DE102019215501A1

DE102019215501A1 - Fräswerkzeug und Verfahren für ein Entfernen eines im Erdreich verlegten Rohres

Info

Publication number: DE102019215501A1
Application number: DE102019215501.4A
Authority: DE
Inventors: Marcel Uden; Ingo Uden
Original assignee: Uden Spezialwerkzeug Ug
Current assignee: Uden Spezialwerkzeug Ug
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2021-04-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug für ein Entfernen eines im Erdreich verlegten Rohres. Das Rohr kann beispielsweise ein Gasrohr, ein Wasserrohr, ein Abwasserrohr oder ein Rohr für Datenleitungen sein. Das Rohr kann aus einem Kunststoff wie PVC, PE oder PET bestehen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren für ein Entfernen eines Rohres.Das Fräswerkzeug 1 für ein Entfernen eines im Erdreich verlegten Rohres umfasst einen rotierbar gelagerten, Konus artigen Fräskopf 2 mit an dem Fräskopf 2 angebrachten Fräselementen 4, 5 für ein Zerkleinern eines Rohres von innen nach außen. Das Fräswerkzeug umfasst ein Häckselwerk 6, 8 für ein Zerkleinern von zerkleinerten Stücken eines Rohres.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug für ein Entfernen eines im Erdreich verlegten Rohres. Das Rohr kann beispielsweise ein Gasrohr, ein Wasserrohr, ein Abwasserrohr oder ein Rohr für Datenleitungen sein. Das Rohr kann aus einem Kunststoff wie PVC, PE oder PET bestehen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren für ein Entfernen eines Rohres.
Ist ein in einem Erdreich befindliches Rohr defekt, so muss dieses ausgetauscht werden. Das defekte Rohr wird dafür zunächst entfernt. Im Anschluss daran wird ein neues Rohr verlegt.
Um Beschädigungen von benachbart verlegten Rohren oder sonstigen Installationen in einem Untergrund zu vermeiden und um den Platzbedarf nicht zu verändern, soll ein defektes Rohr entfernt werden können, ohne die an das defekte Rohr angrenzende Umgebung beeinträchtigen zu müssen. Dies kann erreicht werden, indem ein defektes Rohr von innen nach außen durch Fräsen zerkleinert wird. Durch eine Flüssigkeit können durch Fräsen zerkleinerte Bestandteile des defekten Rohres abtransportiert werden.
Aus der Druckschrift DE 10 2016 103 175 A1 ist ein Verfahren für ein Entfernen eines im Erdreich verlegten Kunststoffrohres durch Fräsen bekannt. Es werden zunächst eine Startgrube und eine Zielgrube freigelegt, um so Zugänge zu einem Abschnitt eines im Erdreich verlegten Kunststoffrohrs zu schaffen. Dieser Abschnitt des zu entfernenden Kunststoffrohrs kann anschließend durch Fräsen und Spülen mithilfe eines Horizontal - Bohrgeräts entfernt werden. Ein dafür geeignetes Horizontal - Bohrgerät ist unter der Bezeichnung DitchWitch® JT10 bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, verbessert ein Rohr, insbesondere ein Kunststoffrohr, aus einem Erdreich besonders geeignet entfernen zu können.
Die Aufgabe wird mithilfe eines Fräswerkzeugs mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Der Nebenanspruch betrifft ein Verfahren für ein Entfernen eines Rohres. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe dient ein Fräswerkzeug für ein Entfernen eines im Erdreich verlegten Rohres mit einem rotierbar gelagerten, Konus artigen Fräskopf. An dem Fräskopf sind Fräselemente für ein Zerkleinern eines Rohres von innen nach außen angebracht. Die Fräselemente schneiden Stücke beispielsweise in Form von Spänen aus dem zu entfernenden Rohr heraus. Im Allgemeinen weisen die Fräselemente für das Herausschneiden scharfe Kanten auf. Außerdem bestehen die Fräselemente regelmäßig aus einem gehärteten Stahl. Die Fräselemente können beispielsweise durch Schrauben an dem Fräskopf befestigt sein. Diese können dann leicht ausgetauscht werden, beispielsweise wenn Fräselemente stumpf geworden sind. Die Fräselemente sind an dem Fräskopf so angebracht, dass ein Rohr von innen nach außen zerkleinert werden kann, wenn der Fräskopf rotiert.
Das Fräswerkzeug umfasst ein Häckselwerk für ein Zerkleinern von zerkleinerten Stücken eines Rohres. Durch die Fräselemente herausgeschnittene Stücke eines Rohres werden also durch das Häckselwerk weiter zerkleinert. Hierdurch wird erreicht, dass zerkleinerte Rohrstücke verbessert aus dem Erdreich entfernt werden können, so zum Beispiel durch Spülen mittels einer Flüssigkeit wie Wasser.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Fräskopf zumindest einen zum Häckselwerk führenden Kanal. Vorzugsweise gibt es drei Kanäle. Besonders bevorzugt gibt es genau drei Kanäle. Durch die Kanäle können durch die Fräselemente herausgeschnittene Stücke eines Rohres zum Häckselwerk geleitet werden, um dann durch das Häckselwerk weiter zerkleinert zu werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung mündet in jeden Kanal eine Zuführung für Flüssigkeit ein. Durch die Zuführung hindurch kann Flüssigkeit in den zugehörigen Kanal hineingeleitet werden und zwar in Richtung des Häckselwerks. Rohrstücke können daher durch die Flüssigkeit weiter verbessert gezielt zum Häckselwerk transportiert werden. Die Flüssigkeit kann anschließend die durch das Häckselwerk weiter zerkleinerten Rohrstücke durch den noch nicht zerkleinerten Teil des Rohrabschnitts zur Zielgrube transportieren.
Vorzugsweise weist eine Zuführung an ihrem Ende, aus dem Flüssigkeit austritt und zwar in den Kanal hinein, eine Düse auf. Durch das Vorsehen einer Düse wird erreicht, dass Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit in einen Kanal hineingeleitet werden kann. Hierdurch wird vorteilhaft sichergestellt, dass Rohrstücke in vorgesehener Weise zunächst zum Häckselwerk transportiert werden, ohne dass Verstopfungen zu befürchten sind.
Vorzugsweise gibt es für jeden Kanal mehr als eine Zuführung für Flüssigkeit, um Flüssigkeit entlang des Kanals in Richtung Häckselwerk zu leiten. Es ist so möglich, Flüssigkeit über die Breite des Kanals verteilt in den Kanal einzuleiten, um verbessert zu erreichen, dass Verstopfungen des Kanals vermieden werden. Außerdem ist es möglich, Zuführungen über die Länge des Kanals verteilt vorzusehen. Auch dadurch wird verbessert sichergestellt, dass Verstopfungen vermieden werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vergrößert sich der Querschnitt eines Kanals in Richtung Häckselwerk. Hierdurch wird verbessert erreicht, dass Verstopfungen eines Kanals vermieden werden können. Der Querschnitt kann durch eine Verbreiterung des Kanals vergrößert sein. Die Tiefe des Kanals kann sich vergrößern, um so den Querschnitt des Kanals zu vergrößern. Die Tiefe und/oder die Breite können stufenförmig in Richtung Häckselwerk größer werden. Es ist aber auch möglich, dass die Tiefe und/oder die Breite zumindest abschnittsweise kontinuierlich zunehmen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Kanal eine Begrenzung mit einer Stufe. Die Begrenzung verläuft also stufenförmig. In die Stufe mündet eine Zuführung für Flüssigkeit ein, durch die Flüssigkeit in den Kanal in Richtung des Häckselwerks hineingeleitet werden kann. Durch diese Ausgestaltung kann an einer gewünschten Stelle entlang eines Kanals eine Zuführung für Flüssigkeit in den Kanal hinein vorgesehen werden, um so verbessert Verstopfungen zu vermeiden.
In die dem Häckselwerk gegenüberliegende Seite eines Kanals mündet in einer Ausgestaltung der Erfindung eine Zuführung für Flüssigkeit ein, durch die Flüssigkeit in den Kanal hineingeleitet werden kann und zwar in Richtung des Häckselwerks. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass ein Kanal von Anfang bis zum Ende mit Flüssigkeit gespült werden kann. Weiter verbessert können Rohrstücke dadurch in gewünschter Weise zunächst zum Häckselwerk transportiert werden und von hier aus weiter zur Zielgrube. Verstopfungen werden verbessert vermieden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Zahl der Zuführungen einer Stufe geringer als die Zahl der Zuführungen, die bei der dem Häckselwerk gegenüberliegenden Seite vorhanden sind. Auch dadurch werden Verstopfungen weiter verbessert vermieden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Häckselwerk ein Bauteil, durch welches eine Welle drehbar gelagert wird. Das Bauteil kann ein Kugellager umfassen, um die Welle drehbar zu lagern. Die Welle ist dann mit dem Fräskopf drehfest verbunden. Die Welle ist darüber hinaus so beschaffen, dass diese mit einem Horizontal - Bohrgerät verbunden werden kann. Über die Welle kann der Fräskopf angetrieben werden, beispielsweise mithilfe eines Horizontal - Bohrgeräts.
Das Bauteil kann vorteilhaft so gestaltet und dimensioniert sein, dass das Bauteil bis zu einem kreisrunden Außenumfang reicht, der einem kreisrunden Innenumfang eines zu entfernenden Rohrs entspricht. Das Bauteil kann eine Mehrzahl von Armen umfassen, die sich bis zu einem Außenumfang erstrecken, der einem Innenumfang eines zu entfernenden Rohrs entspricht. Das Bauteil kann einen Ring umfassen, dessen Außenumfang einem Innenumfang eines zu entfernenden Rohrs entspricht. Durch das Bauteil kann eine zentrierte Lage des Fräskopfes in einem Rohr, welches entfernt werden soll, eingestellt und gesichert werden. Es wird so verbessert sichergestellt, dass ein Rohr durch Fräsen entfernt werden kann, ohne angrenzendes Erdreich sowie darin befindliche Installationen zu beeinträchtigen. Das Bauteil dient also bei dieser Ausgestaltung der Zentrierung des Fräswerkzeugs in einem zu entfernenden Rohr.
Der maximale Durchmesser des Fräskopfes übersteigt grundsätzlich den maximalen Durchmesser des vorgenannten Außenumfangs, um das Bauteil durch ein Rohr hindurchziehen zu können und das Rohr durch den sich (in Schubrichtung gesehen) hinter dem Bauteil befindlichen Fräskopf zerkleinern zu können, ohne angrenzendes Erdreich sowie darin befindliche Installationen zu beeinträchtigen.
Vorzugsweise ist das Bauteil so beschaffen, dass dieses durch ein zu entfernendes Rohr hindurchgezogen werden kann, ohne mit gleicher Geschwindigkeit zu rotieren wie der dahinter befindliche Fräskopf. Das Bauteil und der Fräskopf umfassen bei dieser Ausgestaltung Klingen, durch die durch Fräsen zerkleinerte Stücke eines zu entfernenden Rohrs durch Zerschneiden weiter zerkleinert werden. Die Klingen gehören also zum Häckselwerk. Da das Bauteil und der Fräskopf nicht mit gleicher Geschwindigkeit rotieren, können eine Klinge des Häckselwerks und eine Klinge des Fräskopfes so aneinander vorbei bewegt werden, dass dadurch ein Stück eines Rohrs zerschnitten und folglich weiter verkleinert wird.
Besonders bevorzugt ist das Bauteil so beschaffen, dass dieses durch ein zu entfernendes Rohr klemmend hindurchgezogen werden kann. Durch das Klemmen wird erreicht, dass das Bauteil während des Entfernen eines Rohrs gegenüber dem Rohr nicht oder zumindest kaum rotieren wird. Es kann so ein besonders leistungsfähiges Häckselwerk bereitgestellt werden, da dann der Fräskopf mit hoher Geschwindigkeit relativ zum Bauteil rotieren kann. Vorzugsweise rotiert der Fräskopf aufgrund der Klemmwirkung während des Entfernens eines Rohres wenigstens 20 mal so schnell, besonders bevorzugt wenigstens 30 mal so schnell, wie das Bauteil, um Rohrstücke durch das Häckselwerk geeignet weiter zerkleinern zu können. Das Bauteil kann Schnittkanten umfassen, die sich in die Innenwand eines zu entfernenden Rohres hineinschneiden können, um die gewünschte Klemmwirkung zu erzielen. Vorzugsweise verlaufen solche Schnittkanten parallel zur Welle, um ein Hindurchziehen des Fräswerkzeugs durch das Rohr hindurch zu erleichtern. Arme des Bauteils, die sich zum genannten Außenumfang erstrecken, können an ihren Enden die Schnittkanten umfassen. Ein jedes Ende eines Arms kann ein oder mehrere Schnittkanten umfassen.
Das Bauteil ist grundsätzlich so beschaffen, dass zerkleinerte Rohrstücke das Bauteil passieren können. Das Bauteil kann daher einen zylinderartigen Körper aufweisen, von dem aus Arme in Richtung des genannten Außenumfangs abstehen. Zwischen den Armen gibt es dann Lücken, durch die hindurch Rohrstücke von einer Seite des Bauteils zur anderen Seite des Bauteils gelangen können. Die Welle ist dann durch den zylinderartigen Körper hindurchgeführt.
Vorzugsweise umfasst das Bauteil drei zu dem genannten Außenumfang reichende Arme. Drei Arme genügen, um die gewünschte Position des Bauteils innerhalb eines Rohres sicherzustellen. Wird die Zahl der Arme auf drei beschränkt, so können große Lücken zur Verfügung stehen, durch die hindurch Rohrstücke das Bauteil zuverlässig passieren können. Die Enden dieser Arme können ein oder zwei der genannten Schnittkanten aufweisen. Schnittkanten können unterschiedlich lang sein, um ergänzend eine Klinge des Häckselwerks geeignet an einem Arm befestigen zu können.
Vorzugsweise gehört zu dem Fräswerkzeug ein zweites Bauteil, welches wie zuvor beschrieben beschaffen ist und welches als Austauschbauteil dient. Das Austauschbauteil unterscheidet sich von dem vorgenannten Bauteil durch einen anderen Außenumfang. Das Bauteil kann durch das Austauschbauteil ausgetauscht werden, um das Fräswerkzeug an unterschiedliche Innendurchmesser von zu entfernenden Rohren anpassen zu können.
Vorzugsweise ist die Welle durch eine Gewindeverbindung mit dem Fräskopf lösbar verbunden. Diese Ausgestaltung kann dazu dienen, das vorgenannte Bauteil ohne großen Aufwand austauschen zu können. Diese Ausgestaltung kann außerdem dazu dienen, einen Fräskopf austauschen zu können, um einen Fräskopf mit geändertem Durchmesser einsetzen zu können, um so das Fräswerkzeug an Außendurchmesser von Rohren anpassen zu können.
Die Welle kann ein von außen zugängliches Gewinde für ein Verbinden mit einem Horizontal - Bohrgerät aufweisen. Das von außen zugängliche Gewinde kann zum freien Ende hin konisch zulaufen, um dieses besonders leicht mit einem Horizontal - Bohrgerät verbinden zu können.
Die Welle kann eine Stufe aufweisen, durch die das vorgenannte Bauteil gehalten wird.
Die Welle kann eine Hohlwelle sein, um durch die Welle hindurch eine Flüssigkeit in Zuführungen einleiten zu können.
Das Fräswerkzeug besteht vorzugsweise überwiegend aus Aluminium, um Fertigungsvorteile und Gewichtsvorteile zu erzielen. Das Aluminium wird vorzugsweise eloxiert, um das Fräswerkzeug verbessert vor Korrosion zu schützen. Die Welle besteht vorzugsweise aus einem gehärteten Stahl, um große Kräfte übertragen zu können. Der Stahl wird vorzugsweise brüniert, um diesen vor Korrosion zu schützen.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren für ein Entfernen eines im Erdreich verlegten Rohres mit einem erfindungsgemäßen Fräswerkzeug. Gemäß dem Verfahren werden eine Startgrube und eine Zielgrube werden so freigelegt, dass sich zwischen der Startgrube und der Zielgrube ein Abschnitt eines zu entfernenden Rohres befindet. Das Rohr wird in der Startgrube und in der Zielgrube aufgetrennt, um von beiden Seiten Öffnungen zu einem Abschnitt des Rohres zu schaffen. Das Fräswerkzeug wird in der Startgrube in eine Öffnung des aufgetrennten Rohrs eingesetzt.
Das eingesetzte Fräswerkzeug wird mithilfe eines Horizontal - Bohrgeräts von der Startgrube zur Zielgrube gezogen, wobei während des Ziehens der Fräskopf rotiert, wodurch das Rohr zerkleinert wird. Die zerkleinerten Stücke des Rohres werden durch das Häckselwerk zusätzlich zerkleinert.
Die zerkleinerten Stücke des Rohres werden in einer Ausgestaltung des Verfahrens mithilfe einer Flüssigkeit zur Zielgrube transportiert. Die Flüssigkeit wird in einer Ausgestaltung der Erfindung durch die Welle des Fräswerkzeugs hindurch in das Fräswerkzeug eingeleitet. Die in das Fräswerkzeug eingeleitete Flüssigkeit wird anschließend so umgelenkt, dass die Flüssigkeit Rohrstücke erfassen und zur Zielgrube transportieren kann.
Der Fräskopf rotiert vorzugsweise mit 60 bis 150 Umdrehungen pro Minute. Der Vorschub kann während des Ziehens 3 m bis 9 m pro Stunde betragen. In einer Stunde kann also bis zu 9 m Rohr entfernt werden. Flüssigkeit wird beispielsweise mit einem Ausgangsdruck von 40-80 bar in das Fräswerkzeug eingeleitet, um Rohrstücke zur Zielgrube transportieren zu können. Es können 30 bis 60 Liter Flüssigkeit pro Minute durch das Fräswerkzeug hindurchgeleitet werden, um Rohrstücke zur Zielgrube zu transportieren. Der Abstand zwischen der Startgrube und der Zielgrube beträgt vorteilhaft 30 bis 60 Meter, um wirtschaftlich Rohre aus einem Erdreich zu entfernen.
Ein Fräswerkzeug ist für das Entfernen von Rohren mit unterschiedlichen Innendurchmessern geeignet. Es ist also nicht für jedes neue Rohr das Fräswerkzeug zwingend an den Innendurchmesser des neuen Rohrs anzupassen, auch wenn sich der Innendurchmesser des neuen Rohrs vom Innendurchmesser eines zuvor entfernten Rohres unterscheidet.
Die Erfindung betrifft außerdem einen Konus artigen Fräskopf, mit an dem Fräskopf angebrachten Fräselementen für ein Zerkleinern eines Rohres von innen nach außen. Der Fräskopf ist wie zuvor und/oder in den abhängigen Ansprüchen beschrieben ausgestaltet. Der Fräskopf ist insbesondere als Bestandteil des erfindungsgemäßen Fräswerkzeugs vorgesehen. Der Fräskopf kann aber auch bei Fräswerkzeugen eingesetzt werden, die kein Häckselwerk umfassen, da der Fräskopf auch unabhängig von einem Häckselwerk so ausgestaltet sein kann, dass Verstopfungen durch Rohrstücke vermieden werden können. Dies gelingt insbesondere durch eine Zuführung für Flüssigkeit, die in einen Kanal einmündet. Der Kanal endet dann an dem Ende des Fräskopfes, welches den kleineren Durchmesser ausweist im Vergleich zum gegenüberliegenden Ende des Fräskopfes. Der Kanal trägt dafür Sorge, dass Rohrstücke mit hohem Flüssigkeitsdruck in die geeignete Richtung beschleunigt werden können, um Rohrstücke zu einer Zielgrube transportieren zu können. Ansonsten kann ein Kanal so ausgestaltet sein, wie dies beschrieben wird. Insbesondere sind mehrere Kanäle vorgesehen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Der Schutzbereich der Ansprüche ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Dem Ausführungsbeispiel sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie Wirkungen zu entnehmen.
Figurenliste

1: Aufsicht auf ein Fräswerkzug;
2: Seitenansicht auf das Fräswerkzeug aus 1;
3: Schnitt A-A durch die Seitenansicht aus 2;
4: Aufsicht auf Innenseite einer Prallplatte.

Die 1 zeigt ein Fräswerkzeug 1 für ein Entfernen eines im Erdreich verlegten Rohres. Das Fräswerkzeug 1 umfasst einen Konus artigen Fräskopf 2. Der Fräskopf 2 kann durch eine Welle 3 gedreht werden.
An dem Fräskopf 2 sind eine Vielzahl von Fräselementen 4, 5 so befestigt, dass diese ohne großen Aufwand ausgetauscht werden können. Ein jedes Fräselement 4, 5 kann mithilfe einer Schraube befestigt sein. Eine Schraube kann leicht gelöst werden, um ein Fräselement 4, 5 austauschen zu können.
Das Fräswerkzeug 1 umfasst ein Häckselwerk und zwar in Form eines Scherwerkzeugs für ein Zerkleinern von zerkleinerten Stücken eines Rohres und zwar durch Zerschneiden. Das Häckselwerk umfasst einerseits drei Klingen 6 mit Schneidkanten 7 und andererseits drei Klingen 8 mit Schneidkanten 9. Ein Zerkleinern durch Zerschneiden erfolgt durch das Zusammenspiel von einer Klinge 6 mit einer Klinge 8, deren Schneidkanten 7 und 9 wie bei einer Schere aneinander vorbei bewegt werden. Dies geschieht, indem die Schneidkanten 9 durch Drehen der Welle 3 gemäß Pfeilrichtung 10 an den Schneidkanten 7 vorbeibewegt werden.
Der Fräskopf 2 umfasst auf seiner sich in Richtung Häckselwerk 6, 8 konisch verjüngenden Mantelfläche insgesamt drei Kanäle 11. Der Grund eines jeden Kanals 11 wird durch die Konus artige Mantelfläche des Fräskopfes 2 begrenzt. Die Mantelfläche des Fräskopfes 2 ist darüber hinaus so gestaltet, dass Begrenzungen 12 vorstehen, die die Kanäle 11 seitlich begrenzen. Eine seitliche Begrenzung 12 eines jeden Kanals weist eine Stufe 13 auf, durch die ein jeder Kanal 11 in Richtung des Häckselwerks 6, 8 verbreitert wird. Eine so gestaltete Mantelfläche eines Fräskopfes kann aus einem Stück durch Fräsen hergestellt worden sein. Die Mantelfläche kann aus Aluminium bestehen, um den Herstellungsaufwand gering zu halten. Außerdem ist Aluminium vorteilhaft korrosionsresistent.
Der Fräskopf 2 wird zu einer Rückseite durch eine Prallplatte 14 begrenzt. Die Prallplatte 14 kann separat hergestellt und mit der Mantelfläche zum Beispiel durch Schrauben verbunden worden sein. Die Prallplatte 14 kann aus einem Stück gefräst worden sein. Die Prallplatte 14 kann aus Aluminium bestehen. Ausgehend von der Prallplatte 14 verjüngt sich der Fräskopf Konus artig. Die Begrenzungen 12 erstrecken sich jeweils ausgehend von der Prallplatte 14 in Richtung der Klingen 6 und folgen also der Verjüngung. Insgesamt verringert sich also die radiale Ausdehnung des Fräskopfes von der Prallplatte aus gesehen. Entlang des Verlaufs einer jeden Begrenzung sind die Fräselemente 4 und 5 so angebracht, dass durch Drehen des Fräskopfes 2 in Pfeilrichtung 10 ein Rohr von innen nach außen gefräst und so zerkleinert werden kann. Die zum Beispiel quadratisch geformten Fräselemente 5 befinden sich bei der Prallplatte 14 und stehen gegenüber dem äußeren Umfang der Prallplatte 14 hervor. Der Abstand zwischen den Fräselementen 5 und der Welle 3 ist größer als der Abstand der übrigen Fräselemente 4 zur Welle 3. Durch diese Fräselemente 5 wird daher der äußerste Umfang eines Rohres zerkleinert. Die weiteren, zum Beispiel Dreieck förmigen Fräselemente 4, die an einer Begrenzung 12 befestigt sind, weisen einen zunehmend geringeren Abstand zur Welle 3 auf und zwar entsprechend der Verjüngung aufgrund der Konusform. Wird das Fräswerkzeug 1 in Richtung des Pfeils 15 durch ein Rohr hindurchgezogen, so werden zunächst innenliegende Schichten nacheiandere durch die Fräselemente 4 durch Fräsen entfernt, bis schließlich auch die äußerste Schicht des Rohres durch die Fräselemente 5 zerkleinert wird.
Die Klingen 8 sind an Stirnseiten der Begrenzungen 12 befestigt und zwar an den Stirnseiten, die der Prallplatte 14 gegenüberliegen.
Die Prallplatte 14 umfasst für jeden Kanal 11 zwei Düsen 16, die Teil einer Zuführung für eine Flüssigkeit sind. Als Flüssigkeit kann zweckmäßig Wasser vorgesehen sein. Tritt Flüssigkeit aus den Düsen 16 aus, so strömt diese den Kanal 11 entlang in Richtung des Häckselwerks 6, 8. Späne von einem Rohr werden so zum Häckselwerk 6, 8 transportiert, um durch das Häckselwerk 6, 8 weiter zerkleinert zu werden.
Eine jede Stufe 13 verbreitert den zugehörigen Kanal 11 in Richtung Häckselwerk 6, 8. Durch die Verbreiterung wird vermieden, dass Kanäle durch zerkleinerte Rohrstücke verstopft werden. Um Verstopfungsprobleme weiter verbessert zu vermeiden, weist jede Stufe 13 eine Düse 17 auf, die Teil einer Zuführung für eine Flüssigkeit ist.
Das an den Fräskopf 2 angrenzende Bauteil 18 lagert die Welle 3 drehbar. Das Bauteil 18 kann im Inneren beispielsweise ein Kugellager umfassen, um die Welle 3 drehbar zu lagern. Die Welle 3 ist mit dem Fräskopf 2 drehfest verbunden. Die Welle 3 weist an dem freien Ende ein Gewinde 19 und zwar ein Trapezgewinde auf, damit die Welle 3 mit einem Horizontal - Bohrgerät für ein Drehen der Welle 3 geeignet verbunden werden kann. Aufgrund des Trapezgewindes können besonders große Kräfte übertragen werden. Über die Welle 3 kann der Fräskopf 2 dann angetrieben werden.
Das Bauteil 18 ist so gestaltet und dimensioniert, dass das Bauteil 18 bis zu einem Außenumfang reicht, der einem Innenumfang eines zu entfernenden Rohrs entspricht. Das Bauteil 18 umfasst drei Arme 20, die sich bis zu einem Außenumfang erstrecken, der einem Innenumfang eines zu entfernenden Rohrs entspricht.
Der maximale Durchmesser des Fräskopfes 2 übersteigt grundsätzlich den maximalen Durchmesser des Außenumfangs, bis zu dem die Arme 20 reichen. Im vorliegenden Fall übersteigt bereits der Durchmesser der Prallplatte 14 den genannten Außenumfang. Es kommt hinzu, dass die Fräselemente 5 gegenüber der Prallplatte 14 abstehen.
An den Armen 20 des Bauteils 18 sind die Klingen 6 festgeschraubt und zwar mithilfe von Schrauben. Die Klingen 6 können daher leicht ausgewechselt werden.
Das Bauteil 18 umfasst Schnittkanten 21, die sich an den Enden der Arme 20 befinden. Die Schnittkanten 21 können sich in die Innenwand eines zu entfernenden Rohres hineinschneiden, um eine Rotation des Bauteils 18 während des Betriebs zu verhindern. Die Schnittkanten 21 verlaufen parallel zur Welle, um ein Hindurchziehen des Fräswerkzeugs 1 durch ein zu entfernendes Rohr hindurch zu erleichtern. Ein jedes Ende eines Arms 20 umfasst zwei Schnittkanten 21.
Das Bauteil umfasst einen zylinderartigen Körper 22, von dem aus die Arme 20 in Richtung des genannten Außenumfangs abstehen. Zwischen den Armen 20 gibt es Lücken, durch die hindurch Rohrstücke von einer Seite des Bauteils 18 zur anderen Seite des Bauteils 18 gelangen können. Die Arme 20 sind gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Arme 20 weisen also untereinander gleiche Abstände auf. Das Bauteil 18 kann aus Aluminium bestehen. Das Bauteil 18 besteht vorzugsweise aus Stahl, um den mechanischen Belastungen gewachsen zu sein. Das Bauteil 18 kann aus einem Stück gefräst worden sein.
Zu dem Fräswerkzeug 1 kann ein zweites Bauteil 18 gehören, welches dann allerdings einen anderen Außenumfang aufweist.
Die Welle 3 umfasst einen Abschnitt mit zwei sich gegenüberliegenden, parallel zueinander verlaufenden Flächen 23, um die Welle 3 mit Hilfe eines Werkzeugs von dem Fräskopf abschrauben zu können. Dieser Abschnitt mit den Flächen 22 steht so gegenüber benachbarten Bereichen der Welle 3 hervor, dass dadurch das Bauteil 18 formschlüssig gehalten wird, also nicht von der Welle 3 gelöst werden kann. Um das Bauteil 18 beispielsweise für einen Austausch von der Welle 3 zu lösen, muss die Welle 3 zunächst von dem Fräskopf 2 geschraubt werden. Im Anschluss daran kann das Bauteil 18 entfernt werden und beispielsweise ein Austauschbauteil 18 mit anderem Außenumfang eingesetzt werden.
Die Welle 3 ist eine Hohlwelle mit einer Öffnung 24. Durch die die Öffnung 24 hindurch kann eine Flüssigkeit wie Wasser in das Fräswerkzeug 1 eingeleitet werden. Die Flüssigkeit kann durch die Welle hindurch bis zur Prallplatte 14 fließen. Flüssigkeit wird durch die Prallplatte 14 umgelenkt, um durch die Düsen 16 und 17 in den jeweiligen Kanal 11 hinein zu gelangen.
Die 2 zeigt eine seitliche Aufsicht auf das Fräswerkzeug aus 1. Die 2 verdeutlicht, dass der Durchmesser der Prallplatter 14 größer ist als die Ausdehnung des Bauteils 18 in radialer Richtung. Die maximale Ausdehnung des Bauteils 18 in radialer Richtung wird durch den unteren Arm 20 mit seiner Schnittkante 21 deutlich.
Die 2 zeigt weiter, dass eine Schnittkante 21 kürzer ist als die andere Schnittkante 21, die an einem Ende eines Arms 20 befestigt sind. Auf diese Weise verbleibt beim Arm eine Aussparung für eine Klinge 6.
Die 2 zeigt weiter, dass das Bauteil 18 an der linken Seite durch die Welle 3 verliersicher gehalten wird und an der rechten Seite durch den Fräskopf 2.
Für ein Entfernen eines Rohres wird ein Gestänge eines Horizontal - Bohrgeräts von der Zielgrube aus in den Abschnitt eines Rohres hineingeschoben und zwar bis zur Startgrube. In der Startgrube wird das Gestänge mit auf das Gewinde 19 aufgeschraubt. Durch einen als Dichtung wirkenden Ring 25 aus einem Weichmetall wie Kupfer wird das Gestänge dicht mit der Welle 3 verbunden. Die dichte Verbindung trägt dazu bei, dass eine Flüssigkeit wie Wasser durch das Gestänge hindurch in das Fräswerkzeug 1 eingeleitet werden kann.
Im Anschluss daran zieht das Horizontal - Bohrgerät den Fräskopf in Richtung Zielgrube und dreht zugleich die Welle 3. Durch das Ziehen schneiden sich die Schnittkanten 21 in die Innenwand des Rohres hinein. Die Öffnung des Rohres gelangt schließlich zu den Fräselementen 4. Links liegende Fräselemente 4 fräsen zunächst innenliegende Schichten des Rohres. Im Anschluss daran werden durch rechts davon angeordnete Fräselemente 4 mittlere Schichten des Rohres weggefräst, bis schließlich eine noch verbliebene äußere Schicht des Rohres durch die Fräselemente 5 weggefräst wird.
Durch die eingeleitete Flüssigkeit werden Rohrspäne die Kanäle 11 entlang zum Häckselwerk 6, 8 gespült und hier weiter zerkleinert. Die weiter zerkleinerte Rohrspäne passieren das Bauteil 18 und werden anschließend entlang des noch vorhandenen Rohrabschnitts in Richtung Zielgrube gespült.
Das Bauteil 18 trägt durch seine Arme 20 dafür Sorge, dass das Fräswerkzeug zentral innerhalb des zu entfernenden Rohres positioniert ist und bleibt.
Der Durchmesser der Prallplatte 14 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 115 mm. Es können also damit Rohre entfernt werden, deren Außendurchmesser nicht mehr als ca. 115 mm beträgt. Der Innendurchmesser ist so, dass sich die Schnittkanten 21 in das Rohr hineinschneiden können. Die 2 ist eine maßstabsgetreue Darstellung.
Größenverhältnisse und Dimensionen können daher aufgrund der 2 abgeschätzt werden.
Der Durchmesser der Prallplatte 14 beträgt jedoch vorteilhaft mehr als 115 mm, so zum Beispiel 125 mm, ohne dass sich die Maße der anderen Komponenten ändern, um besonders zuverlässig vollständig ein Rohr entfernen zu können. Die Prallplatte 14 steht also vorteilhaft grundsätzlich gegenüber dem daran angrenzenden Teil des Fräskopfes hervor.
An der Rückseite des Fräskopfes 2, also im Ausführungsbeispiel an der Prallplatte ist vorteilhaft ein Mehrkant befestigt, so zum Beispiel ein Sechskant S46. Dadurch kann der Fräskopf 2 mithilfe von Werkzeug fixiert werden, wenn die Welle 3 gelöst werden soll. An der Rückseite der Prallplatte kann eine Zugöse angebracht sein. Alternativ kann ein Gewinde vorhanden sein, in die eine Zugöse hineingeschraubt werden kann.
Soll ein Rohr entfernt werden, welches einen deutlich anderen Innendurchmesser aufweist, so kann das Bauteil 18 gegen ein geeigneter dimensioniertes Austauschbauteil 18 ausgetauscht werden. Soll ein Rohr entfernt werden, welches einen anderen Außendurchmesser aufweist, so kann der Fräskopf 2 gegen einen geeigneter dimensionierten Fräskopf ausgetauscht werden.
Die 3 zeigt einen Schnitt A-A durch die Ansicht aus 2. Die schraffierten Flächen beziehen sich auf die Schnittdarstellung. Die 3 verdeutlicht die Lagerung der Welle 3 durch Kugellager 26. Die Kugellager 26 befinden sich innerhalb des Bauteils 18. Die 3 zeigt weiter, dass es eine Gewindeverbindung 27 gibt, die die Welle 3 mit dem Fräskopf 2 verbindet. Die 3 verdeutlicht darüber hinaus, dass Flüssigkeit über die Öffnung 24 durch eine röhrenförmige Verbindung 28 zur Prallplatte 14 gelangen kann und zwar in einen Verteilerraum 29 hinein. Von diesem Verteilerraum 29 aus führen röhrenförmige Verbindungen zu den Düsen 16 und 17, über die eine durch die Öffnung 24 hindurch eingeleitete Flüssigkeit dann in die Kanäle 11 hinein austreten kann. Zwischen den beiden Kugellagern 26 kann ein Zylinder 30 vorgesehen sein, damit ein Abstand zwischen den beiden Kugellagern 26 eingehalten wird. Ein Distanzring 31 kann für einen Abstand zur Gewindeverbindung 27 hin Sorge tragen.
Die 2 und 3 zeigen, dass das Gewinde 19 ein Trapezgewinde ist.
Die 4 zeigt eine Ansicht auf die Innenseite einer vorteilhaften Ausgestaltung einer Prallplatte 14. Die Prallplatte 14 kann Befestigungseinrichtungen 32 umfassen, an denen die Fräselemente 5 festgeschraubt werden können. Es können Bohrungen 33 vorhanden sein, durch die hindurch Schrauben führen, um die Prallplatte 14 an dem Mantel des Fräskopfes festzuschrauben. Der Verteilerraum 29 ist im Wesentlichen kreisrund und weist darüber hinaus sternförmige Ausnehmungen 34 auf. Flüssigkeit, die in eine sternförmige Ausnehmung 34 gelangt, strömt anschließend zu einer Düse 17 hin, die in eine Stufe 13 einmündet. Ansonsten strömt Flüssigkeit weiter zu Düsen 16, die nahe bei der Prallplatte 14 vorgesehen sind. Diese Ausgestaltung ist von besonderem Vorteil, wenn die Zahl der Düsen 17, die in Stufen 13 einmünden, geringer ist als die Zahl der Düsen 16, die nahe bei der Prallplatte angeordnet sind. Der Flüssigkeitsdurchsatz kann dann besonders geeignet auf die Düsen 16 und 17 verteilt werden, um weiter verbessert Verstopfungen zu vermeiden.
Durch die Erfindung können Rohre entfernt werden, die von einer Straßenseite zu einer anderen Straßenseite führen, ohne dafür die Straße beschädigen zu müssen. Durch den zerkleinerten Kunststoff steht der Kunststoff im Anschluss daran in einer zerkleinerten Form bereit, die besonders gut für Recycling geeignet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016103175 A1 [0004]

Claims

Fräswerkzeug (1) für ein Entfernen eines im Erdreich verlegten Rohres mit einem rotierbar gelagerten, Konus artigen Fräskopf (2), mit an dem Fräskopf (2) angebrachten Fräselementen (4, 5) für ein Zerkleinern eines Rohres von innen nach außen, dadurch gekennzeichnet, dass das Fräswerkzeug (1) ein Häckselwerk für ein Zerkleinern von zerkleinerten Stücken eines Rohres umfasst.
Fräswerkzeug (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräskopf (2) zumindest einen zum Häckselwerk führenden Kanal (11) umfasst, vorzugsweise genau drei Kanäle (11).
Fräswerkzeug (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in jeden Kanal (11) eine Zuführung (16, 17, 28, 29) für Flüssigkeit einmündet, durch die Flüssigkeit in den Kanal (11) hineingeleitet werden kann und zwar in Richtung des Häckselwerks.
Fräswerkzeug (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein jeder Kanal (11) in Richtung des Häckselwerks verbreitert.
Fräswerkzeug (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeder Kanal (11) eine Begrenzung (12) mit einer Stufe (13) umfasst und eine Zuführung (16, 17, 28, 29) für Flüssigkeit in die Stufe (13) einmündet, durch die Flüssigkeit in den Kanal (11) hinein in Richtung des Häckselwerks geleitet werden kann.
Fräswerkzeug (1) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Häckselwerk gegenüberliegende Seite eines jeden Kanals (11) eine Zuführung (16, 17, 28, 29) für Flüssigkeit umfasst, durch die Flüssigkeit in den Kanal (11) hineingeleitet werden kann und zwar in Richtung des Häckselwerks.
Fräswerkzeug (1) nach den beiden vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Zuführungen (16, 17, 28, 29) einer Stufe (13) geringer ist als die Zahl der Zuführungen (16, 17, 28, 29), die bei der dem Häckselwerk gegenüberliegenden Seite vorhanden sind.
Fräswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Häckselwerk ein Bauteil (18) umfasst, das eine Welle (3) drehbar lagert, wobei die Welle (3) drehfest mit dem Fräskopf (2) verbunden ist, wobei ein oder mehrere Arme (20) des Bauteils (18), insbesondere genau drei Arme (20), bis zu einem kreisrunden Außenumfang reichen, dessen Durchmesser kleiner ist als der maximale Durchmesser des Fräskopfes und wobei das Bauteil Lücken für ein Passieren von Rohrstücken aufweist, wobei die Welle (3) durch den Mittelpunkt des Außenumfangs hindurch verläuft.
Fräswerkzeug (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ende eines Arms (20) eine Schnittkante (21) vorhanden ist, die parallel zur Welle (3) verläuft.
Fräswerkzeug (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein für ein Austauschen vorgesehenes Bauteil (18) mit einem von einer Welle (3) zu einem Außenumfang reichenden Arm (20), vorzugsweise drei mit von einer Welle (3) zu einem Außenumfang reichenden Armen (20), umfasst, wobei der Außenumfang des für ein Austauschen vorgesehenen Bauteils (18) größer oder kleiner als der Außenumfang des anderen Bauteils (18) ist.
Fräswerkzeug (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) durch eine Gewindeverbindung (27) mit dem Fräskopf (2) lösbar verbunden ist.
Fräskopf (2) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) ein von außen zugängliches Gewinde (19) für ein Verbinden mit einem Horizontal - Bohrgerät aufweist.
Fräswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Häckselwerk ein Scherwerkzeug mit zwei Klingen (6, 8) für ein Zerschneiden eines zerkleinerten Stücks eines Rohres umfasst.
Fräswerkzeug (1) nach den zwei vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (20) die eine Klinge (6) des Scherwerkzeugs umfasst und der Fräskopf (2) die andere Klinge (8) des Scherwerkzeugs.
Verfahren für ein Entfernen eines im Erdreich verlegten Rohres mit einem Fräswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten: eine Startgrube und eine Zielgrube werden freigelegt, wobei zwischen Startgrube und Zielgrube ein Abschnitt des zu entfernenden Rohres befindet, das Rohr wird in der Startgrube und in der Zielgrube aufgetrennt, das Fräswerkzeug (1) wird in der Startgrube in eine Öffnung des aufgetrennten Rohrs eingesetzt, das eingesetzte Fräswerkzeug (1) wird mithilfe eines Horizontal - Bohrgeräts von der Startgrube zur Zielgrube gezogen, wobei während des Ziehens der Fräskopf (2) rotiert, wodurch das Rohr zerkleinert wird, und wobei zerkleinerte Stücke des Rohres durch das Häckselwerk zerkleinert werden.