoumrichter der Firma Stöber Type SDS 500verwendet. Für die Einbringung des Schmiermittels wurde eine Membranpumpe derType Beta BT4bl602 eingesetzt. Die eingebrachte Schmiermittelmenge lag bei 0,2bis 0,25 Liter/min. Als Schmiermittel wurde Kabelglis genommen. Damit konnteeine Einschubgeschwindigkeit von lim pro Minute erreicht werden.

Fig. 3 zeigt eine zweite Stirnseite der erfindungsgemäßen Vorrichtung, diesmalbetrachtet von der zu Fig. 2 gegenüberliegenden Seite.

Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Anwendung dererfindungsgemäßen Vorrichtung liegen darin, dass in einen vorgegebenenInnenquerschnitt eines bereits im Boden verlegten Leerrohres mit zwei bis maximaldrei Personen in erheblich kürzerer Zeit eine viel größere Anzahl an Minirohren verlegt werden können, wobei die Gefahr der Beschädigung einzelner Minirohrenahezu auszuschließen ist.

Da sich bei der Anordnung von - wie im konkreten Anwendungsfall erforderlich -19 Vorratsrollen für die Minirohre sowohl am Ort der Baustelle als auch beimTransport dorthin räumliche Probleme ergeben, wurde in einer Weiterentwicklungeine Fächertrommel entwickelt, welche aus einem Trommelkörper und mehreren,über die Trommelwelle verteilten Zwischenwänden besteht. In jedes Trommelfachwurde vor der Verbringung der Minirohre zur Baustelle jeweils ein etwa 405mlanges Minirohr aufgewickelt. Dadurch wurde es möglich mit nur zwei PKW undAnhänger die gesamte Ausrüstung in einem Schritt zur Baustelle zu befördern undder Platzbedarf an der Baustelle wurde auf ein Minimum reduziert, sodass dieBeeinträchtigung der Siedlungswege nicht zum völligen Erliegen desStraßenverkehrs führte.

Claims (15)

1. ANSPRÜCHE 1. Verfahren zur gleichzeitigen Einbringung einer Mehrzahl von leerenMinirohren in ein bereits im Boden verlegtes Leerrohr mit deutlich größeremDurchmesser, wobei das Verhältnis des Durchmessers eines Minirohrs zumDurchmesser des Leerrohres in einem Bereich von 1: 40 bis 1:3, bevorzugtin einem Bereich von 1:10 bis 1:3 liegt, unter Verwendung einerRohrbündelvorschubeinrichtung, bestehend aus einem Motor (12),Antriebsrollen (10), welche mit druckbeaufschlagten Gegenrollen (11)korrespondieren und einem Getriebe zur Übertragung der Vorschubkraft vomMotor (12) auf die Antriebsrollen (10), dadurch gekennzeichnet, dass dievon Minirohrvorlagerollen abgenommen Minirohre in derRohrbündelvorschubeinrichtung eine erste Ausrichtung zueinander erfahren,dass die Minirohre nach dem Verlassen der Rohrbündelvorschubeinrichtungeinem Trichter (4) zugeführt werden und in dem Trichter (4) eine zweiteAusrichtung zueinander erfahren zur Formung eines Minirohrbündels, wobeidas Minirohrbündel nach dem Verlassen der Engstelle des Trichters (4) durchdie zentrale Öffnung einer Schneidzange (9) in das Leerrohr eingeführt wird,wobei die Schneidzange (9) das eine freie Ende des Leerrohres fixiert undwobei die ersten freien Enden der Minirohre in einem Molch fixiert sind,welcher von einem Zugseil zum anderen freien Ende des Leerrohres gezogenwird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dasMinirohrbündel vom Trichter (4) auf einen Rohrbündelaußendurchmesserzusammen geführt wird, welcher geringer ist als der Innendurchmesser desLeerrohres.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieMinirohre in der Rohrbündelvorschubeinrichtung zwischen Antriebsrollen (10)und mit den Antriebsrollen (10) korrespondierenden Gegenrollen (11) durcheinen auf die Gegenrollen (11) einwirkenden, voreingestellten Druck gehaltenund von den Antriebsrollen (10) mit einer vorbestimmten Vorschubkraftbeaufschlagt werden, wobei mittels einer Steuerung dieVorschubgeschwindigkeit geregelt und auf die Zugkraft am Zugseilabgestimmt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass dasMinirohrbündel nach dem Verlassen des Trichters (4) und vor dem Durchtrittdurch die zentrale Öffnung der Schneidzange (9) in Umfangsrichtung miteinem Gleitmittel beaufschlagt wird, wobei als Gleitmittel bevorzugt Kabelglisverwendet wird.
5. 5. Vorrichtung zum Einbringen von Minirohren in ein bereits im Boden verlegtesLeerrohr mit einem Vorschubgerät mit motorisch angetriebenenAntriebsrollen (10) und korrespondierenden, frei drehbar gelagertenGegenrollen (11), wobei die Minirohre zwischen den Antriebsrollen (10) undden Gegenrollen (11) mit vorgegebenem Druck gehalten sind zumEinschieben der von Vorratsrollen abgezogenen Minirohre in das Leerrohr undeinem Molch, an dem die freien Enden der Minirohre befestigt sind, wobei derMolch über ein Zugseil mit einer Winde verbunden ist und die Minirohre durchdas Leerrohr zieht, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in einer Ebenezueinander geometrisch angeordnete Antriebsrollen (10) für mehrereMinirohre vorgesehen sind, welche die Minirohre einer ersten Ausrichtungzueinander unterziehen und in einen Trichter (4) einführen, dass der Trichter (4) die Minirohre einer zweiten Ausrichtung unterzieht, bündelt und alsMinirohrbündel auf die zentrale Öffnung einer Schneidzange (9) zuführt,wobei das Minirohrbündel an der Auslassöffnung des Trichters (4) einenAußendurchmesser aufweist, der geringer ist als der Innenrohrdurchmesserdes Leerrohres, welches an der Einführungsöffnung von einer Schneidzange (9) gehalten und lagefixiert ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedeAntriebsrolle (10) eine Mehrzahl von parallelen Aufnahmerillen (16) fürMinirohre aufweist, wobei die Aufnahmerillen (16) bevorzugt jeweils demAußendurchmesser der Minirohre angepasst sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedeGegenrolle (11) eine Mehrzahl von parallelen Aufnahmerillen (16) aufweist,wobei die Aufnahmerillen (16) bevorzugt dem Außendurchmesser derMinirohre angepasst sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieAntriebsrollen (10) und die Gegenrollen (11) in einem Winkellagerbock (3)fixiert sind und dass in dem Winkellagerbock (3) bevorzugt vier jeweils um90° zueinander versetzte Lagerböcke für je eine Antriebsrolle (10) mit jeeiner Gegenrolle (11) in einer quadratischen Anordnung angebracht sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in demWinkellagerbock (3) zentrisch mindestens eine weitere Antriebsrolle mitzugeordneter Gegenrolle als Rollenpaar (13) angeordnet ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest die Oberflächen der Antriebsrollen (10) zur Erhöhung derGriffigkeit oberflächenbehandelt und/oder beschichtet sind.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet,dass zwischen dem Trichter (4) und der Schneidzange (9) einSchmiermittelauftragzylinder (7) vorgesehen ist welcherSchmiermittelanschlüsse (8) aufweist und über eine Dosierpumpe dieAußenwand des Minirohrbündels mit einem Gleitmittel beaufschlagt.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurchgekennzeichnet, dass am Winkellagerbock (3) die Basis einesFührungskegels anliegt oder lösbar befestigt ist, der in den Trichter (4) hineinragt und bevorzugt eine axiale, durchgehende Bohrung aufweist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass derFührungskegel in seiner Mantelfläche Führungsrillen für die Minirohre besitzt.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurchgekennzeichnet, dass der Vorrichtung mindestens eine Fächertrommel fürmehrere Minirohre vorgelagert ist, welche eine Mehrzahl von durchZwischenwände abgetrennte Fächer zur Aufnahme je eines gewickeltenMinirohrs aufweist, von der die Vorrichtung die Minirohre gleichzeitig abzieht.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurchgekennzeichnet, dass der Vorrichtung mindestens eine Fächertrommel für mehrere Minirohre und mindestens eine normale Trommel für mindestens einweiteres Minirohr vorgelagert sind, von der die Vorrichtung die Minirohregleichzeitig abzieht.