DE4316065A1

DE4316065A1 - Scherenklaue zum Bewegen von Rohrleitungen

Info

Publication number: DE4316065A1
Application number: DE19934316065
Authority: DE
Inventors: Willibert Duester
Original assignee: RHEINBRAUN AG 50935 KOELN DE; Rheinische Braunkohlenwerke AG
Current assignee: DUESTER, WILLIBERT, 50181 BEDBURG, DE
Priority date: 1993-05-13
Filing date: 1993-05-13
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2013-05-14
Also published as: DE4316065C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Scherenklaue zum Anheben von endlosen Rohrleitungen, die einen großen Querschnitt haben, und zum Bewegen der angehobenen Rohrleitungen in Richtungen, die annähernd normal zur üblichen Erstreckungsrichtung der Rohrleitungen verlaufen. Diese Art der Handhabung von Rohrleitungen wird beispielsweise in Zeitabständen bei Be- und Entwässerungsprojekten erforderlich. Zur Bewässerung von Feldern oder Plantagen wird derartigen Rohrleitungen von Zeit zur Zeit ein anderer Verlauf gegeben, je nachdem welcher Teil der An pflanzungen gerade bewässert werden muß. Ähnlich verhält es sich bei der Entwässerung von Baustellen und Tagebauen; hier werden die Rohr leitungen regelmäßig dem Fortschritt des Bauprojekts oder des Tage baues nachgeführt.

Die zu handhabenden Rohrleitungen bestehen üblicherweise aus Ab schnitten von 50 bis 500 m Länge, die mit Flanschen miteinander ver bunden sind. Zwischen den oder an den Enden der einzelnen Abschnitte sind auch Abzweigungen vorgesehen. Die neuzeitlichen Leitungsrohre selbst bestehen beispielsweise aus Kunststoff.

Das Nachführen derartiger Rohrleitungen, entsprechend dem jeweiligen Arbeitsfortschritt, erfordert den Einsatz von Maschinen, mit deren Hilfe die Rohrleitungen angehoben und in die gewünschte Richtung be wegt werden können. Zum Anschlagen der Rohrleitungen hat man deshalb geeignete Werkzeuge entwickelt, die dazu dienen sollen, die Reibung zwischen einer am Rohrleitungsstrang entlang fahrenden Rückmaschine und den Rohrleitungsabschnitten zu verringern. Hier hat bisher jeder Betrieb, so gut er konnte, seine eigenen Werkzeuge entwickelt, denen überwiegend gemeinsam ist, daß ein Rohrleitungsstrang zwischen Rollen gefaßt wird und über diese Rollen von der Rückmaschine eine seitliche Kraft auf den Strang übertragen wird, welche bewirkt, daß die Rohr leitung in eine andere Lage bewegt wird. Die betriebsinternen Ent wicklungen sind in aller Regel nicht veröffentlicht worden.

Die betriebsgebräuchlichen Geräte haben allerdings einen wesentlichen Nachteil, der darin besteht, daß die Geräte bei jedem Flansch, der den Rohrleitungsstrang in Abschnitte unterteilt oder unterbricht, außer Eingriff gebracht werden müssen. Die Flansche oder Abzweigungen müssen infolgedessen "übersprungen" werden und hinter diesen Stellen muß das Werkzeug jeweils wieder in Eingriff mit dem Rohrstrang ge bracht werden. Ein weiterer Nachteil besteht aber auch darin, daß die bekannten Einrichtungen nicht verwindungsfrei arbeiten; d. h. unter ihrer Einwirkung wird zugleich ein Drehmoment normal zur Längsachse des Rohrstranges auf diesen ausgeübt. Die Folge davon sind Verwin dungen innerhalb der einzelnen Rohrstücke, aus denen der Strang zu sammengesetzt ist. Zum Außer- und wieder Ineingriffbringen des Rück werkzeugs sind zusätzliche Hebezeuge erforderlich; die Verwindung eines Rohrstranges wurde hingegen so gut wie nie beseitigt und konnte zum vorzeitigen Bruch der Rohrleitung führen.

Aus diesen Nachteilen ergibt sich die Aufgabe für die vorliegende Erfindung, ein Rückwerkzeug für einen Rohrstrang vorzuschlagen, wel ches auf einfache und sichere Weise an den einzelnen Rohrabschnitten außer und wieder in Eingriff gebracht werden kann und bei dessen Ein satz ein verwindungsfreies Rücken des Rohrstranges möglich ist. Außerdem soll das Rückwerkzeug betriebssicher und einfach in seinem konstruktiven Aufbau sein und darüber hinaus die Verwendung von zu sätzlichen Hebezeugen überflüssig machen. Schließlich wird Wert ge legt auf eine einfache und unkomplizierte Bedienungsweise und das Einsparen von Bedienungspersonal.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Scherenklaue zum Anhe ben von endlosen Rohrleitungen, die einen großen Querschnitt haben, und zum Bewegen der Rohrleitungen in Richtungen überwiegend normal zu deren Erstreckungsrichtung gelöst, wie sie durch die einzelnen Merk male der Patentansprüche gekennzeichnet ist. Obgleich die erfindungs gemäß Scherenklaue große Ähnlichkeit mit einer sogenannten "Blockzan ge" aufweist, wie sie schon seit Altersher zum Bewegen von Stein blöcken und schweren Lasten gebräuchlich ist, so hat die Scherenklaue der vorliegenden Erfindung gegenüber den bekannten Gegenständen den besonderen Vorteil, daß sie unter der Last des von ihr angehobenen Gegenstandes, im vorliegenden Falle des Rohrleitungsstranges, in Richtung dieses Gegenstandes weiter bewegt werden kann. Daraus ergibt sich eine vorzügliche Eignung für den Einsatz zur Bewegung von endlo sen Strängen, mit Hilfe der verhältnismäßig einfach aufgebauten er findungsgemäßen Hilfseinrichtung. Aufgrund der günstigen Reibungsver teilung und der Steifigkeit der Scherenklaue wird die Reibung zwischen dem zu bewegenden Rohrstrang und der Scherenklaue so stark vermindert, daß nennenswerte Verwindungen des Rohrstranges nicht mehr auftreten. Die einfache und betriebssichere Handhabbarkeit schließ lich ist maßgeblich dafür, daß das Rücken von Rohrleitungen mit wenig Personal vorgenommen werden kann. Die Tätigkeit der unmittelbar am Rohrstrang beschäftigten Person beschränkt sich darauf, die Scheren klaue von Hand so an dem Rohrstrang zu positionieren, daß sie ohne Gefahr für die Bedienungsperson und ohne Beschädigung des Rohrstran ges oder deren Flansche oder Abzweigungen durch die Wirkung des Kraftorganes mit dem Rohrstrang in Eingriff und wieder außer Eingriff gebracht werden kann. Zugleich ist der Eingriff der Scherenklaue so schonend sowohl für den Rohrstrang als auch für den werkzeuggemäßen Rollkörper, daß Verschleißerscheinungen nicht mehr überwiegen und die Standzeit des Werkzeugs verkürzen. Bei der Benutzung der Scherenklaue entfällt der Einsatz eines zusätzlichen Hebezeugs und des zur Bedie nung dieses Hebezeugs benötigten Helfers.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen jeweils in vereinfachter, nicht maßstäblicher Darstellung die

Fig. 1 eine Vorderansicht einer geschlossenen Scherenklaue und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Scherenklaue entlang der Linie II-II.

Ein Abschnitt der von der Scherenklaue zu bewegenden Rohrleitung 1 ist in den Fig. 1 und 2 jeweils durch unterbrochene Linien darge stellt. Die Rohrleitung 1 erstreckt sich endlos über ein Gelände und ist aus mehreren Leitungsstücken zusammengesetzt, die mit Flanschen (nicht gezeigt) verbunden sind. Zwischen einzelnen Rohrleitungs stücken sind auch in der üblichen Weise Abzweigungen oder Schieber (nicht gezeigt) vorgesehen.

Die Rohrleitungen 1, wie sie beispielsweise zur Entwasserung von Ta gebauen vorgesehen sind, bestehen üblicherweise aus Kunststoff, wie z. B. Polyäthylen, und haben einen Durchmesser zwischen 20 und 50 cm. Die Rohrleitungen 1 erstrecken sich endlos in Richtung der Rohrlei tungsachse 2, die in den Figuren durch strichpunktierte Linien ange deutet ist.

Die Scherenklaue selbst besteht aus zwei gekrümmten Schenkeln 3 und 4, die einen veränderbaren Öffnungsquerschnitt 5 umschreiben. Die beiden Schenkel 3 und 4 sind über ein erstes Gelenk 6 gelenkig mit einander verbunden. Jeder der Schenkel 3 und 4 weist außerdem eine Verlängerung 7 bzw. 8 auf, welche den betreffenden Schenkel über das erste Gelenk 6 hinaus jeweils verlängert. Am Ende einer jeden Verlän gerung 7 bzw. 8 ist je ein zweites Gelenk 9 bzw. 10 vorgesehen. Über die beiden zweiten Gelenke 9 und 10 sind die beiden gekrümmten Schen kel 3 und 4 jeweils mit dem Ende eines zweiten Schenkels 11 bzw. 12 gelenkig verbunden, deren äußeres Ende jeweils in einem dritten Ge lenk 13 gelenkig zusammengeführt ist. An dem dritten Gelenk 13 ist zugleich ein Anschlagmittel, beispielsweise Haken 14 vorgesehen, über den die Scherenklaue an einem Kranwagen oder sonst gebräuchlichen Hebezeug (nicht gezeigt) angeschlagen werden kann. Dieser Kranwagen stellt zugleich die Rückmaschine für den Rohrleitungsstrang 1 dar.

Ein Kraftorgan, beispielsweise Hydraulik- ober Pneumatikzylinder 15 ist zwischen dem ersten 6 und dem dritten Gelenk 13 gelenkig angeord net und dient dazu, die Scherenklaue zu öffnen und zu schließen. Wie leicht erkennbar, hat die Scherenklaue unter der Wirkung ihres Eigen gewichts sowie unter der Last der Rohrleitung 1 die Neigung, sich selbsttätig zu schließen. Über den Fluidzylinder 15 wird die Scheren klaue geöffnet, um über einen Rohrleitungsstrang 1 gestülpt zu wer den. Nach dem Bewegen des Rohrleitungsstranges 1 wird mit Hilfe einer anders gerichteten Beaufschlagung des Fluidzylinders 15 die Scheren klaue geöffnet, so daß sie wieder außer Eingriff gebracht werden kann.

In den veränderbaren Öffnungsquerschnitt 5 ragen Rollkörper hinein, die im vorliegenden Beispiel als zylinderförmige Rollen 16, 17, 18 und 19 ausgeführt sind. Wie an dem Ausführungsbeispiel unschwer er kennbar, sind die zylinderförmigen Rollen 16 bis 19 dazu vorgesehen, die Reibung zwischen der Scherenklaue und dem Rohrstrang 1 zu vermin dern, wenn die Scherenklaue mit dem Rohrstrang 1 in Eingriff steht. Die zylinderförmigen Rollen 16 bis 19 sind im vorliegenden Beispiel auf Distanzstücken 20 bis 25 drehbar gelagert, welche den seitlichen Abstand 26 überbrücken, den die beiden Wangen 27 und 28 einnehmen, aus denen im vorliegenden Ausführungsbeispiel die beiden gekrümmten Schenkel 3 und 3 jeweils gebildet sind. Die beiden gekrümmten Schen kel 3 und 4 sind ihrerseits wiederum aus je einem Oberschenkel 29 bzw. 30 gebildet, an den sich jeweils unter einem rechten Winkel 31 bzw. 32 ein gerader Unterschenkel 33 bzw. 34 anschließt. Die beiden rechten Winkel 31 bzw. 32 werden jeweils durch die Distanzstücke 21 bzw. 24 versteift.

Als Besonderheit zur Versteifung des von den beiden Wangen 27 und 28 und den Distanzstücken 20 bis 25 gebildeten Rahmens ist am unteren Ende der jeweiligen Unterschenkel 23 und 24 eine formschlüssige Ver bindung vorgesehen, welche beim Schließen der Scherenklaue das Rah mengebilde noch zusätzlich in seitlicher Richtung, also in Richtung der Rohrleitungsachse 2 versteift. Die formschlüssige Verbindung be steht aus einem Fortsatz 35, der von dem Unterschenkel 33 ausgeht und in einer Aussparung am Ende des Unterschenkels 34 eingreifen kann, die im vorliegenden Falle als Nut 36 ausgebildet ist. Bei geschlosse ner Scherenklaue wird also durch die ineinandergreifenden Teile 35 und 36 das von den beiden gekrümmten Schenkeln 3 und 4 gebildete Rah menviereck noch zusätzlich in seitlicher Richtung versteift. Diese Versteifung ist erforderlich, um Kräfte zu vermeiden, die aus einer möglichen Eigenverbiegung des Rahmenwerks auf die Rohrleitung 1 über tragen werden könnten.

Im vorliegenden Beispiel sind auch die beiden zweiten Schenkel 11 und 12 jeweils als Rahmen ausgebildet, mit den beiden Wangen 37 und 38 und dazugehörigen Distanzstücken (nicht gezeigt).

Anstelle der zylinderförmigen Rollen 16 bis 19 können innerhalb des Öffnungsquerschnitts 5 auch sogenannte "Allseiten-Rollenbahnen" vor gesehen sein, die in ihrer Wirkung den zylinderförmigen Rollen 16 bis 19 gleichkommen. Die "Allseiten-Rollenbahnen" (nicht gezeigt) beste hen beispielsweise aus Kugeln, welche beweglich in einer Platte ein geordnet sind und auf deren sphärischen Außenoberflächen Gegenstände mit verminderter Reibung leichtgängig bewegt werden können; derartige Einrichtungen sind an sich aus dem Bereich der Rollenförderer be kannt.

Im vorliegen Ausführungsbeispiel sind die beiden Verlängerungen 7 und 8 wie auch die zweiten Schenkel 11 und 12 jeweils gekrümmt ausgebil det. Eine derartige Ausbildung ist beispielsweise von Vorteil, wenn es darum geht, die Baulänge der Scherenklaue zu verkürzen. Die darge stellte Wölbung der zweiten Schenkel 11 und 12 nach außen soll für die Bewegung und den Einbau des Kraftzylinders 15 den erforderlichen Spielraum schaffen. Der Kraftzylinder 15 wird über die üblichen Fluidanschlüsse 39 und 40 von der Rückmaschine aus betätigt.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit der Ausgestaltung der Scheren klaue besteht beispielsweise darin, die Nut 36 als zweizinkige Gabel auszuführen, in welche der zu einer ausgezogenen Spitze verlängerte Vorsprung 35 beim Schließen der Vorrichtung eingreift. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, mit der Scherenklaue unter den auf dem Boden liegenden Rohrstrang 1 zu greifen und diesen soweit anzuheben, daß er in den Öffnungsquerschnitt 5 hineingleitet. Daraufhin kann das Rücken des Rohrstrangs 1 erfolgen wie zuvor beschrieben. An die Stel le einer zweizinkigen Gabel kann auch eine Mehrzahl von ineinander greifenden verlängerten Vorsprüngen treten, die den gleichen Zweck erfüllen.

Bezugszeichenliste

1 Rohrleitung
2 Rohrleitungsachse
3 gekrümmter Schenkel
4 gekrümmter Schenkel
5 veränderbarer Öffnungsquerschnitt
6 erstes Gelenk
7 Verlängerung
8 Verlängerung
9 zweites Gelenk
10 zweites Gelenk
11 zweiter Schenkel
12 zweiter Schenkel
13 drittes Gelenk
14 Haken
15 Fluidzylinder
16 zylinderförmige Rolle
17 zylinderförmige Rolle
18 zylinderförmige Rolle
19 zylinderförmige Rolle
20 Distanzstück
21 Distanzstück
22 Distanzstück
23 Distanzstück
24 Distanzstück
25 Distanzstück
26 seitlicher Abstand
27 Wange
28 Wange
29 Oberschenkel
30 Oberschenkel
31 rechter Winkel
32 rechter Winkel
33 Unterschenkel
34 Unterschenkel
35 Vorsprung
36 Nut
37 Wange
38 Wange
39 Anschluß Druckmedium
40 Anschluß Druckmedium

Claims

1. Scherenklaue zum Anheben von endlosen Rohrleitungen, die einen großen Querschnitt haben und Bewegen der Rohrleitungen in Rich tungen überwiegend normal zu deren Erstreckungsrichtung, gekenn zeichnet durch

- zwei gekrümmte Schenkel (3, 4), die einen veränderbaren Öff nungsquerschnitt (5) umschreiben,
- ein erstes Gelenk (6), über welches die beiden gekrümmten Schenkel (3, 4) miteinander gelenkig verbunden sind,
- je eine Verlängerung (7, 8) eines jeden Schenkels (3, 4) über das erste Gelenk (6) hinaus,
- je ein zweites Gelenk (9, 10) am Ende von jeder Verlängerung (7, 8) der beiden Schenkel (3, 4),
- zwei zweite Schenkel (11, 12), die mit einem Ende an je einem der zweiten Gelenke (9, 10) gelenkig angreifen und mit dem an deren Ende über ein gemeinsames drittes Gelenk (13) gelenkig miteinander verbunden sind,
- ein Kraftorgan (15), das zwischen dem ersten (6) und dem drit ten Gelenk (13) gelenkig angeordnet ist,
- ein Anschlagmittel (14), das am dritten Gelenk (13) vorgesehen ist sowie
- wenigstens je einen Rollkörper (16, 17, 18, 19) an jedem der gekrümmten Schenkel (3, 4), dessen sphärische Oberfläche in den Öffnungsquerschnitt (5) hineinragt.

2. Scherenklaue nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenig stens einer der beiden gekrümmten Schenkel (3, 4) einen geraden Oberschenkel (29, 30) und einen geraden Unterschenkel (33, 34) aufweist, die miteinander starr verbunden sind und annähernd einen rechten Winkel (31, 32) bilden.

3. Scherenklaue nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollkörper (16, 17) am Unterschenkel (33, 34) vorgesehen ist.

4. Scherenklaue nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß wenigstens einer der beiden gekrümmten Schenkel (3, 4) als Rahmen ausgebildet ist mit zwei im Abstand (26) parallel zueinander verlaufenden Wangen (27, 28), die über wenigstens ein Distanzstück (20, 21, 22, 23, 24, 25) starr miteinander verbunden sind.

5. Scherenklaue nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollkörper (16, 17, 18, 19) als Allseiten-Rollenbahn ausgebildet ist.

6. Scherenklaue nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollkörper wenigstens aus einer einzelnen Zylinderrolle (16, 17, 18, 19) besteht, die mit ihren Enden auf wenigstens einem Distanzstück (20, 21, 22, 23, 24, 25) drehbar gelagert ist.

7. Scherenklaue nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die beiden gekrümmten Schenkel (3, 4) an ihren äußeren freien Enden eine Einrichtung (35, 26) aufweisen, die beim Schließen der Schenkel (3, 4) mit der Einrichtung (36 bzw. 35) des jeweiligen anderen Schenkels (4 bzw. 3) formschlüssig verbindbar ist.

8. Scherenklaue nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum formschlüssigen Verbinden der äußeren Enden der beiden Schenkel (3, 4) aus einem Vorsprung (35) besteht, der vom Ende des einen Schenkels (3) ausgeht und aus einer Vertiefung (36) am Ende des anderen Schenkels (4), die zur Aufnahme des Vor sprungs (35) vorgesehen ist.

9. Scherenklaue nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftorgan ein zumindest einfach-wirkender Zylinder (15) ist, der von einem unter Druck stehenden Medium beaufschlagbar ist.

10. Scherenklaue nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenig stens einer der zweiten Schenkel (11, 12) als Rahmen ausgebildet ist, mit zwei im Abstand (26) parallel zueinander verlaufenden Wangen (37, 28), die über wenigstens ein Distanzstück starr mit einander verbunden sind.