AT515064B1 - Verfahren und Vorrichtung 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

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gleichzeitigenEinbringung einer Mehrzahl von hohlen Rohren geringen Außendurchmessers in ein Leerrohrmit deutlich größerem Innendurchmesser und eine Rohrbündelvorschubeinrichtung zur Durch¬führung dieses Verfahrens für das gleichzeitige Einbringen einer Mehrzahl sogenannter Mini¬rohre in ein bereits im Boden verlegtes Leerrohr.

[0002] Mit der zunehmenden Verbreitung von örtlichen Netzwerken mit Kabeln aus optischenFasern, auch Lichtwellenleiter genannt, wird es notwendig, bereits früher im Boden verlegteLeerrohre mit einer Vielzahl von Minirohren zu bestücken, in welche anschließend die Lichtwel¬lenleiter je nach Bedarf eingebracht werden.

[0003] Solche Minirohre weisen beispielsweise einen Außendurchmesser von 7 mm auf undkönnen 12 bis 24 Lichtwellenleiter aufnehmen. Ein marktüblicher Durchmesser für bereits ver¬legte Leerrohre liegt beispielsweise bei 50 mm. In ein solches Leerrohr könnten rein mathema¬tisch betrachtet 20 Minirohre eingebracht werden. Die vorliegende Erfindung stellt sich jedochdie Aufgabe 18 Minirohre mit einem Durchmesser von 7 mm und ein Minirohr mit einem Durch¬messer von 14 mm in ein Leerrohr mit 50 mm einzubringen, wobei das Minirohr mit demDurchmesser von 14 mm als Korrespondenzrohr zwischen zwei Verteilern gedacht ist und zurVerwertung von Totstrecken dienen soll. In einem solchen Rohrbündel könnten dann mindes¬tens 312 Lichtwellenleiter verlegt werden.

[0004] Die nach dem Stand der Technik vorhandenen Geräte für die Einbringung solcher Mini¬rohre mittels Zugseil in ein Leerrohr der genannten Art sind nur für eine zum Teil erheblichgeringere Anzahl von Minirohren einsetzbar. Bei einer Anzahl von mehr als 12 bis 15 Miniroh¬ren kommt es durch ungleichmäßige und schwer zu steuernde Zugkräfte, bedingt durch auftre¬tende Reibungskräfte entlang der Innenfläche des Leerrohres zur Zerstörung einzelner Miniroh¬re. Überdies erzielt man damit nur eine maximal erreichbare Länge des Leerrohres von 400 m,wobei aber mindestens vier bis fünf Personen zur Nachführung des Minirohrverbundes erforder¬lich sind.

[0005] Eine weitere verbreitete Methode besteht in der Einbringung der Minirohre per Hand.Dabei werden 7 bis 8 Minirohre im Verbund in ein 50 mm Leerrohr mittels eines Vorspannesdurch eine Person auf einer Länge von maximal 100 m erreicht, wobei mindestens eine weiterePerson den Minirohrverbund nachführen muss.

[0006] Nach einer alternativen bekannten Methode werden etwa 7 Minirohre mit einem Außen-durchmesser von 10 mm mittels Pressluft eingebracht. Diese Methode ist beispielsweise in derEP 1 045 189 beschrieben. Mit dieser Methode können Einzüge mit einer Länge von maximal500 m erreicht werden. Die dabei erforderliche Luftmenge beträgt jedoch 10 bis 13 m3 proMinute bei einem Luftdruck von 8 bis 10 bar und erfordert daher zwingend den Einsatz einesBaustellenkompressors.

[0007] Aus dem Stand der Technik ist es zudem bekannt einen länglichen Körper von mehre¬ren 100 Metern Länge mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung in einem Leerrohr zu verlegen, wobeider starre bzw. biegesteife Körper - etwa ein Kabel - zwischen Vorschubrollen oder Vorschub¬raupen in das Leerrohr geschoben wird und gleichzeitig das freie Ende das Kabels von einemMolch umfasst und durch das Leerrohr gezogen wird. Eine solche Vorschubeinrichtung istbeispielsweise aus der EP 0 943 570 bekannt. Alternative Einrichtungen beschreiben dieEP 1 040 543 oder die EP 1 045 189. Alle diese Einrichtungen sind jedoch nur geeignet zurEinbringung von jeweils nur einem starren bzw. biegesteifen Körpers. Weiters ist es aus demStand der Technik bekannt, die Reibungskräfte zwischen der Außenwand des einzubringendenKörpers und der Innenwand des Leerrohres durch Anwendung von Gleitmitteln zu verringern.

[0008] Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe einVerfahren zur gleichzeitigen Einbringung einer Vielzahl von Minirohren in ein Leerrohr zu schaf¬fen, welches es ermöglicht eine kompakte Füllung des Leerrohres mit Minirohren zu erzielen um den freien Innendurchmesser des Leerrohres bestmöglich mit Minirohren auszufüllen, wobeieine radiale Druckbelastung des Leerrohres zu vermeiden ist und ein geringfügig von der Kreis¬form abweichender Querschnitt des Leerrohres in Kauf genommen werden kann. Weiters stelltsich die Erfindung die Aufgabe eine Vorrichtung zur schaffen, die die kompakte Füllung einesLeerrohres mit Minirohren nach diesem Verfahren unterstützt.

[0009] Zur besseren Veranschaulichung nimmt die vorliegende Erfindung Bezug auf ein Leer¬rohr mit einem Durchmesser von 50 mm in welches 18 Minirohre mit einem Durchmesser von 7mm und ein Minirohr mit einem Durchmesser von 14 mm gleichzeitig in das Leerrohr einge¬bracht werden sollen. Es versteht sich aber von selbst, dass die Erfindung auch auf Leerrohremit einem davon abweichenden Durchmesser und einer entsprechenden davon abweichendenAnzahl von Minirohren auch anderer Durchmesser anzuwenden ist. Wesentlich ist dabei, dassdie Anzahl und Dimensionen der Minirohre jedenfalls zu groß ist, um ein Einblasen mittelsDruckluft aufgrund einer zu geringen freien Durchströmfläche zu ermöglichen.

[0010] Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden nach¬stehend anhand der Figuren näher erläutert. Des Weiteren wird auf eine nicht zwingend erfor¬derliche erfindungsgemäße Zusatzvorrichtung in der Form einer Fächertrommel Bezug genom¬men, welche das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich unterstützen und das Handling an derBaustelle zusätzlich erleichtern kann. Die Anwendung des Verfahrens erfolgt bevorzugt inWohngegenden, wobei das mit Minirohren zu bestückende Leerrohr überwiegend in öffentli¬chem Grund, beispielsweise unterhalb eines Gehsteig- oder Straßenbelages situiert ist und imAbstand von etwa 400 Metern in Verteilerkästen mündet.

[0011] In den Figuren zeigt: [0012] Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; [0013] Fig. 2 eine Ansicht einer ersten Stirnfläche der Vorrichtung nach Fig. 1; [0014] Fig. 3 eine Ansicht einer zweiten Stirnfläche der Vorrichtung nach Fig. 1.

[0015] Wie aus Fig. 1 hervor geht, besteht die Vorrichtung aus einer Grundplatte 1, einer darauffest verankerten ersten Tragkonsole 2 für einen Winkellagerbock 3, einem Gehäuse mit inte¬griertem Trichter 4, der sich auf einem Träger 5 abstützt, einer zweiten Tragkonsole 6, einem ander zweiten Tragkonsole 6 befestigten Schmiermittelauftragzylinder 7 mit Schmiermittelan¬schlüssen 8 und einer mit dem Schmiermittelauftragzylinder 7 lösbar verbundenen Schneidzan¬ge 9 für das Fixieren eines Leerrohrs zusammen, wobei - wie aus Fig. 2 ersichtlich - im Winkel¬lagerbock 3 die Antriebsrollen 10, die den Antriebsrollen 10 zugeordneten Gegenrollen 11 undgegebenenfalls zentrisch ein weiteres Rollenpaar 13 vorgesehen sind. Die Antriebsrollen 10sind über ein Getriebe mit einem Motor 12 kraftschlüssig verbunden.

[0016] Der Schmiermittelauftragzylinder 7 hat sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, istjedoch nicht unbedingt erforderlich, da die erfindungsgemäße Vorrichtung prinzipiell auch beinicht vorhandenem Schmiermittelauftragzylinder 7 verwendbar ist. In diesem Fall ist dieSchneidzange 9 lösbar mit der Tragkonsole 6 verbunden.

[0017] Aus Fig. 2 ist eine mögliche Anordnung der Antriebsrollen 10 und der Gegenrollen 11 imWinkellagerbock 3 ersichtlich, wobei sich der Winkellagerbock 3 über die erste Tragkonsole 2auf der Grundplatte 1 abstützt. Hier sind innerhalb des Winkellagerbocks 3 in quadratischerAnordnung vier Antriebsrollen 10 um das Zentrum des Winkellagerbocks 3 angeordnet undkommunizieren mit vier Gegenrollen 11, die in Anpressschlitten 14 frei drehbar gelagert sindund deren Abstand zu den Antriebsrollen 10 mittels Einstellschrauben 15 vorgegeben ist. Ineiner bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet sich zentrisch imWinkellagerbock 3 ein weiteres Rollenpaar 13.

[0018] In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung weisen die Antriebsrollen 10 und dieGegenrollen 11 jeweils eine Mehrzahl von parallelen Aufnahmerillen 16 für die Minirohre auf,wobei die Aufnahmerillen 16 jeweils dem Außendurchmesser der Minirohre angepasst sind. Ineiner weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist zentrisch im Winkellagerbock 3 eine weitere Antriebsrolle mit zugeordneter Gegenrolle als zentrales Rollenpaar 13 angeordnet, diebevorzugt ebenfalls je eine Aufnahmerille besitzen, wobei der Durchmesser des durch daszentrisch angeordnete Rollenpaar 13 transportierte Minirohr durchaus nicht identisch sein musszum Durchmesser der übrigen Minirohre.

[0019] Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen zumindest die Aufnahmerillen 16 derAntriebsrollen 10 und das Rollenpaar 13 mit einer Oberflächenbeschichtung auszustatten, dieeine bessere Griffigkeit ermöglicht und damit eine bessere Kraftübertragung auf die Minirohreermöglicht.

[0020] In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist amWinkellagerbock 3 ein in den Figuren nicht dargestellter Führungskegel abgestützt, der in denTrichter 4 hinein ragt und bevorzugt eine axiale, durchgehende Bohrung aufweist, wobei in derMantelfläche des Führungskegels Führungsrillen für die Minirohre vorgesehen sein können.Durch diesen Führungskegel wird gewährleistet, dass sich die Minirohre auch bei hohen Vor¬triebskräften nicht zwischen den Antriebsrollen und dem Trichter oder innerhalb des Trichtersverbiegen können.

[0021] Die Drehzahl der Antriebsrollen 10 bzw. des Rollenpaares 13 wird über eine Steuerungauf die Zugkraft an der nicht dargestellten Winde geregelt.

[0022] In einem konkreten Ausführungsbeispiel, bei welchem vier quadratisch angeordneteAntriebsrollen 10 mit jeweils fünf Aufnahmerillen 16 und einem im Winkellagerbock 3 zentralangeordneten weiteren Rollenpaar 13 - wie in Fig. 2 dargestellt - zum Einsatz kamen, wurde mitder erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Bündel, bestehend aus 18 Minirohren mit einem Au¬ßendurchmesser von jeweils 7 mm und einem zentral angeordneten Minirohr mit einem Außen¬durchmesser von 14 mm, in ein Leerrohr mit einem Außendurchmesser von 50 mm eingescho¬ben, wobei das den Trichter 4 verlassende Minirohrbündel einen Außendurchmesser von45 mm aufwies. Das Minirohrbündel wurde endständig an einem - in den Figuren nicht darge¬stellten - Molch befestigt, welcher mittels eines 6 mm Vorspannseiles aus Nylon durch dasLeerrohr gezogen wurde. Das Vorspannseil war laut Hersteller so ausgelegt, dass es einerZugkraft bis 700 kg Stand hält. Das Vorspannseil wurde mit einer fest eingestellten Zugkraft von4000kN vorgespannt. Die Einzuglänge betrug 400 m. Die Antriebsdrehzahl des Stöber Kegel¬radgetriebemotors KL202EZ401 betrug 375/min und das Stillstands-Drehmoment lag bei 43Nm. Für die Drehzahlregelung wurde ein Servoumrichter der Firma Stöber Type SDS 500 ver¬wendet. Für die Einbringung des Schmiermittels wurde eine Membranpumpe der Type BetaBT4b1602 eingesetzt. Die eingebrachte Schmiermittelmenge lag bei 0,2 bis 0,25 Liter/min. AlsSchmiermittel wurde Kabelglis genommen. Damit konnte eine Einschubgeschwindigkeit von 11m pro Minute erreicht werden.

[0023] Fig. 3 zeigt eine zweite Stirnseite der erfindungsgemäßen Vorrichtung, diesmal betrach¬tet von der zu Fig. 2 gegenüberliegenden Seite.

[0024] Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Anwendung dererfindungsgemäßen Vorrichtung liegen darin, dass in einen vorgegebenen Innenquerschnitteines bereits im Boden verlegten Leerrohres mit zwei bis maximal drei Personen in erheblichkürzerer Zeit eine viel größere Anzahl an Minirohren verlegt werden können, wobei die Gefahrder Beschädigung einzelner Minirohre nahezu auszuschließen ist.

[0025] Da sich bei der Anordnung von - wie im konkreten Anwendungsfall erforderlich - 19Vorratsrollen für die Minirohre sowohl am Ort der Baustelle als auch beim Transport dorthinräumliche Probleme ergeben, wurde in einer Weiterentwicklung eine Fächertrommel entwickelt,welche aus einem Trommelkörper und mehreren, über die Trommelwelle verteilten Zwischen¬wänden besteht. In jedes Trommelfach wurde vor der Verbringung der Minirohre zur Baustellejeweils ein etwa 405m langes Minirohr aufgewickelt. Dadurch wurde es möglich mit nur zweiPKW und Anhänger die gesamte Ausrüstung in einem Schritt zur Baustelle zu befördern undder Platzbedarf an der Baustelle wurde auf ein Minimum reduziert, sodass die Beeinträchtigungder Siedlungswege nicht zum völligen Erliegen des Straßenverkehrs führte.

Claims (15)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur gleichzeitigen Einbringung einer Mehrzahl von leeren Minirohren in ein be¬reits im Boden verlegtes Leerrohr mit deutlich größerem Durchmesser, wobei das Verhält¬nis des Durchmessers eines Minirohrs zum Durchmesser des Leerrohres in einem Bereichvon 1: 40 bis 1:3, bevorzugt in einem Bereich von 1:10 bis 1:3 liegt, unter Verwendung ei¬ner Rohrbündelvorschubeinrichtung, bestehend aus einem Motor (12), Antriebsrollen (10),welche mit druckbeaufschlagten Gegenrollen (11) korrespondieren und einem Getriebe zurÜbertragung der Vorschubkraft vom Motor (12) auf die Antriebsrollen (10), dadurch ge¬kennzeichnet, dass die von Minirohrvorlagerollen abgenommenen Minirohre in der Rohr¬bündelvorschubeinrichtung eine erste Ausrichtung zueinander erfahren, dass die Minirohrenach dem Verlassen der Rohrbündelvorschubeinrichtung einem Trichter (4) zugeführt wer¬den und in dem Trichter (4) eine zweite Ausrichtung zueinander erfahren zur Formung ei¬nes Minirohrbündels, wobei das Minirohrbündel nach dem Verlassen der Engstelle desTrichters (4) durch die zentrale Öffnung einer Schneidzange (9) in das Leerrohr eingeführtwird, wobei die Schneidzange (9) das eine freie Ende des Leerrohres fixiert und wobei dieersten freien Enden der Minirohre in einem Molch fixiert sind, welcher von einem Zugseilzum anderen freien Ende des Leerrohres gezogen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Minirohrbündel vomTrichter (4) auf einen Rohrbündelaußendurchmesser zusammen geführt wird, welcher ge¬ringer ist als der Innendurchmesser des Leerrohres.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Minirohre in derRohrbündelvorschubeinrichtung zwischen Antriebsrollen (10) und mit den Antriebsrollen (10) korrespondierenden Gegenrollen (11) durch einen auf die Gegenrollen (11) einwirken-den, voreingestellten Druck gehalten und von den Antriebsrollen (10) mit einer vorbestimm¬ten Vorschubkraft beaufschlagt werden, wobei mittels einer Steuerung die Vorschubge¬schwindigkeit geregelt und auf die Zugkraft am Zugseil abgestimmt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Minirohrbündelnach dem Verlassen des Trichters (4) und vor dem Durchtritt durch die zentrale Öffnungder Schneidzange (9) in Umfangsrichtung mit einem Gleitmittel beaufschlagt wird, wobeials Gleitmittel bevorzugt Kabelglis verwendet wird.
5. 5. Vorrichtung zum Einbringen von Minirohren in ein bereits im Boden verlegtes Leerrohr miteinem Vorschubgerät mit motorisch angetriebenen Antriebsrollen (10) und korrespondie¬renden, frei drehbar gelagerten Gegenrollen (11), wobei die Minirohre zwischen den An¬triebsrollen (10) und den Gegenrollen (11) mit vorgegebenem Druck gehalten sind zumEinschieben der von Vorratsrollen abgezogenen Minirohre in das Leerrohr und einemMolch, an dem die freien Enden der Minirohre befestigt sind, wobei der Molch über einZugseil mit einer Winde verbunden ist und die Minirohre durch das Leerrohr zieht, dadurchgekennzeichnet, dass mehrere in einer Ebene zueinander geometrisch angeordnete An¬triebsrollen (10) für mehrere Minirohre vorgesehen sind, welche die Minirohre einer erstenAusrichtung zueinander unterziehen und in einen Trichter (4) einführen, dass der Trichter (4) die Minirohre einer zweiten Ausrichtung unterzieht, bündelt und als Minirohrbündel aufdie zentrale Öffnung einer Schneidzange (9) zuführt, wobei das Minirohrbündel an der Aus¬lassöffnung des Trichters (4) einen Außendurchmesser aufweist, der geringer ist als derInnenrohrdurchmesser des Leerrohres, welches an der Einführungsöffnung von einerSchneidzange (9) gehalten und lagefixiert ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Antriebsrolle (10) eineMehrzahl von parallelen Aufnahmerillen (16) für Minirohre aufweist, wobei die Aufnahmeril¬len (16) bevorzugt jeweils dem Außendurchmesser der Minirohre angepasst sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gegenrolle (11)eine Mehrzahl von parallelen Aufnahmerillen (16) aufweist, wobei die Aufnahmerillen (16)bevorzugt dem Außendurchmesser der Minirohre angepasst sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsrollen (10) und die Gegenrollen (11) in einem Winkellagerbock (3) fixiert sind und dass in demWinkellagerbock (3) bevorzugt vier jeweils um 90° zueinander versetzte Lagerböcke für jeeine Antriebsrolle (10) mit je einer Gegenrolle (11) in einer quadratischen Anordnung an¬gebracht sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Winkellagerbock (3)zentrisch mindestens eine weitere Antriebsrolle mit zugeordneter Gegenrolle als Rollen¬paar (13) angeordnet ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestdie Oberflächen der Antriebsrollen (10) zur Erhöhung der Griffigkeit oberflächenbehandeltund/oder beschichtet sind.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwi¬schen dem Trichter (4) und der Schneidzange (9) ein Schmiermittelauftragzylinder (7) vor¬gesehen ist, welcher Schmiermittelanschlüsse (8) aufweist und über eine Dosierpumpe dieAußenwand des Minirohrbündels mit einem Gleitmittel beaufschlagt.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass amWinkellagerbock (3) die Basis eines Führungskegels anliegt oder lösbar befestigt ist, der inden Trichter (4) hinein ragt und bevorzugt eine axiale, durchgehende Bohrung aufweist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskegel inseiner Mantelfläche Führungsrillen für die Minirohre besitzt.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass derVorrichtung mindestens eine Fächertrommel für mehrere Minirohre vorgelagert ist, welcheeine Mehrzahl von durch Zwischenwände abgetrennte Fächer zur Aufnahme je eines ge¬wickelten Minirohrs aufweist, von der die Vorrichtung die Minirohre gleichzeitig abzieht.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass derVorrichtung mindestens eine Fächertrommel für mehrere Minirohre und mindestens einenormale Trommel für mindestens ein weiteres Minirohr vorgelagert sind, von der die Vor¬richtung die Minirohre gleichzeitig abzieht. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen