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Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum Anheben von Rohren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zu deren Betrieb gemäß Anspruch 15.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Halte-, Hebe-, Transport- und Verlege- bzw. Montagevorrichtungen für Rohre bekannt. Dies betrifft insbesondere Rohre die nicht händisch handhabbar sind, wie Abwasserrohre, Tunnelrohre und dergleichen. Diese sind für ein Anheben durch Personen zu groß und zu schwer.
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So sind aus
DE 20 2004 019 874 U1 und
DE 20 2008 014 421 U1 beispielsweise Haltevorrichtungen bekannt, die einen Dorn aufweisen, welcher in ein zu hebendes Rohr eingeführt wird. Zur Fixierung des Rohres auf dem Dorn werden jeweils Haltemittel außen auf die Oberseite des Rohres gepresst. Auf diese Weise kann das Rohr nicht vom Dorn rutschen. Die Haltevorrichtung mit dem Dorn und den Haltemitteln ist über ein Koppelmittel mit einer Hubvorrichtung, z.B. einem Bagger oder Kran, zu verbinden. Das Koppelmittel sitzt jeweils am nicht ins Rohr einzuführenden Ende des Dorns.
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Nachteilhaft an diesen Haltevorrichtungen ist zunächst das hohe Drehmoment auf das Koppelmittel. Entsprechend stabil sind die Halte- und die Hubvorrichtung auszugestalten. Damit ist die Haltevorrichtung schwer und eine große, insbesondere verwindungssteife, Hubvorrichtung notwendig.
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Ein weiteres Problem ist, dass auf der Seite des Rohres, von welcher der Dorn eingeführt werden soll, ein großer Freiraum zum Rangieren notwendig ist. Weil der Dorn wenigstens eine Länge von zwei Dritteln des zu hebenden Rohres aufweist, ist zwischen einer zwei Drittel Rohrlänge bis zu mehr als einer Rohrlänge Rangierraum für die Haltevorrichtung erforderlich. Dieser steht in vielen Situation wie dem Verlegen von Zwischenstücken oder auf Ladeflächen von Zügen und Lastkraftfahrzeugen sowie aus sonstigen äußeren Gegebenheiten nicht zur Verfügung.
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Aus
DE 14 81 862 A ist eine Hubvorrichtung zum Heben mehrerer nebeneinanderliegender Rohre bekannt. An zwei gegenüberliegenden Enden einer Traverse ist jeweils ein schwenkbares Eingriffsmittel angeordnet, um die Rohre zu greifen. Auch in
DE 10 2009 023 791 A1 und
EP 0 141 518 B1 ist jeweils eine Hubvorrichtung zum Heben von Rohren angegeben. An zwei gegenüberliegenden Enden einer Traverse ist jeweils ein schwenkbares Eingriffsmittel angeordnet, mit dem in die offenen Rohrenden eingegriffen wird.
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Eine weitere Haltevorrichtung wird in
DE 10 2009 054 325 A1 beschrieben. Diese weist mehrere Vakuumsaugplatten auf, welche mit Saugflächen auf den Außenzylinder eines zu hebenden Rohres aufgesetzt werden. Durch das Vakuum wird das Rohr festgesaugt und kann angehoben werden. Zur Vermeidung von Schubkräften ist ein Greifer vorgesehen, mit welchem ein aufgeweiteter Kranz am Ende des Rohres gegriffen wird, insbesondere die Steckmuffe des Rohres.
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Nachteilhaft hierbei ist die hohe notwendige Energie zur Erzeugung des Vakuums. Je nach Oberflächenrauigkeit und Kontur des zu hebenden Rohres können hierbei starke Druckverluste auftreten, welche durch hohe Saugleistungen kompensiert werden müssen. Die Vakuumplatten sind außerdem wartungsintensiv, insbesondere bei einem Einsatz auf Baustellen. Darüber hinaus bestehen erhöhte Sicherheitsrisiken, sodass kostenintensive Sicherheitsmaßnahmen und Schulungen notwendig sind. Schließlich ermöglicht eine Vorrichtung gemäß
DE 10 2009 054 325 A1 ausschließlich ein Montieren des Rohres mit dem kleineren Rohrende, also ein Einstecken des gehobenen Rohres in ein benachbartes Rohr. Ein Aufstecken des aufgeweiteten Endes auf ein benachbartes Rohr wird durch das Greifmittel blockiert.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Haltevorrichtung sowie ein Verfahren zu entwickeln, mit denen Rohre auf engem Raum angehoben, bewegt und vorzugsweise auch verlegt werden können. Dabei sollen geringe Sicherheitsrisiken bestehen. Eine hohe Lebensdauer mit geringem Wartungsaufwand bei gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit soll auch in rauem Arbeitsumfeld erzielt werden. Es ist außerdem ein Ziel, Rohre in beide Montagerichtungen montieren zu können. Die Kosten für die Vorrichtung und zur Durchführung des Verfahrens sollen gering sein und der Einsatz möglichst kleiner Hubvorrichtungen ermöglicht werden.
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Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 und in Anspruch 15 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 14.
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Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum Anheben von Rohren, mit einer länglichen Traverse, welche zwei Enden aufweist, mit einem Koppelmittel zur Anbindung an eine Hubvorrichtung, welches an der Traverse angeordnet ist, mit einem ersten Eingriffsmittel, das am ersten Ende der Traverse angeordnet und in ein erstes Rohrende eines zu hebenden Rohres einführbar ist, und mit einem zweiten Eingriffsmittel, das am zweiten Ende der Traverse angeordnet ist, und welches in ein dem ersten Rohrende gegenüberliegendes zweites Rohrende eines zu hebenden Rohres einführbar ist, wobei das zweite Eingriffsmittel relativ zum ersten Eingriffsmittel bewegbar gelagert ist, wobei zwischen der in Längsrichtung liegenden Mitte der Traverse und dem zweiten Eingriffsmittel eine Vakuumsaugplatte an der Traverse angeordnet ist, und wobei die Vakuumsaugplatte eine Saugfläche ausbildet, welche auf ein zu hebendes Rohr aufsetzbar ist.
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Eine solche Hebevorrichtung hat den Vorteil, dass Rohre auf engem Raum angehoben, bewegt und verlegt werden können. Die Eingriffsmittel bieten eine hohe und zuverlässige Haltekraft, wodurch eine hohe Sicherheit gegeben ist. Darüber hinaus hat die Haltervorrichtung eine lange Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand, auch bei einem rauen Arbeitsumfeld wie auf Baustellen. Die Kosten für die Haltevorrichtung sind gering.
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Mit einer solchen Haltevorrichtung kann ein Rohr gehoben werden, indem die Traverse zunächst oberhalb und im Wesentlichen parallel zum zu hebenden Rohr ausgerichtet wird. Nachdem das erste Eingriffsmittel in das Rohr eingeführt wurde, kann das zweite Eingriffsmittel durch seine bewegliche Lagerung in das zweite Rohrende eingeführt werden. Im Sinne von zwei Rohrhaken fungierend, greifen die Eingriffsmittel das Rohr dann auf der oberen Innenseite der Rohrenden. Über das Koppelmittel, welches typischerweise in Heberichtung auf der Oberseite der Traverse angeordnet werden sollte, können dann die Traverse, die Eingriffsmittel und das Rohr angehoben werden. Hierfür ist das Koppelmittel mit einem Bagger oder Kran, insbesondere mit einem Rotator/Hydraulikmotor eines Baggers oder Krans, verbindbar. Dann ist die Traverse endlos um 360° drehbar. Alternativ kann auch ein Rotator/Hydraulikmotor zwischen dem Koppelmittel und der Traverse angeordnet sein. Das Ablegen des Rohres ist durch eine umgekehrte Arbeitsabfolge bewerkstelligbar.
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Vorzugsweise ist das Koppelmittel in Längsrichtung im mittleren Bereich an der Traverse positioniert. Damit ergibt sich im Betrieb der Vorteil, dass aufgrund der mittigen Position des Koppelmittels kleinere Hubvorrichtungen, z.B. ein kleiner Bagger oder Kran, eingesetzt werden können, da geringe Drehmomente beim Heben eines Rohres auftreten.
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Vorteilhafter Weise sollte die Länge der Traverse im Wesentlichen der Länge des zu hebenden Rohres entsprechen. Weil Rohre unterschiedliche Längen aufweisen können, sieht eine Variante der Erfindung vor, dass die Traverse teleskopierbar ausgebildet ist. Damit kann die Länge der Traverse auf einfache Weise an die Länge des zu hebenden Rohres angepasst werden.
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In einer Ausführungsvariante sind Steckbolzen zur Arretierung der teleskopierbaren Traverse in Arretierungslöcher der Traverse einsteckbar. Eine solche mechanische Sicherung ist zuverlässig und günstig.
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Damit sich die Schwerpunktlage der Haltevorrichtung nicht verschiebt, sieht eine nähere Ausgestaltung vor, dass die Traverse zu beiden Seiten des Koppelmittels teleskopierbar ausgebildet ist. Damit kann entweder das Koppelmittel stets mittig zur Traverse angeordnet werden, oder aber außermittig zum Ausgleich eines außermittigen Schwerpunkts der Haltevorrichtung und/oder des zu hebenden Rohres.
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Zur komfortablen Längenänderung der Traverse, wird in einer Variante der Erfindung vorgeschlagen, dass die Traverse mittels eines Aktuators teleskopierbar ist. Dieser Aktuator ist dann vorzugsweise als Bestandteil der Haltevorrichtung ausgeführt und mit Einzelteilen der Traverse verbunden. Zum Betrieb des Aktuators bietet es sich an, das Koppelmittel mit einer Schnittstelle für den Aktuator auszustatten. Als Aktuator eignet sich vor allem ein Hydraulikantrieb. Entsprechend könnte das Koppelmittel eine hydraulische Kupplung aufweisen. Eine hydraulische Kupplung ließe sich über eine Hydraulikleitung mit dem Aktuator verbinden.
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In einer speziellen Ausgestaltung der Traverse weist diese eine Mitteltraverse und zwei an oder in der Mitteltraverse längsverschieblich gelagerte Nebentraversen auf.
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Grundsätzlich könnten die Eingriffsmittel beide fest mit einer teleskopierbaren Traverse verbunden sein. Die Bewegung der beiden Eingriffsmittel relativ zueinander würde dann durch das Teleskopieren bewirkt.
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In einer anderen Version der Erfindung ist allerdings vorgesehen, dass das zweite Eingriffsmittel beweglich an der Traverse gelagert ist. Damit können flexible und platzsparende Bewegungen des zweiten Eingriffsmittels erreicht werden. Entsprechend kann auf sehr engem Raum mit der Haltevorrichtung rangiert werden. So wäre eine Variante möglich, in welcher das zweite Eingriffsmittel linear beweglich an der Traverse gelagert ist, zum Beispiel auch wenn die Traverse nicht teleskopierbar ist.
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Gemäß einer abweichenden Ausgestaltungsalternative ist das zweite Eingriffsmittel an einer Drehachse an der Traverse gelagert. Mittels einer Drehbewegung kann das zweite Eingriffsmittel dann mit einem zu hebenden Rohr in Eingriff gebracht werden.
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In einer bevorzugten Version ist die Drehachse quer zur Traverse ausgerichtet. Insbesondere bietet sich eine geodätisch horizontale Ausrichtung der Drehachse in der Einsatzsituation an. Dies ermöglicht ein Einschwenken des zweiten Eingriffsmittels durch Drehen von oben nach unten, insbesondere in einer geodätisch vertikalen Ebene, in der die Traverse und die Eingriffsmittel liegen. Hierdurch ist das zweite Eingriffsmittel auch aus dem stirnseitigen Bereich des Rohres bewegbar (schwenkbar) und steht einem Verbinden mit einem Nachbarrohr nicht im Weg. Außerdem kann das angehobene Rohr in beide Montagerichtungen montiert werden, beispielsweise durch Einstecken oder Aufschieben.
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Weiterhin ist in einer speziellen Ausgestaltung vorgesehen, dass das zweite Eingriffsmittel U-förmig mit zwei Schenkeln ausgebildet ist, wobei der erste Schenkel an der Drehachse gelagert ist und der zweite Schenkel in das zweite Rohrende eines zu hebenden Rohres schwenkbar ist. Hierdurch ist die Haltevorrichtung auf besonders engem Raum manövrierbar, denn das zweite Eingriffsmittel kann so ausgebildet werden, dass es in der Halteposition in das Rohr eingreift und in der geöffneten Position kaum oder überhaupt nicht in Längsrichtung über das Rohr hinaussteht. Auch ein Schwenkradius bei einer Lagerung an einer Drehachse ist sehr klein. Die Sohle des U-Profils, das heißt, dass U-Profil ist aus zwei Schenkeln und einer Sohle ausgebildet, steht dann in der Halteposition der Stirnseite des Rohres gegenüber und kann in Längsrichtung die maximale Erstreckung der Haltevorrichtung definieren. Dabei sind die Längenverhältnisse zwischen der Sohle und den Schenkeln und deren geometrische Ausgestaltung nicht auf den typographischen Formenschatz begrenzt. Vielmehr können zum Beispiel die Schenkel kürzer sein als die Sohle, die Schenkel unterschiedlich lang sein, die Schenkel und die Sohle verstärkte und schwächere Zonen aufweisen. Vorzugsweise weist der in das Rohr einzuführende Schenkel eine in Längsrichtung der Traverse gerade und horizontal ausrichtbare Auflagefläche zum Haltern des Rohres auf. Diese kann gemäß der Rohrlage, d.h. quer zur Längsrichtung, konvex ausgebildet sein, um die Auflagefläche besser an der Innenseite eines Rundrohres anlegen zu können.
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Ferner ist eine Erfindungsvariante besonders komfortabel bedienbar, bei welcher das zweite Eingriffsmittel mittels eines Aktuators relativ zum ersten Eingriffsmittel bewegbar ist. Das Koppelmittel sollte dann eine Schnittstelle für den Aktuator aufweisen. Es eignet sich als Aktuator insbesondere ein Hydraulikantrieb. Entsprechend würde das Koppelmittel dann vorzugsweise eine hydraulische Kupplung aufweisen. Eine solche hydraulische Kupplung kann dann über eine Hydraulikleitung mit dem Hydraulikaktuator des zweiten Eingriffsmittels verbunden sein. Auch das zweite Eingriffsmittel könnte in seinen Endpositionen mit Steckbolzen gesichert werden.
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Eine besonders hohe Einsatzflexibilität wird bei einer erfindungsgemäßen Variante erreicht, bei welcher das erste Eingriffsmittel im Wesentlichen spiegelbildlich, insbesondere funktional spiegelbildlich, zum zweiten Eingriffsmittel ausgebildet ist. So muss beispielsweise bei der Ausrichtung der Traverse zum Rohr vor dem Heben nicht auf die Montagerichtung des Rohres geachtet werden.
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Bevorzugt ist das erste Eingriffsmittel im Wesentlichen spiegelbildlich, insbesondere funktional spiegelbildlich, zum zweiten Eingriffsmittel mit der Traverse verbunden. Dann können beide Eingriffsmittel vorsichtig und ohne Bewegung der gesamten Traverse in das Rohr eingeführt werden, nachdem die Traverse oberhalb des Rohres platziert ist. Stirnseitige Stoßschäden am Rohr werden so vermieden.
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Als Koppelmittel stehen unterschiedliche Ausgestaltungsmöglichkeiten zur Verfügung. Bei einer weist das Koppelmittel ein Einhängemittel, wie einen Haken, einen Bügel oder eine Öse auf. Dies ist insbesondere hinreichend beim Heben und Verladen, weil hier nicht unbedingt eine horizontale Ausrichtung wie beim Verlegen notwendig ist und auch keine Schubkräfte von der Haltevorrichtung auf die Hubvorrichtung abgeleitet werden müssen. Zur vereinfachten Handhabung kann das Koppelmittel über eine Drehachse mit der Traverse verbunden sein. Ein angehobenes Rohr kann dann mit der Traverse in der Horizontalen gedreht werden.
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Insbesondere bei einem Einsatz bei Rohrverlegearbeiten bietet sich jedoch eine Ausgestaltung derart an, dass das Koppelmittel eine Koppelplatte aufweist, welche zug- und drehfest an einer Hubvorrichtung ankoppelbar ist. Damit ist eine stabile Verbindung zur Hubvorrichtung ohne Freiheitsgrad möglich. Eine solche Koppelplatte kann beispielsweise mit einem hydraulischen Schnellwechsler verbunden, z.B. verschraubt, werden.
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Zum präzisen Verlegen des Rohres ist eine optionale Ergänzung günstig, bei welcher das Koppelmittel aktuatorisch, bevorzugt hydraulisch, längsverschieblich zu dem ersten Eingriffsmittel oder den beiden Eingriffsmitteln gelagert ist. Dies kann durch eine aktuatorisch längsverschiebliche Lagerung des Koppelmittels an der Traverse realisiert werden. Alternativ kann eine solche Längsverschiebung auch durch eine Teleskopie der Traverse vorgenommen werden. Damit ist es möglich, das Rohr bei stillstehender Hubvorrichtung längs zu bewegen und mit einem Nachbarrohr zu verbinden. Damit sind grobmotorische Hubvorrichtungen einsetzbar, denn das Ein- bzw. Aufschieben des gehobenen Rohres erfolgt durch das längsverschiebliche Koppelmittel. Dessen Bewegungsmotorik ist auf die Verbindungserfordernisse auslegbar.
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Ferner ist in einer speziellen Variante der Erfindung vorgesehen, dass an der Traverse ein Anschlag zum Aufsetzen der Traverse auf ein Rohr angeordnet ist. Dieser ist vorzugsweise konkav. Damit lässt sich die Traverse vor dem Heben einfach und korrekt zum Rohr positionieren. Außerdem wird verhindert, dass die Traverse bei einem zu schnellen Absetzen auf das Rohr aufschlägt. Vorzugsweise ist die Höhendifferenz zwischen dem Anschlag und den Auflageflächen der Eingriffsmittel ungefähr so groß wie die Wandstärke des Rohres.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwischen der in Längsrichtung liegenden Mitte der Traverse und dem zweiten Eingriffsmittel eine Vakuumsaugplatte an der Traverse angeordnet ist, wobei die Vakuumsaugplatte eine Saugfläche ausbildet, welche auf ein zu hebendes Rohr aufsetzbar ist.
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Mithin kann das Rohr zusätzlich zu den Eingriffsmitteln auch über die Vakuumsaugplatte gehaltert werden. Während des Hebens ist so eine zusätzliche Haltekraft aufbringbar.
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Eine Anordnung der Vakuumsaugplatte nahe des zweiten Eingriffsmittels, insbesondere bis zu einem Abstand der Vakuumsaugplatte von einem Viertel der Traversenlänge zum zweiten Ende der Traverse, ist wünschenswert. Dann nämlich müssen geringere Haltekräfte von der Vakuumsaugplatte aufgebracht werden, wenn das zweite Eingriffsmittel nicht in das zu hebende Rohr eingreift.
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Außerdem ist eine Anordnung von Vorteil, bei welcher die Vakuumsaugplatte zwischen dem Koppelmittel und dem zweiten Eingriffsmittel an der Traverse angeordnet ist. So werden die auf das Koppelmittel wirkenden Drehmomente gering gehalten.
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Für den Einsatz bei Rundrohren sollte die Saugfläche konkav ausgebildet werden. Eine Saugkraft lässt sich durch das Verbinden der Vakuumsaugplatte mit einer Vakuumpumpe erzielen. Letztere ist bevorzugt an der Traverse befestigt, kann jedoch auch auf Seiten der Hubvorrichtung angeordnet sein.
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Besonders große Vorteile bietet die Vakuumsaugplatte beim Verlegen. Hierfür ist eine Gestaltung derart empfehlenswert, bei welcher die Vakuumsaugplatte eine Hubkraft auf ein zu hebendes Rohr ausüben kann, welche groß genug ist, das Rohr ohne das zweite Eingriffsmittel zu haltern. Das mechanische zweite Eingriffsmittel kann dann aus dem Bereich der Stirnseite des Rohres entfernt und das angehobene Rohr mit einem Nachbarrohr verbunden werden. Durch das Vorsehen einer Vakuumplatte und des zweiten Eingriffsmittels lässt sich der Hubvorgang zweiteilen. Nämlich in ein mechanisch gesichertes Bewegen mit dem zweiten Eingriffsmittel, z.B. beim Abladen und Einbringen des Rohres in einen Rohrschacht, und einen vakuumgesicherten Abschnitt ohne zweites Eingriffsmittel, zum Beispiel beim Verbinden des angehobenen Rohres mit einem Nachbarrohr. Bevorzugt wird das zweite Eingriffsmittel also erst kurz vor dem Verbinden der Rohre aus der Verbindungszone entfernt. Bis dahin ist eine hohe Sicherheit gegeben. Während des Verbindens geht vom Rohr wenig Gefahr bei einem Versagen der Vakuumsaugplatte aus, denn es befindet sich meist in geringer Höhe vom Boden oder bereits teilweise auf dem Boden. Deshalb genügt es auch, die Vakuumplatte deutlich kleiner auszubilden als bei einer Haltevorrichtung, welche ausschließlich über Vakuumplatten verfügt. Bei allen Hebevorgängen ohne Rohrverbinden kann die Vakuumsaugplatte geschont werden, sodass sie eine hohe Lebensdauer hat. Hierfür könnte sie beabstandet zum Rohr positioniert werden, z.B. durch eine mechanische Verschiebung oder mechanische Abstandshalter.
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Weiterhin kann optional zwischen der Vakuumsaugplatte und dem ersten Eingriffsmittel, vorzugsweise zwischen dem Koppelmittel und dem ersten Eingriffsmittel, eine zweite Vakuumsaugplatte an der Traverse angeordnet werden, wobei die zweite Vakuumsaugplatte eine zweite Saugfläche ausbildet, welche auf ein zu hebendes Rohr aufsetzbar ist. Diese zweite Vakuumsaugplatte würde das Rohr im Wesentlichen zusätzlich zum ersten Eingriffsmittel haltern. Damit ist auch ein Verlegen des Rohres in beide Richtungen der Traverse möglich.
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Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass am ersten Ende der Traverse eine Schubplatte angeordnet ist, welche zum Schieben stirnseitig auf das erste Rohrende aufsetzbar ist. Damit muss das erste Eingriffsmittel keine Schubkräfte aufnehmen. Diese werden direkt von der Schubplatte in die Traverse eingeleitet, während das erste Eingriffsmittel im Wesentlichen vertikale Hubkräfte aufnimmt. Die Schubplatte sollte fest mit der Traverse verbunden sein.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb einer wie zuvor beschriebenen Haltevorrichtung, bei welchem die Traverse oberhalb eines Rohres, das zwei Rohrenden aufweist, positioniert wird, das erste Eingriffsmittel in das erste Rohrende eingeführt wird, das zweite Eingriffsmittels relativ zum ersten Eingriffsmittel bewegt wird, wobei das zweite Eingriffsmittel in das zweite Rohrende eingeführt wird, und das Rohr durch Anheben der Haltevorrichtung am Koppelmittel angehoben wird.
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Vorteilhaft an einem solchen Verfahren ist, dass Rohre auf engem Raum angehoben, bewegt und verlegt werden können. Die Eingriffsmittel bieten eine hohe und zuverlässige Haltekraft, wodurch eine hohe Sicherheit gegeben ist. Darüber hinaus erfordert das Verfahren nur einen geringen Wartungsaufwand für die Haltevorrichtung. Die verfahrensgemäß anfallenden Kosten für die Haltevorrichtung und deren Betrieb sind gering. Insbesondere bei einer optionalen mittigen Position des Koppelmittels an der Traverse können kleine Hubvorrichtungen, z.B. ein kleiner Bagger oder Kran, eingesetzt werden.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das angehobene Rohr in eine Montageposition bewegt, wobei das zweite Rohrende benachbart zu einem Verbindungsende eines Nachbarrohrs angeordnet ist. Anschließend wird das zweite Eingriffsmittel aus dem zweiten Rohrende und aus dem Bereich zwischen dem Rohr und dem Nachbarrohr bewegt, bevor das Rohr mit dem Nachbarrohr durch Bewegen der Traverse in Richtung des Nachbarrohrs verbunden wird.
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Damit wird eine hohe Sicherheit beim Verlegen des Rohres erreicht. Beim eigentlichen Hebevorgang ist das Rohr nämlich durch die Eingriffsmittel mechanisch gesichert. Erst bei dem Schritt des Verbindens entfällt die mechanische Sicherung durch das zweite Eingriffsmittel. Hier geht vom Rohr nur noch eine geringe Gefahr aus.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass eine Vakuumsaugplatte aktiviert wird, welche zwischen der in Längsrichtung liegenden Mitte der Traverse und dem zweiten Eingriffsmittel an der Traverse angeordnet ist, wobei die Vakuumsaugplatte eine Saugfläche ausbildet, welche auf das zu hebende Rohr aufgesetzt ist. Das Aktivieren kann bereits nach dem Positionieren der Traverse oberhalb des Rohres erfolgen, vorzugsweise erst nach dem Einführen des ersten Eingriffsmittels in das erste Rohrende. Spätestens jedoch vor dem Bewegen des zweiten Eingriffsmittels aus dem zweiten Rohrende sollte das Aktivieren durchgeführt sein. Nach Aktivierung wird das Rohr am zweiten Rohrende mit der Vakuumsaugplatte gehaltert, nämlich wenigstens ab dem Zeitpunkt des Bewegens des zweiten Eingriffsmittels aus dem zweiten Rohrende.
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Damit ist der eigentliche Hebevorgang des Rohres durch die mechanischen Eingriffsmittel gesichert. Nur während des Verbindens in maximal geringer Hubhöhe übernimmt die Vakuumsaugplatte die vertikale Rohrhalterung. Horizontale Schubkräfte nimmt bevorzugt im Wesentlichen das erste Eingriffsmittel oder eine optionale zusätzliche Schubplatte auf.
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Das Verfahren kann durch einen Schritt ergänzt werden, dass beim Verbinden des gehobenen Rohres das Koppelmittel in Längsrichtung relativ zu dem ersten Eingriffsmittel verschoben wird. Außerdem kann bei einer teleskopierbaren Traverse eine Längenanpassung der Traverse auf die Rohrlänge vor dem Heben des Rohres durchgeführt werden.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 eine gemäß Betriebsausrichtung seitliche Ansicht einer Haltevorrichtung mit zwei Eingriffsmitteln, welche nicht in Eingriff mit einem dargestellten Rohr stehen;
- 2 die in 1 gezeigte Haltevorrichtung, wobei die Eingriffsmittel mit dem Rohr in Eingriff stehen und das Rohr im Längsschnitt dargestellt ist;
- 3 eine gemäß Betriebsausrichtung von oben dargestellte Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante der in den 1 und 2 gezeigten Haltevorrichtung, wobei die Eingriffsmittel mit dem Rohr in Eingriff stehen, und wobei beide Eingriffsmittel einen Aktuator aufweisen;
- 4 eine gemäß Betriebsausrichtung seitliche Ansicht einer Haltevorrichtung mit zwei Eingriffsmitteln, welche in Eingriff mit einem dargestellten Rohr stehen, wobei zusätzlich zwei Vakuumplatten zur Halterung des Rohres vorgesehen sind;
- 5 die in 4 gezeigte Haltevorrichtung in einer in Längsrichtung des Rohres weisenden Stirnansicht;
- 6 die in 4 gezeigte Haltevorrichtung, wobei das Rohr in einer Montageposition relativ zu einem Nachbarrohr zu sehen ist, wobei das zweite Eingriffsmittel nicht in Eingriff mit dem Rohr steht; und
- 7 die in 6 gezeigte Haltevorrichtung, wobei das Rohr in das Nachbarrohr eingeschoben ist.
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1 zeigt eine gemäß Betriebsausrichtung seitliche Ansicht einer Haltevorrichtung 1 zum Anheben eines Rohrs 100. Die Haltevorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer Traverse 10 und zwei Eingriffsmitteln 41, 42. Die Traverse 10 ist länglich, erstreckt sich in einer Längsrichtung L und hat zwei Enden E1, E2.
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Die Traverse 10 ist teleskopierbar ausgebildet. Hierfür weist sie eine Mitteltraverse 11 und zwei in der Mitteltraverse 11 längsverschieblich gelagerte Nebentraversen 12, 13 auf. Zur Arretierung der Längsverschieblichkeit sind Steckbolzen 15 in Arretierungslöcher 16 der Traverse 10 eingesteckt. Die Arretierungslöcher 16 führen durch die Mitteltraverse 11 und die Nebentraversen 12, 13.
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Weiterhin weist die Haltevorrichtung 1 ein Koppelmittel 20 zur Anbindung an eine Hubvorrichtung auf. Das Koppelmittel 20 ist an der Traverse 10 angeordnet, insbesondere an der Mitteltraverse 11. Mithin ist das Koppelmittel 20 in Längsrichtung im mittleren Bereich an der Traverse 10 positioniert. Außerdem ist die Traverse 10 zu beiden Seiten des Koppelmittels 20 teleskopierbar ausgebildet. Das Koppelmittel 20 ist ein Einhängemittel 22, mit dem die Haltevorrichtung 1 mit einer Hubvorrichtung wie einem Bagger oder Kran verbunden werden kann. Das Einhängemittel 22 ist hier eine Öse. Zwischen dem Einhängemittel 22 und der Traverse 10 weist das Koppelmittel 20 eine Drehachse 23 auf, sodass die Traverse 10 um diese gedreht werden kann, insbesondere in der horizontalen Ebene.
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Das erste Eingriffsmittel 41 ist am ersten Ende E1 der Traverse 10 und das zweite Eingriffsmittel 42 am zweiten Ende E2 der Traverse 10 angeordnet. Außerdem ist das zweite Eingriffsmittel 42 relativ zum ersten Eingriffsmittel 41 bewegbar gelagert. Hierfür ist das zweite Eingriffsmittel 42 beweglich an der Traverse 10 gelagert, nämlich an der zweiten Nebentraverse 13. Die Lagerung umfasst eine Drehachse A, welche quer zur Traverse 10 und in der Betriebslage horizontal ausgerichtet ist. Um diese Drehachse A ist das zweite Eingriffsmittel 42 relativ zur Traverse 10 drehbar.
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Wie man erkennt, ist das zweite Eingriffsmittel 42 U-förmig mit zwei Schenkeln 43, 44 und einer dazwischenliegenden Sohle 45 ausgebildet. Der erste Schenkel 43 ist an der Drehachse A gelagert und der zweite Schenkel 44 kann in das zweite Rohrende R2 des zu hebenden Rohres 100 geschwenkt werden. Der in das Rohr 100 einzuführende zweite Schenkel 44 hat eine in Längsrichtung L der Traverse 10 gerade und horizontal ausrichtbare Auflagefläche 46 zum Haltern des Rohres 100.
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Man sieht, dass das erste Eingriffsmittel 41 wenigstens im Wesentlichen spiegelbildlich zum zweiten Eingriffsmittel 42 ausgebildet ist. Die drehbare Lagerung erfolgt hier an der ersten Nebentraverse 12 um eine spiegelbildlich angeordnete zweite Drehachse A2. Man könnte sagen, bei den beiden Eingriffsmitteln 41, 42 handelt es sich um zwei gegenüberliegende Rohrhaken.
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In 1 stehen die beiden Eingriffsmittel 41, 42 nicht in Eingriff mit einem dargestellten Rohr 100 sondern sind nach oben OB gedreht. Das erste Eingriffsmittel 41 kann jedoch in das erste Rohrende R1 des zu hebenden Rohres 100 und das zweite Eingriffsmittel 42 in das gegenüberliegende zweite Rohrende R2 eingeführt werden. Hierfür ist die Traverse 10 bereits in Bildrichtung oberhalb des Rohres 100 angeordnet, das heißt in der Betriebsausrichtung die Haltevorrichtung oben OB und das Rohr unten UN. Außerdem weisen sowohl das Rohr 100 als auch die Traverse 10 in Längsrichtung L und sind damit im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet.
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Darüber hinaus erkennt man, dass die Länge LT der Traverse 10 weitestgehend der Länge LR des zu hebenden Rohres 100 entspricht. Hierfür wurde die Traverse 10 teleskopiert und mittels der Steckbolzen 15 und der Arretierungslöcher 16 arretiert.
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Mit dieser Haltevorrichtung 1 ist nunmehr ein Verfahren durchführbar, bei dem die Traverse 10 zunächst wie gezeigt oberhalb des Rohres 100 positioniert wird, bevor das erste Eingriffsmittel 41 in das erste Rohrende R1 und das zweite Eingriffsmittel 42 relativ zum ersten Eingriffsmittel 41 bewegt wird. Hierbei würde das zweite Eingriffsmittel 42 in das zweite Rohrende R2 eingeführt. Eine solche Stellung wird in 2 gezeigt. Hier sieht man, wie die beiden Eingriffsmittel 41, 42 mit dem Rohr 100 in Eingriff stehen und mit ihrer Auflagefläche 46 an der oberen Innenseite und des Rohres 100 anliegen. Damit dies sichtbar ist, zeigt 2 das Rohr 100 in einem Längsschnitt. Nachdem die beiden Eingriffsmittel 41, 42 als Rohrhaken fungierend in die Rohrenden R1, R2 des Rohres 100 eingreifen, kann letzteres durch Anheben der Haltevorrichtung 1 am Koppelmittel 20 angehoben werden. Im Weiteren entsprechen die Bezugszeichen von 2 denen von 1.
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3 zeigt eine gemäß Betriebsausrichtung von oben OB dargestellte Ansicht einer mögliche Ausführungsvariante der in den 1 und 2 gezeigten Haltevorrichtung 1. Die beiden Eingriffsmittel 41, 42 stehen wie in 2 mit dem Rohr 100 in Eingriff. Man sieht, dass gemäß dieser Ausführungsvariante beide Eingriffsmittel 41, 42 jeweils einen Aktuator 47, 48 aufweisen. Der Aktuator 47 des zweiten Eingriffsmittels 42 ist seitlich an der zweiten Nebentraverse 13 angeflanscht. Entsprechend ist der Aktuator 48 des ersten Eingriffsmittels 41 seitlich an der ersten Nebentraverse 12 angeflanscht. Damit ist das zweite Eingriffsmittel 42 mittels des Aktuators 47 relativ zum ersten Eingriffsmittel 41 bewegbar. Im Weiteren entsprechen die Bezugszeichen von 3 denen von 1.
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4 zeigt eine andere Variante einer Haltevorrichtung 1 zum Anheben eines Rohrs 100 in einer gemäß Betriebsausrichtung seitlichen Ansicht. Die Haltevorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer telekopierbaren Traverse 10, einem Aktuator 14, zwei Eingriffsmitteln 41, 42, zwei Vakuumplatten 50, 55 einem Koppelmittel 20 und einer Schubplatte 60.
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Die Traverse 10 ist länglich, erstreckt sich in einer Längsrichtung L und hat zwei Enden E1, E2. Zum Telekopieren der Traverse 10 weist letztere eine Mitteltraverse 11 und zwei in der Mitteltraverse 11 längsverschieblich gelagerte Nebentraversen 12, 13 auf. Zur Arretierung der Längsverschieblichkeit sind Steckbolzen 15 in Arretierungslöcher 16 der Traverse 10 eingesteckt. Die Arretierungslöcher 16 führen durch die Mitteltraverse 11 und die Nebentraversen 12, 13.
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Das Koppelmittel 20 dient der Anbindung an eine Hubvorrichtung und ist an der Traverse 10 angeordnet, insbesondere an der Mitteltraverse 11. Mithin ist das Koppelmittel 20 in Längsrichtung im mittleren Bereich an der Traverse 10 positioniert. Außerdem ist die Traverse 10 zu beiden Seiten des Koppelmittels 20 teleskopierbar ausgebildet. Das Koppelmittel 20 ist eine Koppelplatte 21, mit dem die Haltevorrichtung 1 mit einer Hubvorrichtung wie einem Bagger oder Kran verbunden werden kann. Eine solche Koppelplatte 21 ist zug- und drehfest an eine Hubvorrichtung ankoppelbar, z.B. durch Verschrauben. Optional ist eine solche Koppelplatte 21 beispielsweise mit einem hydraulischen Schnellwechsler verbindbar, sodass eine schnelle Ankupplung an die Hubvorrichtung möglich ist.
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Zur feinmotorischen Längsverschiebung eines angehobenen Rohres 100 ist das Koppelmittel 20 längsverschieblich an der Traverse 10 gelagert, insbesondere an der Mitteltraverse 11. Zwischen dem Koppelmittel 20 und der Traverse 10 ist der Aktuator 14 angeordnet. Dieser ist ein Hydraulikzylinder, welcher zwischen der Mitteltraverse 11 und dem Koppelmittel 20 montiert ist.
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Optional kann das Koppelmittel 20 eine Schnittstelle für den Aktuator 14 aufweisen. Bei einem Hydraulikantrieb hätte das Koppelmittel 20 dann eine hydraulische Kupplung. Letztere wäre über eine Hydraulikleitung mit dem Aktuator 14 verbunden.
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Man sieht in 4, dass das erste Eingriffsmittel 41 am ersten Ende E1 der Traverse 10 und das zweite Eingriffsmittel 42 am zweiten Ende E2 der Traverse 10 angeordnet ist. Außerdem ist das zweite Eingriffsmittel 42 relativ zum ersten Eingriffsmittel 41 bewegbar gelagert. Hierfür ist das zweite Eingriffsmittel 42 beweglich an der Traverse 10 gelagert, nämlich an der zweiten Nebentraverse 13. Die Lagerung umfasst eine Drehachse A, welche quer zur Traverse 10 und in der Betriebslage horizontal ausgerichtet ist. Um diese Drehachse A ist das zweite Eingriffsmittel 42 relativ zur Traverse 10 drehbar.
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Wie man teilweise erkennt, ist das zweite Eingriffsmittel 42 U-förmig mit zwei Schenkeln 43 und einer dazwischenliegenden Sohle 45 ausgebildet. Der erste Schenkel 43 ist an der Drehachse A gelagert und der zweite Schenkel ist in das zweite Rohrende R2 des zu hebenden Rohres 100 geschwenkt. Der in das Rohr 100 einzuführende zweite Schenkel hat eine in Längsrichtung L der Traverse 10 gerade und horizontal ausrichtbare Auflagefläche zum Haltern des Rohres 100.
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Man sieht, dass das erste Eingriffsmittel 41 wenigstens im Wesentlichen spiegelbildlich zum zweiten Eingriffsmittel 42 ausgebildet ist. Die drehbare Lagerung erfolgt hier an der ersten Nebentraverse 12 um eine spiegelbildlich angeordnete zweite Drehachse A2.
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Optional können die beiden Eingriffsmittel 41, 42 wie in 3 jeweils mit einem Aktuator ausgestattet werden.
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Zusätzlich ist gemäß 4 am ersten Ende E1 der Traverse 10 die Schubplatte 60 angeordnet, welche zum Schieben stirnseitig auf das erste Rohrende R1 aufsetzbar ist. Die Schubplatte 60 weist in Betriebsrichtung nach unten und ist fest mit der Traverse 10, insbesondere der ersten Nebentraverse 12, verbunden. Die Anschlagfläche der Schubplatte 60 liegt in Längsrichtung in etwa auf der Höhe der Sohle des ersten Eingriffsmittels 41. Wie die Schubplatte 60 an dem ersten Rohrende R1 anliegt, wird auch in 5 gezeigt. Hier sieht man die in 4 gezeigte Haltevorrichtung 1 in einer in Längsrichtung L des Rohres 100 weisenden Stirnansicht. Im Weiteren entsprechen die Bezugszeichen in 5 denen von 4.
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Ferner weist die Haltevorrichtung gemäß 4 einen Anschlag 30 zum Aufsetzen der Traverse 10 auf ein Rohr 100 auf. Dieser ist an der Traverse 10 angeordnet, insbesondere an der Mitteltraverse 11. Der Anschlag 30 ist von den zwei Vakuumplatten 50, 55 ausgebildet.
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Zwischen der in Längsrichtung L liegenden Mitte der Traverse 10 und dem zweiten Eingriffsmittel 42 findet sich die erste der beiden Vakuumsaugplatten 50. Damit ist die Vakuumsaugplatte 50 auch zwischen dem Koppelmittel 20 und dem zweiten Eingriffsmittel 42 an der Traverse 10 positioniert. Die Vakuumsaugplatte 50 bildet eine Saugfläche 51 aus, welche auf ein zu hebendes Rohr 100 aufsetzbar ist (wie in 4 gezeigt). Die Saugfläche 51 ist konkav. Nicht sichtbar ist eine Vakuumpumpe, welche mit der Vakuumsaugplatte 50 verbunden ist. Die Vakuumsaugplatte 50 ist derart ausgebildet, dass sie eine Hubkraft auf das zu hebendes Rohr 100 ausüben kann, welche groß genug ist, das Rohr 100 ohne das zweite Eingriffsmittel 42 zu haltern. Sie ist jedoch nicht überdimensioniert und genügt alleine nicht den Sicherheitsanforderungen bei einem Hebevorgang. Die Hubkraft der Vakuumsaugplatte 50 kann gegenüber einem reinen Vakuumsaugheber um 75% reduziert werden. Bei reinen Vakuumsaughebern müssen nämlich zwei Saugkreise jeweils alleine die gesamte Hublast tragen können, um auch bei Ausfall einer der Saugkreise noch die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
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Die zweite Vakuumplatte 55 ist zwischen dem Koppelmittel 20 und dem ersten Eingriffsmittel 41 an der Traverse 10 angebracht, insbesondere ebenfalls an der Mitteltraverse 11. Sie bildet eine zweite Saugfläche 56 aus, welche wie gezeigt auf ein zu hebendes Rohr 100 aufsetzbar ist. Mit der zweiten Vakuumsaugplatte 55 kann das Rohr 100 im Wesentlichen zusätzlich zum ersten Eingriffsmittel 41 gehaltert werden.
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In 4 stehen die beiden Eingriffsmittel 41, 42 in Eingriff mit dem dargestellten Rohr 100. Das erste Eingriffsmittel 41 greift in das erste Rohrende R1 des Rohres 100 und das zweite Eingriffsmittel 42 in das gegenüberliegende zweite Rohrende R2. Hierbei ist die Traverse 10 in Bildrichtung oberhalb des Rohres 100 angeordnet, das heißt in der Betriebsausrichtung ist die Haltevorrichtung 1 oben OB und das Rohr 100 unten UN. Außerdem weisen sowohl das Rohr 100 als auch die Traverse 10 in Längsrichtung L und sind damit im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet.
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Darüber hinaus erkennt man, dass die Länge LT der Traverse 10 weitestgehend der Länge LR des zu hebenden Rohres 100 entspricht. Hierfür wurde die Traverse 10 teleskopiert und mittels der Steckbolzen 15 und der Arretierungslöcher 16 arretiert.
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Mit dieser Haltevorrichtung 1 ist nunmehr ein Verfahren durchführbar, bei dem die Traverse 10 zunächst wie gezeigt oberhalb des Rohres 100 positioniert wird, bevor das erste Eingriffsmittel 41 in das erste Rohrende R1 und das zweite Eingriffsmittel 42 relativ zum ersten Eingriffsmittel 41 bewegt wird. Hierbei würde das zweite Eingriffsmittel 42 in das zweite Rohrende R2 eingeführt. Nachdem die beiden Eingriffsmittel 41, 42 als Rohrhaken fungierend in die Rohrenden R1, R2 des Rohres 100 eingreifen, kann letzteres durch Anheben der Haltevorrichtung 1 am Koppelmittel 20 angehoben werden.
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Weiterhin kann das angehobene Rohr 100 in eine Montageposition MO bewegt werden. Eine solche Montageposition MO ist in 6 dargestellt. In 6 ist die in 4 gezeigte Haltevorrichtung 1 gezeigt, wobei das Rohr 100 in einer Montageposition MO relativ zu einem Nachbarrohr 110 zu sehen ist. Hierbei ist das zweite Eingriffsmittel 42 nicht in Eingriff mit dem Rohr 100, sondern nach oben OB gedreht. Das zweite Rohrende R2, ein Steckende 102, steht dem Verbindungsende 111, einer Rohrmuffe, des Nachbarrohres 110 gegenüber. Im Weiteren entsprechen die Bezugszeichen in 6 denen von 4. Die Rohrmuffe 101 und das Einsteckstück 102 sind auch in den vorstehenden 1 bis 5 gekennzeichnet.
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Um ausgehend von 4 in die Position des zweiten Eingriffsmittels 42 gemäß 6 zu gelangen, wurde das zweite Eingriffsmittel 42 aus dem zweiten Rohrende R2 und aus dem Bereich zwischen dem Rohr 100 und dem Nachbarrohr 110 geschwenkt, nämlich um die Drehachse A. Damit das Rohr 100 nicht herunterfällt wird vor dem Ausschwenken des zweiten Eingriffsmittels 42 die Vakuumsaugplatte 50 aktiviert, das heißt am Rohr 100 festgesaugt.
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Nach dem Ausschwenken des zweiten Eingriffsmittels 42 haltert die Vakuumsaugplatte 50 das Rohr 100 am zweiten Rohrende R2. Bei einer solchen Halterung kann das Verbinden des Rohres 100 mit dem Nachbarrohr 110 durch Bewegen der Traverse 10 in Richtung des Nachbarrohrs 110 erfolgen. Hierfür wird der Aktuator 14 aktiviert und das Koppelmittel 20 relativ zur Traverse 10 in Längsrichtung L verschoben.
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Nach dem Verbinden des angehobenen Rohres 100 mit dem Nachbarrohr 100 wird eine Verfahrensstellung entsprechend 7 erreicht. Im Weiteren entsprechen die Bezugszeichen von 7 denen von 6. Man erkennt, dass in 7 das Rohr 100 in das Nachbarrohr 110 eingeschoben ist.
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Abschließend können die Vakuumsaugplatten 50, 55 gelöst und das erste Eingriffsmittel 41 aus dem ersten Rohrende R1 entfernt werden, bevor die Haltevorrichtung 1 ohne das Rohr 100 weggehoben wird. In der Praxis wird das Rohr 100 vor dem Lösen der Vakuumplatten 50, 55 noch unterfüttert oder anderweitig fixiert. Die genaue Ausrichtung des Rohres 100 ist hierbei mit der Hubvorrichtung einstellbar.
