DE10049443A1

DE10049443A1 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE10049443A1
Application number: DE2000149443
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Puettmann
Original assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2020-10-07
Also published as: DE10049443B4; AU2002218208A1; WO2002029304A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Aufschneiden oder Bersten von Rohrleitungen mit mindestens einem Schneidelement, wobei das Schneidelement radial durch Umleitung der Zug- oder Schubkraft auslenkbar beweglich gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufschneiden oder Bersten von Rohrleitungen.

Unterirdisch verlegte Rohrleitungen werden zunehmend grabenlos ersetzt und dabei aus dem Erdreich herausgezogen, oder sie werden zerstört und in das die Leitung umgebende Erdreich verdrängt. Das Zerstören kann im Wege eines Berstens oder des Aufschneidens der Altleitung erfolgen. Das Aufschneiden wird bevorzugt bei Metallrohren, wie beispielsweise Gußeisen rohren, eingesetzt.

Zum Aufschneiden von Altrohren sind verschiedene Verfahren und Vorrich tungen bekannt, bei denen das Rohr mit Hilfe eines messerbesetzten Bohr werkzeugs in Längsrichtung aufgetrennt wird. Der Vortrieb erfolgt statisch oder dynamisch. Je nach Rohrmaterial und -dicke sind beim Aufschneiden des Rohres erhebliche Kräfte zu überwinden. In der DE 198 31 190 C1 ist ein Schneidwagen zum Längsunterteilen erdverlegter Rohre beschrieben, bei dem eine an einem Schneidwagen angeordnete Schneidscheibe zum Auftrennen der Rohrwandung eingesetzt wird. Auf den Inhalt dieses Patents wird Bezug genommen.

Andere Entwicklungen bedienen sich eines massiven Aufweitkörpers, an dem ein Schneidmesser angeordnet ist. Dabei wird das Rohr häufig nicht durch das Messer aufgetrennt, sondern durch den Aufweitkörper aufgeris sen. Dabei ist der Verschleiß erheblich und der erforderliche Kraftaufwand, um die Mantelreibung zu überwinden, verlangt den Einsatz leistungsstarker Vortriebsaggregate.

In der Praxis hat sich eine Kombination von Schneidscheiben und Schneid messern als besonders wirkungsvoll erwiesen. Dennoch läßt sich unter bestimmten Umständen ein Festsetzen des Schneidwerkzeugs nicht vermeiden. So können Rohrmuffen und Rohrschellen oder andere Materialver dickungen des Altrohres, wie Verkrustungen, ein unüberwindbares Hindernis darstellen. Selbst wenn ein Überwinden solcher Rohrabschnitte mit entspre chend dimensionierten Werkzeugen und einem leistungsstarken Antrieb häufig noch möglich ist, so ist deren Einsatz kostenintensiv. Daher besteht das Bestreben möglichst kleine Antriebseinheiten möglichst weitreichend einzusetzen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem sich das Bersten und Aufschneiden von Rohrleitungen effektiver durchführen läßt und ein entsprechendes Verfahren zur Verfügung zu stel len.

Der Lösung der Aufgabe liegt der Gedanke zugrunde, ein radial bewegliches Berst- oder Schneidelement an dem Werkzeug vorzusehen, welches durch die auf das Werkzeug ausgeübte Zug- und Schubkraft radial gegen die Rohrwandung bewegt wird, um diese aufzusprengen.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst, während vor teilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen dargestellt sind.

Ausdrücklich offenbart wird, daß jeder Unteranspruch bevorzugte Elemente der Erfindung offenbart, die mit einem oder mehreren anderen Elementen der Unteransprüche kombiniert werden können, um eine besonders bevor zugte Ausführungsform zu erhalten. Die offenbarte Lehre beinhaltet somit sämtliche Kombinationsmöglichkeiten der Ansprüche.

Das radial bewegbare Berst- oder Schneidelement erlaubt es mit geringen Zugkräften herkömmliche Eisenrohre oder andere schwer zu zerstörende Rohre aufzutrennen, ohne daß es an Schellen, Muffen oder Reparaturstel len, die eine Materialverdickung aufweisen, zu Schwierigkeiten kommt. Das Schneidelement kann durch die auf das Werkzeug wirkende Zug- oder Schubkraft eines hydraulischen Aggregats in eine Radialbewegung versetzt werden, die die Schneide oder Spitze des Schneidelements gegen die Rohrwandung bewegt. Dies ermöglicht eine Kraftumleitung von der Achse in die Rohrwandung, die je nach Ausgestaltung des Übertragungsmechanis mus eine erhebliche Verringerung der Reibung gegenüber dem herkömmli chen, schräg an dem Schnittkragen der Rohrwandung ansetzenden Zug messer bewirkt.

Die Übertragung der Schub- oder Zugkräfte kann beispielsweise über eine in dem Werkzeug angeordnete Kulisse bzw. Rampe erfolgen, die der Schub- oder Zugkraft nachgebend oder nachfolgend gegen eine korrespondierende Schrägfläche am Schneidelement bewegt wird und dieses dabei radial aus lenkt. Die Wahl eines geeigneten Schmiermittels kann bei dieser Ausgestal tung zu einer weiteren Reduzierung der Reibung bei der Kraftumleitung füh ren.

Das radial bewegbare Schneidelement erlaubt es, eine Sprengkraft auf das Rohr auszuüben, die bei entsprechender Ausgestaltung der Schneide auf einen Punkt an der Rohrwandung konzentriert ist. Durch die Auslegung der Kulisse wird die eingebrachte Zugkraft in eine radial nach außen wirkende verstärkte Druckkraft umgewandelt. Das Schneidelement kann hierzu eine Spitze aufweisen, die durch zwei zu einem Winkel auf diesen Punkt zulau fende Schneidflächen gebildet wird. Die Radialbewegung kann mit Hilfe eines Anschlagmessers ausgelöst werden. Das Anschlagmesser ist dabei mit einer Kulisse bzw. Rampe verbunden und durch Haltemittel in seiner Grundposition fixiert. Wird die Rückstellkraft der Haltemittel überwunden, weil das Anschlagmesser die Rohrleitung nicht mehr durchtrennen kann, findet eine Längsverschiebung des Anschlagmessers und damit auch der Rampe statt, wodurch das bezüglich einer Längsverschiebung fixierte Schneidelement radial nach außen bewegt wird.

Das Werkzeug kann Bestandteil eines Schneidwagens sein und eine Kom bination von fluchtend angeordneten Schneidrollen und/oder Messern auf weisen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.

Das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug 1 weist auf einem Werkzeugkör per 2 mit einer Werkzeugkupplung 3 angeordnete Messer 6, 8, 10 auf. Die Messer 6, 8, 10 sind fluchtend als Rollen, Berst- und Anschlagmesser ange ordnet.

Der Werkzeugkörper 2 weist eine Kammer 14 auf, in der eine Kulisse 12 längs verschiebbar angeordnet ist. Die Kulisse 12 besitzt eine rampenartige Ausnehmung 16, in der das Berstmesser 8 angeordnet ist. Das Berstmesser 8 liegt dabei mit einer korrespondierenden Schräge 18 auf der schiefen Ebene der Ausnehmung 16 auf und ist in einem Schlitz 20 des Werkzeug körpers 2 so angeordnet, daß die Schneidflächen 22, 24 aus dem Werk zeugkörper 2 heraustreten.

Die Schneidflächen 22 und 24 sind so ausgebildet, daß sie einen Winkel bil den, dessen Schenkel zu einer Berstspitze 26 zusammenlaufen. Fest mit der Kulisse verbunden ist das in einem Längsschlitz 28 im Werkzeugkörper angeordnete Anschlagmesser 10. Der Längsschlitz 28 ist so ausgebildet, daß er eine Längsverschiebung des Anschlagmessers 10 erlaubt. Die Kulisse 12 ist in ihrer Grundstellung so angeordnet, daß das Schneidelement 8 in der Ausnehmung 16 und das Anschlagmesser 10 am in Richtung des Vortriebs vorderen Ende des Schlitzes 28 anliegt. Dies wird durch eine in der Werkzeugkammer angeordnete Feder 30 erreicht, die eine Rückstellkraft auf die Kulisse 12 ausübt.

Die Schneidfläche der Rolle 6 bildet mit der Berstspitze 26 des Schneidele mentes 8 und der Spitze des Anschlagmessers 10 eine bezüglich des Abstandes zur Werkzeugachse ansteigende Schneidlinie. Der Abstand zur Werkzeugachse ist so bemessen, daß ein sicheres Durchtrennen des zu schneidenden Rohres spätestens durch das Anschlagmesser 10 gewährlei stet ist.

Trifft das Werkzeug nun beim Vortrieb auf ein Hindernis, wie beispielsweise eine verstärkte Rohrmuffe, die sich nicht ohne weiteres von einem der Mes ser 6, 8, 10 auftrennen läßt, so wird die Rückstellkraft der Feder 30 durch die auf das Werkzeug wirkende Zugkraft an dem Anschlagmesser 10 überwun den, wodurch sich die Kulisse relativ zum Werkzeug 2 entgegen der Vor triebsrichtung verschiebt. Da die Ausnehmung 20 im Werkzeugkörper 2 so ausgebildet ist, daß das Schneidelement 8 der Längsverschiebung der Kulisse 12 nicht folgen kann, findet eine Relativverschiebung der Auflage fläche 18 des Schneidelementes an der Rampe der Ausnehmung 16 statt, wodurch sich das Schneidelement radial auswärts bewegt und das im Bereich zwischen dem Schneidelement und dem Anschlagmesser 10 befind liche Hindernis sprengt. Diese Sprengkraft ist auf die Berstspitze 26 konzen triert, so daß sich selbst ansonsten nur mit großen Zugkräften überwindbare Hindernisse überwinden lassen.

Claims

1. Werkzeug zum Aufschneiden oder Bersten von Rohrleitungen mit min destens einem Schneidelement, dadurch gekennzeichnet, daß minde stens ein Schneidelement (8) radial durch Umleitung der Zug- oder Schubkraft auslenkbar beweglich gelagert ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine die radiale Auslenkung des Schneidelements (8) bewirkende Mimik (12).

3. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mimik (12) eine axial verschiebbare Rampe (16) aufweist, an der das Schneidelement (8) angeordnet ist.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Rückstellelement (30), das der radialen Bewegung des Schneidelements (8) entgegenwirkt.

5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (30) als Feder ausgebildet ist.

6. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rück stellelement (30) bezüglich ihrer Rückstellkraft variierbar ist.

7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Anschlagelement (10), welches mit der Mimik des Schneidelements (8) so verbunden ist, daß das Schneidelement bei Krafteinwirkung auf das Anschlagelement (10) radial auslenkt.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schneidelement (8) als Messer platte ausgebildet ist.

9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein radial bewegliches Schneidele ment (8) als Messerplatte mit zwei in einem Winkel zueinander angeord neten Schneiden (22; 24) ausgebildet ist, wobei die Winkelspitze (26) den äußersten Punkt des Messers bildet.

10. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schneidelement als Rollenmesser ausgebildet ist.

11. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (8) in einer Linie mit den weiteren Schneidelementen angeordnet ist.

12. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schneidelement als Schneid scheibe ausgebildet ist.

13. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch konzentrisch angeordnete Stützelemente.

14. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente als Leisten ausgebildet sind.

15. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente als längs zur Werkzeugachse angeordnete Leisten ausgebildet sind.

16. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente Rollen aufweisen.

17. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente eine konische Geometrie auf weisen.

18. Schneid- und Aufweitsystem mit einem Werkzeug nach einem der vor hergehenden Ansprüche.

19. Verfahren zum Bersten oder Aufschneiden von Rohrleitungen mit Hilfe eines Zug- oder Schubgestänges mit mindestens einem Schneidele ment, dadurch gekennzeichnet, daß über eine auf das Gestänge wir kende Axialkraft eine radiale Auslenkbewegung eines Schneidelements (8) bewirkt wird.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrleitung mit Hilfe eines Gestän ges mit einem Schneidwerkzeug (1) aufgetrennt und das Schneidwerk zeug bei Überschreiten einer bestimmten Kraft zur Auslenkung gebracht wird.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung durch das Schneid werkzeug (1) mit mindestens einem Schneidelement (8) aufgeschnitten oder mit einem zweiten Schneidelement (8) aufgeschnitten wird, wenn der Aufschneidevorgang nicht vollständig ist, wobei das zweite Schneidelement das Rohr durch eine radiale Auslenkbewegung auf schneidet.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung beim Schneiden in ihrem ursprünglichen Querschnitt gehalten wird.