DE4235337A1

DE4235337A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Verlegen einer seilartigen Einrichtung

Info

Publication number: DE4235337A1
Application number: DE4235337A
Authority: DE
Inventors: Manfred Grieble; Hermann Waldraff
Original assignee: FUERSTLICH HOHENZOLLERNSCHE WE
Current assignee: FUERSTLICH HOHENZOLLERNSCHE WE
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1994-04-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Verlegen einer seilartigen Einrichtung, insbesondere Glasfaserkabel, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.

Um Kabel zu verlegen, müssen diese häufig in Kabelrohre bzw. Schutzrohre aufgenommen werden. So verkabelt die Post in verschiedenen Ländern zur Zeit unter Verwendung von Glasfa serkabeln Telefonkabel bzw. Datenleitungen und dergleichen.

Muß beispielsweise ein Glasfaserkabel in ein Kabelrohr einge führt werden, so treten hierbei zwischen dem Glasfaserkabel und der Innenwandung des Kabelrohres Reibungskräfte auf, die gegenüber dem Vorgang des Einschiebens äußerst hinderlich sind.

Um Kabel und insbesondere Glasfaserkabeln in Kabelrohren zu verlegen bzw. einzuschieben, sind verschiedene Möglichkeiten bekannt geworden. So wird beispielsweise am Ende des Kabels bzw. des Glasfaserkabels, die in ein Kabelrohr eingeführt werden soll, ein kolbenartiger Abschluß angebracht, der in seinem Außendurchmesser so angepaßt ist, daß er durch das Kabelrohr hindurchbefördert werden kann. Das Kabelrohr wird, nachdem das Ende des Kabels bzw. des Glasfaserkabels mit dem daran angebrachten Kolben in das Kabelrohr eingeleitet worden ist, an einen großen Kompressor angeschlossen, der das Kabel rohr mit Druck beaufschlagt. Durch das Druckgefälle zwischen dem Kolben und dem dahinter befindlichen Kabelrohrbereich wird das Glasfaserkabel durch das Kabelrohr hindurchgetrie ben. Es ist klar, daß eine derartige Technik äußerst aufwen dig ist, und, insofern sich der Kolben im Kabelrohr verklemmt, das Kabelrohr auch zum Platzen bringen kann.

Weiterhin ist es bekannt, ein zu verlegendes Kabel bzw. ein zu verlegendes Glasfaserkabel zwischen jeweils gegenüberlie genden Anpreßrollen hindurchzuleiten, um das Glasfaserkabel in ein Kabelrohr einzuführen. Bei dieser Methode, die appara tiv weniger aufwendig ist, lassen sich jedoch nur geringe Kräfte aufbringen, so daß nur sehr kurze Kabelabschnitte bzw. Glasfaserkabelabschnitte in ein Kabelrohr eingeleitet werden können.

Es ist folglich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik soweit als möglich zu ver meiden; insbesondere soll eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Verlegen einer seilartigen Einrichtung, insbesondere Glasfaserkabeln, vorgeschlagen werden, die einfach ist und zuverlässig funktioniert.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Verlegen einer seilartigen Einrichtung, insbesondere Glasfaserkabeln, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Das diese Aufgabe lösende Verfahren wird durch die im Patentanspruch 6 aufgeli steten Schritte gelöst.

Zweckmäßige Ausführungsformen bzw. Verfahrensvarianten werden durch die Merkmale in den Unteransprüchen definiert.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung beruhen dar auf, daß die seilartige Einrichtung, also beispielsweise ein Glasfaserkabel, über eine Einrichtung, vorzugsweise durch einen rollen- oder walzenartigen Körper, an die Innenwandung des vorzugsweise zylindrischen oder leicht konischen Hohlkör pers anlegbar ist, wobei die seilartige Einrichtung über mindestens eine vollständige Windung an die Innenwandung des Hohlkörpers anlegbar ist.

Im Prinzip kann der Hohlkörper jede zweckmäßige Form aufwei sen, solange die seilartige Einrichtung ohne negative Beein flussung an die Innenwandung des Hohlkörpers anlegbar ist.

Eine gegebenenfalls erforderliche Anpreßkraft kann durch die oben angedeuteten rollen- oder walzenartigen Körper oder aber durch eine Einrichtung erzeugt werden, die in Längsrichtung der einlaufenden seilartigen Einrichtung wirkt, gegebenen falls in Verbindung mit einem entsprechend geformten Hohlkör per.

Die sich in diesem Zusammenhang ergebenden Vorteile beruhen prinzipiell darauf, daß hier erstmals auch zum Einschieben in ein Rohr das Spillprinzip verwendet wird, und zwar vorzugs weise in der Form eines Innenspills. Bei dem erfindungsgemä ßen Verfahren wird die einlaufende seilartige Einrichtung, beispielsweise ein Kabel oder ein Glasfaserkabel mit einer Kraft F₂ in den Hohlkörper eingeführt, wobei die Kraft F₂ mit einer vorbelasteten bzw. federvorgespannten Rolle oder Walze durch Anpressen des Kabels an die Innenwandung des Hohlkör pers erzeugt wird. F₂ kann jedoch auch durch schieben oder dergleichen erzeugt werden. Dabei wird die seilartige Ein richtung entsprechend der für das Verlegen derselben erfor derlichen Schubkraft F₁ in n Windungen an die Innenwandung des Hohlkörpers angelegt, wobei

F₁ ≅ F₂×e^µn2 ^π F₂ ≅ F_F·µ

mit µ = dem Reibungswert der seilartigen Einrichtung an der Innenwandung des Hohlkörpers und F_F die Federkraft an der Rolle ist. Wird eine Ausführungsform ohne die Rolle ausge wählt, so ist F₂ die Kraft, die in Richtung der einlaufenden seilartigen Einrichtung auf diese einwirkt.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungs gemäße Verfahren ist es möglich, ein Kabel bzw. ein Glasfa serkabel mit einer Kraft F₂ in den Hohlkörper einlaufen zu lassen, die beispielsweise 2 kP beträgt. Wird eine Kraft von beispielsweise 50 kP, für den Einschiebevorgang selbst benö tigt, so muß in Abhängigkeit von dem Reibungswert µ, der zwischen der Innenwandung des Hohlkörpers und der seilartigen Einrichtung auftritt, beispielsweise 5 Windungen an die In nenwandung des Hohlkörpers angelegt bzw. angepreßt werden, damit bei dem abgenommenen Ende der seilartigen Einrichtung die gewünschte Kraft zur Verfügung steht.

Vorteilhafterweise wird für den rollen- oder walzenartigen Körper eine vorbelastete Anpreßrolle verwendet. Vorzugsweise wird diese durch eine Federkraft in Richtung auf die Innen wandung des zylindrischen Hohlkörpers gedrückt. Hierdurch lassen sich reproduzierbare Bedingungen herstellen und auf rechterhalten. Zwar wäre die erfindungsgemäße Vorrichtung prinzipiell auch vollkommen ohne den rollen- oder walzenarti gen Körper realisierbar, jedoch würde dieses dazu führen, daß das Einlegen der seilartigen Einrichtung in den im wesentli chen zylindrischen Hohlkörper bzw. die Trommel und die Auf rechterhaltung einer stabilen Situation relativ schwierig wäre, so daß die Verwendung des rollen- oder walzenartigen Körpers bzw. der federbelasteten Anpreßrolle zu bevorzugen ist.

Um das Kabel bzw. das Glasfaserkabel in ihrem Abnahmebereich aus dem zylindrischen Hohlkörper bzw. der Trommel nicht über mäßig zu belasten, sollte zumindest im Abnahmebereich eine Führungseinrichtung, insbesondere ein Führungsrohr angeordnet sein, welches das Glasfaserkabel in ein Kabelrohr einleiten hilft. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die von dem abge nommenen Kabel zu überbrückende freie Strecke zwischen der Führungseinrichtung und dem Abnahmepunkt möglichst gering ist. Dabei kann es sinnvoll sein, daß das abgenommene Kabel bzw. das abgenommene Glasfaserkabel, die in den zylindrischen Hohlkörper eingelegten Windungen überschneidend bzw. über kreuzend herausgeführt wird.

Es wäre jedoch prinzipiell möglich, das Kabel auch ohne Über kreuzung der in dem Hohlkörper befindlichen Windungen aus dem Hohlkörper zu entnehmen, wobei sich jedoch die Schwierigkeit ergäbe, daß der Hohlkörper nur mit Schwierigkeiten auf einer Seite felgenartig drehgelagert werden könnte. Hier müßte dann erwogen werden, ob der zylindrische Hohlkörper mit seiner umfänglichen Außenseite in Anlage an ein Kugellager gehaltert werden müßte.

Im Prinzip können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sämtli che Arten von Kabeln, Drahtseilen und dergleichen verlegt bzw. in ein Schutzrohr eingeführt werden. Jedoch ergeben sich zunehmend Probleme, wenn biegeschlaffe Kabel bzw. Drahtseile oder dergleichen verwendet werden. Es lassen sich dann nur relativ kleine Schubkräfte verwirklichen.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erörtert, wobei weitere Merkmale und Vorteile gemäß der vor liegenden Erfindung offenbart werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungs form gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in Höhe einer Anpreßrolle; und

Fig. 3 das Einlauf- und das Auslaufschema der zu verlegen den Glasfaserkabel bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform allgemein durch das Bezugszeichen 10 benannt. Diese Ausführungsform wird bevorzugt als Glasfaserkabelschub und -zuggerät für ein Glasfaserkabel 14a, 14b, 14c, 14d verwendet.

Erfindungsgemäß wird das Spillprinzip und hier insbesondere das des Innenspills (im Gegensatz zum Außenspill) verwendet.

Die Vorrichtung 10 weist eine Trommel 12 auf, die mit der Welle 22 fest verbunden ist. Die Welle 22 wird über ein nicht dargestelltes Getriebe von einem nicht dargestellten Motor angetrieben und ist an einer Rahmenkonstruktion 24 gehaltert. Die Trommel 12 weist einen sich radial von der Innenfläche der Trommel 12 erstreckenden Abschnitt 12a auf, durch den die Anzahl der in die Trommel 12 einlegbaren Windungen 14b fest eingestellt oder aber variabel entsprechend der erforderli chen Schubkraft eingestellt werden kann. Der Abschnitt 12a kann das seitliche Ausknicken des Kabels an der Auslaufstelle verhindern, an der das Kabel von der zylindrischen Innenflä che abhebt und in das Führungsrohr einläuft. Der seitliche Abstand zwischen der äußersten linken Windung, d. h. der letz ten Windung, bevor das Glasfaserkabel 14c herausgeführt wird, und dem Abschnitt 12a kann dabei bevorzugt sehr klein sein, beispielsweise 0,1 bis 1 mm.

Die Glasfaserkabelwindungen 14b liegen an der Innenwandung der Trommel 12 an.

Im unteren Bereich der Trommel 12 ist eine Andrückrolle 16 vorgesehen, die schwenkbar an einem Tragteil 20 gehaltert ist, das an dem Rahmen 24 befestigt ist. Die Andrückrolle 16 wird durch eine Feder 18 in Richtung auf die Innenwandung der Trommel 12 vorgespannt. Die Andrückrolle 16 weist einen Füh rungsabschnitt 16a sowie einen Andrückabschnitt 16b auf. Der Führungsabschnitt 16a leitet das Glasfaserkabel 14a in die Trommel ein, während der Andrückabschnitt 16b das Glasfaser kabel 14a mit einer durch die Feder 18 vorgegebenen Kraft an die Innenwandung der Trommel 12 anpreßt.

Nachdem das Glasfaserkabel 14b über mehrere Windungen in die Trommel 12 eingelegt worden ist, wird das Glasfaserkabel 14c an einem vorgegebenen Punkt, meist auf der gleichen Höhe wie die Andrückrolle, wieder von der Innenwandung der Trommel 12 abgehoben und die in der Trommel liegenden Windungen über kreuzend abgeführt.

Das abgeführte Glasfaserkabel 14c wird nach einer möglichst kurzen Strecke in ein Führungsrohr 28 eingeleitet, um von dort als Glasfaserkabel 14d in ein (nicht dargestelltes) Kabelrohr bzw. Schutzrohr eingeführt zu werden.

Auf das Glasfaserkabel 14a kann beispielsweise eine Schub kraft von 2 kP ausgeübt werden. Wird zum Einführen der Glas faserkabel 14c bzw. 14d in ein Kabelrohr eine Schubkraft von 50 kP benötigt, so muß das Glasfaserkabel 14b mit einer ent sprechenden Anzahl n von Windungen an die Innenwandung der Trommel 12 angelegt werden. Dabei ist der Reibungswert zwi schen dem Glasfaserkabel und der Innenwandung der Trommel 12 zu beachten.

Die bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegen den Erfindung verwendete Technik gehorcht im wesentlichen bzw. in einer optimierten Weise der Theorie der Seilreibung und damit der Formel:

F₁ = F₂×e^µ ^α,

wobei F₁ die Schubkraft der Glasfaserkabel 14d bzw. 14c am Abnahmepunkt von der Innenwandung der Trommel 12 darstellt, während F₂ die Schubkraft darstellt, die eingangs auf das Glasfaserkabel 14a ausgeübt wird. Der Wert für µ wird durch den Reibungswert zwischen dem Glasfaserkabel und der Innen wandung der Trommel 12 bestimmt. α steht für die Anzahl der Windungen n mit denen das Glasfaserkabel in die Trommel 12 eingelegt worden ist, wobei der Winkel, über den das Glas faserkabel eingelegt worden ist, mit zu berücksichtigen ist, so daß sich für α ergibt:

α = n×2 π.

Der in Fig. 2 dargestellte querschnittliche Ausschnitt aus der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zeigt die Andrückrolle 16 mit ihrem Führungsabschnitt 16a und ihrem Andrückabschnitt 16b.

Das einlaufende Glasfaserkabel 14a ist von dem Führungsab schnitt 16a in die Trommel 12 eingeführt und an deren inneren Wandung angelegt worden. Die an der inneren Wandung anliegen den Windungen 14b werden nicht mehr von dem Andrückabschnitt 16b der Andrückrolle 16 erfaßt. Jedoch kann der Andrückab schnitt 16b auch verlängert werden und zumindest auf die Windungen 14b zugreifen.

Die abzunehmende Windung 14c sollte dagegen bevorzugt nicht von dem Andrückabschnitt 16b der Andrückrolle 16 erfaßt wer den.

In Fig. 3 ist zu erkennen, wie das Glasfaserkabel 14a, 14b, 14c, 14d durch die Trommel 12 der bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung hindurchgeführt wird. Das eintauchende Glasfaserkabel 14a wird über den Führungsab schnitt 16a der Andrückrolle 16 (siehe Fig. 1, 2) in die Trommel 12 eingeführt und über den Andrückabschnitt 16b der Andrückrolle 16 (siehe Fig. 1, 2) an die Innenwandung der Trommel 12 angepreßt. Anschließend ist das Glasfaserkabel 14b über fünf Windungen in Anlage an die Innenwandung der Trommel 12 gebracht worden. Der Glasfaserkabelabschnitt 14c wird anschließend von der Innenwandung der Trommel 12 in einem Winkel weggeführt, so daß das ablaufende Glasfaserkabel die an der Innenwandung der Trommel 12 anliegenden Windungen 14b überkreuzt. Nach einer möglichst kurzen freien Wegstrecke wird das Glasfaserkabelende 14c in ein Führungsrohr 28 einge führt. Das Glasfaserkabel 14d wird anschließend in ein (nicht dargestelltes) Kabelrohr eingeleitet.

Um eine vorteilhafte Kinematik zu erzielen, sollte das Glas faserkabel 14c von der Innenwandung an einem Punkt abgehoben werden, der einer ganzzahligen Windungszahl n entspricht. D.h., daß ausgehend von dem Punkt, an dem das Glasfaserkabel von der Andrückrolle 16 in die Trommel eingeführt und an deren Innenwandung angepreßt ist, das Glasfaserkabel nach n = 1, 2, 3, . . . , 5, . . . 10, usw. Windungen wieder aus der Trommel herausgeführt werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Verlegen einer seilartigen Einrichtung, insbesondere Glasfaserkabel, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) einem vorzugsweise zylindrischen oder leicht konischen Hohlkörper (12),
b) mit einer Einrichtung (16), die über die seilartige Einrichtung (14a bis 14d) an die Innenwandung des vor zugsweise zylindrischen oder leicht konischen Hohlkör pers (12) anlegbar ist;
c) die seilartige Einrichtung (14a bis 14d) ist über minde stens eine vollständige Windung an die Innenwandung des zylindrischen oder leicht konischen Hohlkörpers anleg bar.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (16) ein rollen- oder walzenartiger Körper (16) ist, der im wesentlichen innerhalb des In nenumfangs des zylindrischen oder leicht konischen Hohl körpers angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rollen- oder walzenartige Körper eine vorbelastete Anpreßrolle (16), die vorzugsweise durch eine Federkraft (F_F) (18) in Richtung auf die In nenwandung des zylindrischen oder leicht konischen Hohl körpers (12) andrückbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des rollen- oder walzen artigen Körpers (16) mindestens eine Führungseinrichtung (16b, 28), insbesondere ein Führungsrohr (28) angeordnet ist, um die seilartige Einrichtung (14a, 14c) in den Hohlkörper (12) einzuführen bzw. aus diesem herauszufüh ren.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überbrückende freie Strecke zwischen der Füh rungseinrichtung (16a, 28) und dem Auflage- bzw. Abnah mepunkt der seilartigen Einrichtung (14 bis 14d) von bzw. auf den Hohlkörper (12) ein möglichst geringer Zwischenraum ist.

6. Verfahren zum Verlegen einer seilartigen Einrichtung mit den folgenden Schritten:

a) Die seilartige Einrichtung wird von einer Richtung im wesentlichlichen tangential zu der umfänglichen Innen wandung eines im wesentlichen zylindrischen oder leicht konischen Hohlkörpers in den Hohlkörper eingeführt,
b) die seilartige Einrichtung wird an die Innenwandung des Hohlkörpers angepreßt,
c) die seilartige Einrichtung wird nach mindestens einer Windung, über die die seilartige Einrichtung an der Innenwand des Hohlkörpers anliegt, aus dem Hohlkörper herausgeführt, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
d) die einlaufende seilartige Einrichtung (14a) wird in den Hohlkörper eingeführt;
e) die seilartige Einrichtung wird mit einer vorbelasteten bzw. federvorgespannten Rolle oder Walze (16) an die Innenwandung des Hohlkörpers (12) angelegt bzw. ange preßt;
f) die seilartige Einrichtung (14b bis 14d) wird entspre chend der für das Verlegen derselben erforderlichen Schubkraft (F₁) in n Windungen an die Innenwandung des Hohlkörpers angelegt, wobei

F₁ = F₂×e^{µ n 2} ^π mit µ = dem Reibungswert der seilartigen Einrichtung an der Innenwandung und gegebenenfalls dem Reibungswert der Innenwandung des Hohlkörpers ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ab- bzw. auslaufende seilartige Einrichtung (14c, 14d) kreuzend über die in dem Hohlkörper (12) eingeleg ten Windungen (14b) geführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ab- bzw. auslaufende seilartige Einrichtung (14c, 14d) über eine möglichst kurze Strecke in ein Führungsrohr (28) eingeführt wird, um in ein Kabelrohr eingeführt zu werden.