DE3501215A1 - Vorrichtung zum auflockern des erdreichs laengs eines im boden verlegten kabels (kabelraeumgeraet) - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auflockern des Erdreichs längs eines im Boden verlegten Kabels (Kabelräumgerät). Eine bereits bekannte Vorrichtung dieser Art weist einen eine Ausbohr- oder anderweitige Lockerungseinrichtung tragenden Gerätekörper auf, der mit einem von dem Kabel durchsetzten rohrförmigen Durchgang und einer an dem Kabel angreifenden Klettervorrichtung mit zwei Greifervorrichtungen und Hydraulikantrieb mindestens der einen Greifervorrichtung versehen ist. Das Herauslösen oder der Austausch von im Erdboden verlegten Kabeln, das früher mit umständlichen Erdarbeiten verbunden war, bei denen praktisch die gesamte Erdoberfläche längs des verlegten Kabels aufgegraben werden mußte, wird durch eine solche Vorrichtung wesentlich vereinfacht und erleichtert. Das Erdreich längs des Kabels läßt sich damit in einem verhältnismäßig engen Bereich um das Kabel herum lockern und damit das Herausziehen oder der Austausch des Kabels gegen ein anderes vorbereiten, ohne daß die Erdoberfläche auf der ganzen Verlegungsstrecke aufgegraben werden muß. Als Ausbohr- oder Lockerungseinrichtung kann eine Anordnung von Düsen vorgesehen sein, von welcher Druckmittelstrahlen in den das Kabel unmittelbar umgebenden Teil des Erdreichs gerichtet werden. Damit

wird erreicht, daß der Gerätekörper sich unterirdisch längs des Kabels, von diesem geführt, vorarbeiten und das Erdreich in einem auf die Umgebung des Kabels beschränkten Bereich derart auflockern kann, daß dieses anschließend durch Herausziehen entfernt und gegebenenfalls ein an seinem Ende befestigtes anderes Kabel eingezogen werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines solchen Geräts sind beide Greifvorrichtungen der Klettervorrichtung so ausgebildet, angeordnet und mittels des Hydraulikantriebes gesteuert, daß jede von ihnen zwischen einer Greif- und einer Lösestellung verstellbar ist; beide Greifvorrichtungen sind durch eine Kolben- und Zylindereinrichtung derart gekuppelt, daß bei deren Strecklage die eine Greifvorrichtung sich in ihrer Greifstellung und die andere in ihrer Lösestellung befindet, während bei.der Rückzugslage der Kolben- und Zylindereinrichtung sich die andere Greifvorrichtung in ihrer Greifstellung und die erstgenannte in ihrer Rückzugsstellung befindet; der Kolben der Kolben- und Zylindereinrichtung ist als doppelt wirkender Kolben ausgebildet, dessen beide Seiten abwechselnd von der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt und entlastet werden, um die schrittweise Bewegung des Gerätekörpers längs

des Kabels zu bewirken (DE-OS 32 28 637, Fig. 6 bis 9). Es wurde ferner ein ähnliches Kabelräumgerät vorgeschlagen, bei welchem beide Kabelgreifereinrichtungen der Klettervorrichtung gemeinsam in ihrer Lösestellung gehalten werden können, so daß es möglich ist, in dieser den Gerätekörper längs des Kabels rückwärts zu bewegen. Zu diesem Zweck kann ein Zugseil zum Zurückziehen des Gerätekörpers längs des Kabels vorgesehen sein.

Bei allen vorstehend genannten Ausführungsformen kann folgendes Problem auftreten: Während für ummantelte Kabel der Durchlauf durch die feststehende ringförmige Öffnung am Gerätekörper keinerlei Schwierigkeiten mit sich bringt, kann es beim Durchlauf eines sogenannten konzentrischen neutralen Kabels, d.h. eines Kabels mit Bewehrung durch eine Bewicklung seines Mantels mit Eisendraht (Neutraldraht) vorkommen, daß die Enden korrodierter oder gebrochener Neutraldrähte sich vor der ringförmigen Öffnung stauchen und hochbiegen. Wenn sich mehrere solche Drahtenden ansammeln, kann sogar die Bewegung des Kabelräumgeräts gestoppt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabelräumgerät der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das in der Lage ist, auf der

ganzen Länge eines Kabels mit konzentrischer Stahldrahtbewehrung ungehemmt entlangzulaufen, ohne an korrodierten oder gebrochenen Neutraldrähten hängenzubleiben.

·? Eine weitere Schwierigkeit, die in Verbindung ■ mit dem Problem des Brechens von Neutraldrähten auftritt, besteht darin, daß die Hemmung des Laufs des Kabelräumgeräts durch gebrochene oder korrodierte Drähte innerhalb des Erdreichs stattfindet.

Zwar kann der Abstand längs des Kabels bis zur Stauchstelle roh berechnet werden, aber die einzige bisher bekannte Möglichkeit zur Behebung der Schwierigkeit bestand bisher darin, entweder das Kabelräumgerät vom entgegengesetzten Ende des Kabels her aufzunehmen und zu versuchen, das Kabel vom entgegengesetzten Ende aus zu lockern, was einen merklichen Zeitverlust bedeutet; oder vom Erdboden aus eine grobe an annähernd der Stelle anzulegen, wo das Kabelräumgerät gestoppt wurde und die gestauchten Drähte von Hand zu entfernen. Auch dies führt offensichtlich zur Einbuße vieler Vorteile eines Kabelräumgeräts der zur Rede stehenden Art und bedeutet eine erhebliche Erschwernis für den Einsatz eines solchen Geräts.

Der Erfindung liegt daher noch die weitere Aufgabe zugrunde, die Enden korrodierter oder ge-

brochener Drähte fest gegen das Kabel zu wickeln, so daß das Kabelräumgerät, während es sich vorarbeitet, nicht aufgehalten wird und das Kabel glatt aus dem Kanal herausgezogen werden kann, sobald das Kabelräumgerät sein Ziel erreicht und seine Aufgabe erfüllt hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Möglichkeiten zur vorteilhaften weiteren Ausgestaltung eines solchen Kabelräumgeräts sind in den Ansprüchen 2 bis 18 angegeben.

Wichtig ist vor allem, daß gemäß der Erfindung im vorderen Teil des Gerätekörpers, wo sich die von dem Kabel durchsetzte Öffnung befindet, ein von diesem durchsetzter umlaufender Ring vorgesehen ist, mit dem der Gerätekörper zunächst mit den konzentrischen neutralen Drähten in Berührung gelangt. Dadurch, daß dieser Ring in der Wickelrichtung der neutralen Drähte umläuft, bewirkt er das Niederwickeln etwaiger gebrochener Drähte auf das Kabel. Das hat zur Folge, daß die vorstehenden Drahtenden statt sich vor dem Ring zu stauchen und hochzuwölben wie es bei einem feststehenden Ring geschehen würde, auf das Kabel selbst zurückgewickelt werden. Als weitere Verbesserung kann eine wendeiförmige Rille in die Stirnseite des umlaufenden Rings eingearbeitet sein. Die Mündung dieser wen-

delförmigen Rille reicht bis über eine feststehende Schneidplatte hinaus, die einen größeren Teil der Stirnfläche des Gerätekörpers einnimmt. Die Rille oder Nut läuft unter einem Winkel auf einer Seite des Ringes zurück, der ungefähr gleich aber kleiner ist als ein zur Laufrichtung des Gerätekörpers senkrechter Winkel. Es ergibt sich auf diese Weise, daß das Ende der wendeiförmigen Nut in einer Ebene umläuft, die etwas hinter der feststehenden Schneidfläche liegt. Drahtenden, die abgebrochen und von dem Kabel abgezogen sind, werden aufgenommen und durch die Nut in eine Lage zurückgeführt, bei der sie gegen die Oberfläche der feststehenden Schneidplatte gehalten und durch die Kraft der Seite der wendeiförmigen Rille abgeschnitten werden, die den Draht gegen die feststehende Schneidplatte drückt. Solche Drähte, die gebrochen und von dem Kabel weggezogen sind, können auf eine Länge abgeschnitten werden, die durch die fortgesetzte Drehbewegung des umlaufenden Rings fest auf das Kabel gewickelt werden.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen

F i g. 1 einen teilweise abgebrochenen Längsschnitt des Kabelräumgeräts;

F i g. 2 eine Vorderansicht des Kabelräumgeräts und

F i g. 3 einen Ausschnitt einer Schnittansicht des Kabelräumgeräts mit Blickrichtung auf die Ebene EE von Fig. 2 zur Veranschaulichung der Luftzufuhr- und Spülleitung, welche Druckluft zum vorderen Teil des Ringes undder Nut in dem umlaufenden ■wendeiförmigen Schneidgerät fördert, das den vorderen Teil des Ringes umfaßt.

in Fig. 1 sind diejenigen Teile des Kabelräumgeräts dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung von größerer Bedeutung sind. Das Gerät umfaßt ein Tragrohr oder einen Gerätekörperteil 10 mit einem Hohlzylinder 24, an dessen vorderem Teil ein umlaufender Ring 12 angeordnet ist, der den vorderen Teil des Hohlzylinders begrenzt. Der umlaufende Ring wird von einem hydraulischen Motor 14 über einen Zahntrieb 16 an sich bekannter Art angetrieben.

Der vordere Teil des Ringes weist eine wendeiförmige Nut 20 auf, die mit einer feststehenden Schneidfläche 22 derart zusammenwirkt, daß Drahtenden abgeschnitten und von dem Kabel abgezogen werden können, so daß das Kabel verhältnismäßig leicht in das offene Ende des Hohlzylinders 24 einlaufen kann, das von dem umlaufenden Ring 12

gebildet wird. Zu den übrigen wesentlichen Teilen des Kabelräumgeräts gehört der Antriebsmechanismus, von dem ein Teil in Fig. 1 mit 26 bezeichnet ist; er umfaßt Greifvorrichtungen, beispielsweise die Greifvorrichtung 27 zum Vorwärtsziehen des Kabelräumgeräts längs des Kabels, wie es bereits bei dem eingangs erwähnten früheren Kabelräumgerät geschieht.Ferner sind Düsen am vorderen Ende 18 des Ringes 12 vorgesehen, welche einen Hochdruckstrahl eines Druckmittels, wie z.B. Wasser, zum Lockern des Erdbodens in der unmittelbaren Umgebung des Kabels abgeben, und welche Luftstrahlen abgeben, die dazu dienen, die Fremdstoffmengen an Erde und Sandkörnern möglichst gering zu halten, die in den umlaufenden Ring am Hohlzylinder 24 eindringen könnten. Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 zu ersehen, wird durch Drehen des Ringes in der Wickelrichtung der neutralen, Bewehrungsdrähte des Kabels erreicht, daß etwaige Drahtenden die Neigung erhalten, auf das Kabel gewickelt (und nicht etwa von ihm abgewickelt) zu werden, so daß das Kabel leicht in den Hohlzylinder 24 hinein schlüpfen kann.

Wenn also solche Drähte gebrochen sind, werden ihre Enden durch die Öffnung 32 aufgenommen und in die wendeiförmige Nut 20 geführt. Diese Öffnung 3 erstreckt sich bis hinter die Stirnfläche der fest-

stehenden Schneidplatte 22, welche die Vorderseite des Kabelräumgeräts bildet. Sowie die abgebrochenen Drahtenden in Berührung mit dem Kabelräumgerät gelangen, nimmt die umlaufende Nut in dem Ring die Drahtenden auf, welche dann zwangsweise durch den Bohrwinkel der Nut in dem Ring gegen die feststehende Schneidfläche gedrückt werden. Wie aus Fig. 2 zu ersehen, werden die Drähte, da die feststehende Schneidfläche 22 vollständig die Ringöffnung umgibt, die den umlaufenden Teil des Ringes ausmacht, mit einem Spalt 34 von nicht mehr als 1/5000 Zoll gegen die feststehende Schneidfläche gedrückt und durch den Druck zwischen der Vorderkante 36 der Nut und der Vorderkante der feststehenden Schneidfläche 22 abgeschnitten. Somit werden alle Drähte, die etwa vor dem Kabelräumgerät gestaucht und aufgewölbt werden könnten, abgeschnitten und fallen zur Seite des Kabelräumgeräts hin, wodurch dessen Lauf längs des Kabels unbehindert erfolgen kann.

Eine weitere Besonderheit der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Kabelräumgeräts besteht darin, daß der aus einer Mischung von Wasser und Bentonit bestehende Schlamm durch einen Kanal 42 der Mündung 30 zugeführt wird, die von dem umlaufenden Ring getragen wird. Um den Kanal 42 mit der Schlammzufuhrleitung zu verbinden, ist eine

Labyrinthdichtung vorgesehen wie sie in der einschlägigen Technik bekannt ist. Die (nicht dargestellte) Schlammzufuhr gelangt in diese Dichtung aus einer Schlammzufuhrleitung und läuft über eine Öffnung 46 in den Kanal, der in ständiger Verbindung mit dem Kanal 42 steht. Die mit Fett geschmierte Labyrinthdichtung ist erforderlich, um für einen freien Umlauf des Ringes innerhalb des Drehgehäuses 48 zu sorgen. Der Schlamm wird zwangsläufig sowohl von vorn als auch seitlich des Kabelräumgeräts durch Öffnungen 3 0 gespritzt, welche mit dem Ring umlaufen, so daß nur zwei Öffnungen, die einander gegenüberliegen, gebraucht werden.

Eine weitere wichtige Besonderheit ist in Fig. 3 gezeigt. Dabei handelt es sich um eine Schnittansicht mit Blickrichtung auf die Ebene EE von Fig. 2. Dieser Schnitt zeigt zusätzlich zu dem Ring 12, der in der umlaufenden Schneidfläche 18 endigt, eine Luftzufuhrleitung 50, die durch einen Kanal 52 zur Rückseite der feststehenden Schneidfläche 22 verläuft und in eine Nut 54 übergeht, die in die Vorderseite des Endabschnitts der feststehenden Schneidvorrichtung eingearbeitet ist. Dadurch, daß diese Nut vorgesehen ist, kann eine merkliche Luftströmung dem offenen Ende des Hohlzylinders 24, der durch den umlaufen-

den Ring begrenzt wird, zugeleitet werden. Diese unter hohem Druck stehende Luft ergibt eine beträchtliche Verminderung der in das Ende des Kabelräumgeräts eindringenden Fremdstoffe. Die Verminderung des Eindringens von Gestein und Sand wird noch unterstützt durch die Nut 20, die unter einem Winkel von etwa 8° gegenüber der Senkrechten in der Laufrichtung längs des Kabels eingeschnitten ist. Dadurch, daß dieser Wendelwinkel vorgesehen ist, wird erreicht, daß Gesteinsbrocken, die am Boden des Kabelgrabens liegen, aus der eingeschnittenen Wendel herauszurollen suchen. Auch wird die Fremdstoffaufnähme durch die Verkleinerung des offenen Querschnitts des Hohlzylinders 24 herabgesetzt; der vergrößerte Querschnitt des Ringes ergibt zugleich eine stärkere mechanische Stütze für die Schneidvorrichtung.

Insgesamt wird durch den umlaufenden Ring für das feste Aufwickeln von Drahtenden um das Kabel herum und für das Abschneiden von Drahtenden, die nicht aufgewickelt werden können, gesorgt. Der Umlauf des Ringes ermöglicht auch eine Verkleinerung der Anzahl von Schlammstrahlen, die vorgesehen werden müssen. Die Schlammverteilung, die zur Erleichterung des Durchgangs des Kabelräumgeräts durch den Kabelgraben gebraucht wird, wird durch eine Öffnung 30 erreicht, die unter einem

Winkel von annähernd 90° zur Laufrichtung gerichtet ist, sowie durch einen nach vorn gerichteten Schlammstrahl wie in Fig. 2 angedeutet. Der Eintritt von Gestein und Erde in den Hohlzylinder 24 wird auch durch den scharfen Winkel der wendeiförmigen Schneidrille kleingehalten sowie durch die Luftstrahlen, die auf die Mitte der zylindrischen Eintrittsöffnung gerichtet sind. Durch das feste Umwickeln mittels des umlaufenden Ringes wird auch ein besserer Paßsitz der ringförmigen Öffnung über dem neutralen Kabel ermöglicht; ferner eine Verkleinerung der in den Hohlzylinder eintretenden Fremdstoffmenge wie an dem verkleinerten Abschnitt 60 zu sehen, der das Ende des Hohlzylinders 24 bildet.

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Claims (18)

D I PL.-1 NG. J. RICHTER PATENTANWÄLTE V.. DIPL.-ING. F. WERDERMANN ZUSEU VERTRETER BEIM EPA · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE EPO · MANDATAIRES AGREES PRES L1OEB • · SOOO HAMBURG 36 "Jf' JV', J NEUER WALL 1O "g CO 4O) 34 CK?s45/34 OO TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURS TELEX 2163 551 INTU D UNSER ZEICHEN/OUR FILE E. 84412 Anmelder: ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE, INC. 3412 Hillview Avenue, Palo Alto, Kalif.94303 (V.St.A. JVorrichtung zum Auflockern des Erdreichs längs eines im Boden verlegten Kabels (Kabelräumgerät). Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Auflockern des Erdreichs längs eines im Erdboden verlegten Kabels (Kabelräumgerät) , deren Gerätekörper eine Ausbohr- oder anderweitige Lockerungsvorrichtung trägt und mit einem von dem Kabel durchsetzten rohrförmigen Durchgang sowie einer an dem Kabel angreifenden Klettervorrichtung mit Greifeinrichtungen und Hydraulikantrieb mindestens der einen Greifvorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gerätekörper (10) einen von dem Kabel durchsetzten, drehbaren Hohlzylinder (24) enthält

und an seinem vorderen Ende einen drehbaren, von dem Kabel durchsetzten Ring (12) trägt, der den vorderen Abschnitt des Hohlzylinders umgibt, sich um ihn dreht und dazu dient, etwaige Hindernisse von dem Kabel zu entfernen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Ring (12) sich von dem vorderen Ende des Gerätekörpers bis zu einer in der Nähe der Klettervorrichtung gelegenen Stelie erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gerätekörper eine Antriebsvorrichtung für den Ring, welche diesen in der Wickelrichtung der Bewicklung eines das Gerät durchsetzenden bewickelten Kabels antreibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Ring sich über die Stirnfläche am vorderen Ende des Gerätekörpers hinaus erstreckt und eine wendeiförmige Nut aufweist, die sich teilweise zur Seite des Ringes hin erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Nut sich bis über die Stirnfläche des Gerätekörpers hinaus erstreckt und unter einem Winkel zur Laufrichtung des Kabels gerichtet ist, und daß mindestens ein Teil der Nut hinter der Stirnseite des Geräte-

körpers liegt, so daß die etwa vorstehenden Drähte von der umlaufenden Nut erfaßt und zur Stirnseite des Gerätekörpers zurückgeführt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Gerätekörpers eine den Ring umgebende feststehende Schneidvorrichtung aufweist, so daß von der Nut aufgegriffene Drähte gegen die feststehende Schneidvorrichtung zurückgeführt und die Drahtenden abgeschnitten werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wendeiförmige Nut einen Winkel von etwa 8° zur Senkrechten aufweist, so daß Fremdkörper wie Gesteinsteile von der wendelförmigen Nut wegzurollen suchen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem von dem Kabel durchsetzten offenen Ende des Hohlzylinders eine Luftdüsenanordnung zur Verringerung der Mitnahme von Fremdstoffen vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gerätekörper eine zu seinem vorderen Ende führende Luftleitung enthält und daß Kanäle in dem vorderen Teil des umlaufenden Ringes als Luftauslässe zum Beblasen des in den Hohlzylinder eintretenden Kabels vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende des Gerätekörpers mindestens eine Düse zur Abgabe eines unter hohem Druck stehenden Druckmittels, welche mit dem Ring umläuft und mit einer Quelle des unter hohem Druck stehenden Druckmittels in Verbindung steht, angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung am vorderen Ende des Ringes schräg seitlich nach vorn auf das Kabel gerichtet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der über den Gerätekörper nach vorn hinausragende Teil des Ringes noch eine zweite Düse enthält, welche Druckmittel im wesentlichen seitlich gegen die Laufrichtung des Kabels richtet.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Ring von einem Teil des Hohlzylinders gebildet ist, der sich von einer Stelle vor der Kletter- bzw. Greifvorrichtung aus bis über die vordere Stirnfläche des Gerätekörpers erstreckt, und daß der umlaufende Ring mit einer Antriebs-Vorrichtung versehen ist, die ihn in einer solchen Drehrichtung antreibt, daß abgebrochene Drähte der Kabelbewicklung auf das Kabel gewickelt werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung eine wendeiförmige Nut aufweist, die sich auf die Seite des Ringes erstreckt und deren Mündung über die Stirnfläche des Gerätekörpers hinausreicht, während ihr Ende mindestens stellenweise hinter der Stirnfläche umläuft, so daß die von der Nut aufgegriffenen Drähte gegen die Stirnfläche des geraden Zylinders zurückgeführt werden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Gerätekörpers eine feststehende Schneidvorrichtung aufweist, die den Ring umgibt, und daß von der Nut aufgegriffene Drähte gegen die Schneidvorrichtung *

zurückgeführt und die Drahtenden abgeschnitten werden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Düsenanordnung zur Abgabe von Luft am Umfang des das Kabel aufnehmenden Hohlzylinders zur Verminderung des Eintretens von Fremdstoffen in der Umgebung des Kabels.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch * gekennzeichnet, daß der Gerätekörper zu seiner Stirnseite hin führende Luftleitungen enthält, und daß am vorderen Teil des umlaufenden Ringes Düsen zur Abgabe von Luft auf den Umfang des in den Hohlzylinder eintretenden Kabels vorge-

sehen sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der vordere Abschnitt des HohlZylinders verminderten Querschnitt aufweist, um die Aufnahme von Fremdstoffen möglichst kleinzuhalten.