ITRM20000044U1

ITRM20000044U1 - IMPROVED EQUIPMENT FOR LAYING CABLES WITHIN GUIDE PIPES BY HYDRAULIC PRESSURE FLUID.

Info

Publication number: ITRM20000044U1
Authority: IT
Original assignee: Fibot Holding Ltd
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-09-10
Also published as: IT249081Y1; ITRM20000044V0

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

a corredo di una domanda di brevetto per MODELLO DI UTILITÀ dal titolo: accompanying a patent application for UTILITY MODEL entitled:

"Perfezionata apparecchiatura per la posa di cavi entro tubi di guida a mezzo di un fluido idraulico a pressione". "Improved apparatus for laying cables inside guide tubes by means of a pressurized hydraulic fluid".

La presente innovazione concerne dei miglioramenti apportati ad un'apparecchiatura per l'esecuzione di operazioni di posa di cavi, in particolare fibre ottiche, entro tubi, a mezzo di un fluido idraulico a pressione. The present innovation concerns improvements made to an apparatus for carrying out operations for laying cables, in particular optical fibers, inside pipes, by means of a pressurized hydraulic fluid.

Tradizionalmente, soprattutto con la sempre più diffusa utilizzazione dei cavi a fibre ottiche, si ricorre all'interramento di tubi guida vuoti, all'interno dei quali vengono fatti passare, all'occorrenza, i cavi. Questa tecnica permette di evitare successive e ripetute operazioni di scavo per inserire i nuovi cavi, in quanto è sufficiente farli passare nei tubi di guida già interrati. La tecnica tradizionale di posa dei cavi all'interno dei tubi di guida prevede che detti cavi siano infilati nei tubi e tirati da una estremità tramite una corda di tiro. Questa operazione comporta sul cavo l'applicazione di forti tensioni, che crescono esponenzialmente con la lunghezza del tracciato e sono aumentate ulteriormente dalla presenza lungo il tracciato di curve e gomiti. Il coefficiente di attrito tra il cavo e la tubazione viene normalmente ridotto utilizzando speciali lubrificanti (molto costosi), mentre per diminuire la lunghezza del cavo da sottoporre a trazione si ricorre all'espediente di posare metà della lunghezza del cavo da un lato e metà dall'altro lato della tubazione stessa. Traditionally, especially with the increasingly widespread use of optical fiber cables, empty guide tubes are buried, inside which the cables are passed, if necessary. This technique makes it possible to avoid subsequent and repeated excavation operations to insert the new cables, as it is sufficient to pass them through the guide pipes already buried. The traditional technique of laying the cables inside the guide tubes foresees that said cables are inserted into the tubes and pulled from one end by means of a pull cord. This operation involves the application of strong tensions on the cable, which grow exponentially with the length of the track and are further increased by the presence along the track of bends and elbows. The friction coefficient between the cable and the pipe is normally reduced by using special lubricants (very expensive), while to reduce the length of the cable to be subjected to traction, the expedient is to lay half the length of the cable on one side and half on the other side of the pipe itself.

Un'importante innovazione nel campo è stata introdotta con il brevetto IT1244964, il quale descrive un procedimento, e la relativa apparecchiatura, per la posa di cavi entro tubi di guida a mezzo di un fluido idraulico a pressione. Più precisamente, il brevetto suddetto concerne un procedimento per l'infilaggio di un cavo in un tubo consistente nelle seguenti operazioni: An important innovation in the field has been introduced with the patent IT1244964, which describes a process, and the relative apparatus, for laying cables inside guide tubes by means of a pressurized hydraulic fluid. More precisely, the aforementioned patent relates to a method for inserting a cable into a pipe consisting of the following operations:

— erogare il cavo, che deve essere infilato, da una bobina a velocità regolata; - supply the cable, which must be threaded, from a reel at regulated speed;

— far avanzare detto cavo verso il tubo a velocità il più possibile uniforme; - making said cable advance towards the pipe at the most uniform speed possible;

— infilare un capo del cavo in una prima estremità del tubo; - insert one end of the cable into a first end of the tube;

- introdurre contestualmente in detta prima estremità e spingere attraverso detto tubo un fluido idraulico in modo che detto fluido idraulico eserciti sulla massa di detto cavo una spinta di galleggiamento e sulla sua superficie una forza di trascinamento tali da portare il cavo fino all'uscita da una seconda estremità del tubo. - at the same time introducing a hydraulic fluid into said first end and pushing through said pipe so that said hydraulic fluid exerts a buoyancy thrust on the mass of said cable and a dragging force on its surface such as to bring the cable up to the exit from a second end of the tube.

Inoltre questa innovazione descrive una apparecchiatura per l'attuazione di tale procedimento, che comprende: Furthermore, this innovation describes an apparatus for carrying out this process, which includes:

- una bobina porta cavo azionata per la erogazione del cavo, che deve essere infilato, da un motore oleodinamico a velocità variabile; - un dispositivo di regolazione della velocità di rotazione della bobina, comprendente un sensore di tensione associato al cavo che viene svolto ed erogato dalla bobina; - un dispositivo controllore per regolare la velocità di scorrimento e quindi di infilaggio del cavo del tubo accelerando e/o decelerando il cavo secondo il bisogno in modo da evitare brusche accelerazioni/decelerazioni e conseguenti eventuali colpi d'ariete; - a cable-holding reel operated for the supply of the cable, which must be inserted, by a variable speed hydraulic motor; - a device for regulating the speed of rotation of the reel, comprising a voltage sensor associated with the cable which is unwound and supplied by the reel; - a control device to regulate the sliding speed and therefore the insertion speed of the pipe cable by accelerating and / or decelerating the cable according to need in order to avoid sudden accelerations / decelerations and consequent possible water hammer;

- un dispositivo (successivamente indicato come venturimetro) a camera di flusso ermeticamente collegato all'estremità di entrata del tubo per canalizzare in esso contestualmente il cavo che deve essere infilato ed il fluido idraulico di galleggiamento/trascinamento. - a flow chamber device (hereinafter referred to as Venturi meter) hermetically connected to the inlet end of the pipe to simultaneously channel the cable to be inserted and the hydraulic flotation / entrainment fluid.

Successivamente tale apparecchiatura veniva perfezionata con il modello di utilità n. 227223, che propone una soluzione modificata nella forma, combinazione e disposizione delle parti componenti, per attuare il procedimento in un'ottica finalizzata alla realizzazione di una apparecchiatura mobile e particolarmente compatta. Subsequently this equipment was perfected with the utility model n. 227223, which proposes a solution modified in the shape, combination and arrangement of the component parts, to carry out the process with a view to the realization of a mobile and particularly compact apparatus.

L'apparecchiatura come descritta nel brevetto e nel modello citati risulta però soggetta a gravi e ricorrenti inconvenienti emersi nel corso della sua utilizzazione sul campo, in particolare legati alla forma del venturimetro e alle caratteristiche del contenitore mobile su cui si carica la bobina di ricovero del cavo. The apparatus as described in the aforementioned patent and model is however subject to serious and recurring drawbacks which emerged during its use in the field, in particular linked to the shape of the Venturi meter and to the characteristics of the mobile container on which the storage coil is loaded. cable.

Infatti, qualsiasi arresto improvviso nella posa del cavo e/o qualsiasi onda di pressione con moto inverso all'interno del tubo provocano uno schiacciamento longitudinale sulle sezioni trasversali del cavo le quali, essendo libere all'interno della camera del venturimetro, provocano il ripiegamento a ginocchio del cavo stesso, con conseguente rottura delle fibre ottiche che lo compongono. In fact, any sudden stop in the laying of the cable and / or any pressure wave with reverse motion inside the tube causes a longitudinal crushing on the cross sections of the cable which, being free inside the chamber of the Venturi meter, cause the folding to knee of the cable itself, with consequent breakage of the optical fibers that compose it.

Un primo scopo della presente innovazione è quindi quello di fornire un sistema di protezione meccanica del cavo all'interno del venturimetro, tramite 1'infilamento dello stesso all'interno di un dispositivo di guida e di ritegno che non impedisca però l'azione di trascinamento esercitata dal fluido sul cavo stesso e che possa essere aperto per liberare il cavo qualora vi sia la necessità di interrompere l'operazione di posa. A first object of the present invention is therefore to provide a mechanical protection system for the cable inside the Venturi meter, by inserting the same inside a guide and retaining device which does not, however, prevent the dragging action. exerted by the fluid on the cable itself and that it can be opened to free the cable if it is necessary to interrupt the laying operation.

Un secondo inconveniente consiste nell'impossibilità di caricare una bobina di ricovero del cavo sul contenitore mobile di .erogazione automatica, a causa della loro realizzazione secondo dimensioni standard differenti e del fatto che il contenitore mobile, contenuto nel monoblocco del sistema, dove sono alloggiati anche gli altri apparati del sistema, non ha una capacità variabile e automatica sufficiente di caricamento. A second drawback consists in the impossibility of loading a cable storage reel on the mobile container for automatic dispensing, due to their construction according to different standard dimensions and the fact that the mobile container, contained in the monobloc of the system, where they are also housed the other devices of the system, does not have a sufficient variable and automatic loading capacity.

Un secondo scopo della presente innovazione è quindi quello di fornire un sistema meccanico automatico del contenitore mobile tale da permettere il caricamento di bobine di dimensione differente. A second object of the present invention is therefore to provide an automatic mechanical system of the movable container such as to allow the loading of reels of different sizes.

L'apparecchiatura perfezionata secondo la presente innovazione risulta ottenuta tenendo conto dell'esperienza maturata dall'esecuzione di lavori direttamente sul campo, dell'esperienza di affinamento di impiego dei sistemi in numerosi esperimenti effettuati su poligoni di tracciato e della ripetibilità di uso collaudata in diverse occasioni. The improved apparatus according to the present innovation is obtained taking into account the experience gained from the execution of works directly in the field, the experience of refining the use of the systems in numerous experiments carried out on polygons of layout and the repeatability of use tested in different occasions.

Le particolarità della presente innovazione verranno ora descritte più approfonditamente, con riferimento ai disegni allegati, in cui è rappresentata, a titolo illustrativo e non restrittivo, là preferita variante esecutiva. The particularities of the present invention will now be described in greater detail, with reference to the attached drawings, in which the preferred embodiment variant is represented, for illustrative and non-restrictive purposes.

Nei disegni: In the drawings:

— la figura 1 mostra una vista in prospettiva della parte esterna del venturimetro, con la base sui cui poggia e i tubi per l'immissione del fluido e del tubo; - figure 1 shows a perspective view of the external part of the Venturi meter, with the base on which it rests and the tubes for inlet of the fluid and the tube;

— la figura 2 mostra una vista in sezione dell'interno delle due parti che costituiscono il venturimetro; Figure 2 shows a sectional view of the interior of the two parts that make up the Venturi meter;

— la figura 3 mostra una vista in prospettiva del dispositivo di protezione meccanica del cavo; Figure 3 shows a perspective view of the mechanical protection device of the cable;

- la figura 4 mostra una vista in sezione del dispositivo di protezione meccanica del cavo; Figure 4 shows a sectional view of the mechanical protection device of the cable;

- la figura 5 mostra una vista combinata in prospettiva e in sezione del sistema meccanico automatico del contenitore mobile della bobina di ricovero del cavo con caricamento variabile della stessa. Figure 5 shows a combined perspective and sectional view of the automatic mechanical system of the mobile container of the cable storage reel with variable loading thereof.

Facendo preliminarmente riferimento alle figure 1 e 2, si vede che la parte fondamentale del complesso di posa per cavi entro tubi di guida è un cosiddetto venturimetro 1 con camera di flusso o scorrimento rappresentato in dettaglio nella figura 2. Tale camera è realizzata in un corpo in due parti che si accoppiano per definire un vano interno C avente un foro A di entrata del cavo, uno o più fori B di entrata del fluido di trascinamento, preferibilmente due, alimentato a mezzo di condotti 13, nonché un foro D di uscita del cavo e del fluido di trascinamento. Referring preliminarily to Figures 1 and 2, it can be seen that the fundamental part of the assembly for laying cables within guide tubes is a so-called Venturi meter 1 with flow or sliding chamber represented in detail in Figure 2. This chamber is made in a body in two parts which are coupled to define an internal compartment C having a hole A for the cable entry, one or more holes B for the entry of the entrainment fluid, preferably two, fed by means of conduits 13, as well as an exit hole D of the cable and entrainment fluid.

L'innovazione concerne il metodo di utilizzo di un dispositivo 2 (rappresentato nelle figure 3 e 4) per la protezione meccanica del cavo all'interno del venturimetro 1, che guida il cavo in maniera tale che questo rimanga comunque libero di muoversi senza fare attrito sulla superficie interna del dispositivo e che permetta anche il passaggio di una certa porzione del fluido idraulico a pressione. Tale dispositivo è realizzato in modo da avere una forma cilindrica e una superficie esterna liscia e affusolata 4 nella direzione del moto del flusso del fluido, mentre la sezione interna di passaggio si allarga leggermente in direzione del lato di uscita. Inoltre è inserito nel venturimetro mediante un sistema ad incastro composto da una base 5 che si fissa nel foro di ingresso A del venturimetro destinato al cavo, assicurando la chiusura ermetica dello stesso venturimetro tramite due guarnizioni di tenuta contenute nelle rispettive sedi 6 presenti sul dispositivo. Al fine di permettere che il fluido idraulico a pressione possa attraversare il venturimetro senza dar luogo ad eccessive turbolenze dovute alla creazione di vortici di flusso, il dispositivo di protezione meccanica del cavo è dotato, in corrispondenza della seconda metà della sua lunghezza, cioè nella metà più vicina al foro di uscita D del venturimetro, di quattro feritoie 7 destinate al passaggio del fluido, disposte simmetricamente sulla superficie cilindrica, ed è distanziato dal foro stesso in maniera tale da non lasciare spazio a eventuali curvature pericolose del cavo ma da permettere il passaggio del fluido rimanente. Per impedire che il fluido che passa attraverso dette feritoie, o attraverso la terminazione del dispositivo, possa defluire all'esterno della camera dal lato dell'ingresso del cavo, il dispositivo è dotato, in corrispondenza della base, di una sede 8 per il contenimento di un premistoppa. Considerando la necessità eventuale di liberare il cavo, il dispositivo è sezionabile in due parti, una 9 delle quali è rappresentata in figura 4, ricomponibili attraverso due maschi inseriti in apposite sedi 10 ed una ghiera filettata 11 di plastica di bassa resistenza meccanica, a perdere nella fase di apertura. The innovation concerns the method of using a device 2 (shown in Figures 3 and 4) for the mechanical protection of the cable inside the Venturi meter 1, which guides the cable in such a way that it remains free to move without friction. on the internal surface of the device and which also allows the passage of a certain portion of the hydraulic fluid under pressure. This device is made in such a way as to have a cylindrical shape and a smooth and tapered external surface 4 in the direction of the motion of the fluid flow, while the internal passage section widens slightly in the direction of the outlet side. It is also inserted into the Venturi meter by means of an interlocking system consisting of a base 5 which is fixed in the inlet hole A of the Venturi meter intended for the cable, ensuring the hermetic closure of the Venturi meter itself by means of two sealing gaskets contained in the respective seats 6 present on the device. In order to allow the pressurized hydraulic fluid to pass through the Venturi meter without causing excessive turbulence due to the creation of flow vortices, the mechanical protection device of the cable is equipped, in correspondence with the second half of its length, i.e. in the middle closer to the outlet hole D of the Venturi meter, than four slots 7 intended for the passage of the fluid, arranged symmetrically on the cylindrical surface, and is spaced from the hole itself in such a way as not to leave space for any dangerous bends of the cable but to allow the passage of the remaining fluid. To prevent the fluid passing through said slits, or through the device termination, from flowing out of the chamber from the cable entry side, the device is equipped, at the base, with a seat 8 for containing of a stuffing box. Considering the possible need to free the cable, the device can be sectioned into two parts, one 9 of which is shown in figure 4, which can be reassembled by means of two males inserted in special seats 10 and a threaded ring 11 of low mechanical resistance plastic, to lose in the opening phase.

Il secondo aspetto di questa innovazione concerne la costruzione e il metodo di utilizzo di un sistema di caricamento automatico della bobina di ricovero del cavo sul contenitore mobile. La bobina è caricata su due cilindri 15 e 16 che si affacciano con pressione sulle superfici laterali della bobina stessa in corrispondenza del foro centrale 17; l'estremità dei cilindri, il diametro dei quali è più grande rispetto a quello del foro centrale della bobina 14, è di forma troncoconica 18 e 19 in modo tale da centrare facilmente il foro durante il caricamento e da permettere il sollevamento della bobina e la rotazione della stessa. Per permettere al contenitore mobile di poter fungere da ricovero adattabile ai diversi formati delle bobine, uno 16 dei due cilindri è un pistone idraulico retrattile 20, comandato automaticamente, e l'altro 15 ha un'estensione fissa 21. Il trascinamento in rotazione della bobina 22, per lo svolgimento e l'avvolgimento del cavo, è realizzato da un perno 23 che si incastra nella flangia della bobina e la trascina in rotazione. The second aspect of this innovation concerns the construction and the method of use of an automatic loading system of the reel for sheltering the cable on the mobile container. The reel is loaded onto two cylinders 15 and 16 which face with pressure on the lateral surfaces of the reel itself in correspondence with the central hole 17; the end of the cylinders, the diameter of which is larger than that of the central hole of the reel 14, has a truncated cone shape 18 and 19 in such a way as to easily center the hole during loading and to allow the reel to be lifted and rotation of the same. To allow the mobile container to be able to act as a shelter adaptable to the different formats of the reels, one 16 of the two cylinders is a retractable hydraulic piston 20, controlled automatically, and the other 15 has a fixed extension 21. 22, for unwinding and winding the cable, is made up of a pin 23 which fits into the flange of the reel and drives it in rotation.

L'apparecchiatura cosi realizzata risolve effettivamente il problema del ripiegamento a ginocchio del cavo, costringendolo all'interno di un dispositivo di protezione meccanica. Inoltre il sistema meccanico automatico del contenitore mobile della bobina permette di caricare bobine di dimensioni variabili. The apparatus thus made effectively solves the problem of knee folding of the cable, forcing it inside a mechanical protection device. In addition, the automatic mechanical system of the movable reel container allows you to load reels of varying sizes.

In quel che precede è stata descritta la preferita variante esecutiva della presente innovazione ma deve essere sottinteso che modifiche ed alterazioni possono essere apportate dagli esperti nel ramo senza con ciò uscire dall'ambito di protezione della presente privativa industriale. In the foregoing, the preferred embodiment variant of the present invention has been described but it must be understood that modifications and alterations can be made by those skilled in the art without thereby departing from the scope of protection of the present industrial patent.

Claims

Claims 1. Improved apparatus for inserting a cable into a pipe by means of a pressure hydraulic fluid, comprising a Venturi meter (1) with a flow or sliding chamber made in a body with two coupled parts to define an internal compartment (C ) having a cable entry hole (A), one or more entrainment holes (B) for the entrainment fluid and an exit hole (D) for the cable and entrainment fluid, characterized in that the cable inside of the Venturi meter (3) is protected from any longitudinal crushing through the use of a device (2) for mechanical protection and guiding the cable itself in said compartment, leaving a slack, with a slightly increasing section towards the outlet side, between them , and by the fact that it is equipped with an automatic loading system of the cable storage reel on the mobile container (14).

2. Improved apparatus according to claim 1 wherein said mechanical cable protection device inside the Venturi meter has a cylindrical shape with a smooth and tapered outer surface (4) in the direction of the fluid flow motion.

3. Improved apparatus according to claim 1 in which said mechanical protection device of the cable inside the Venturi meter is provided with an interlocking base (5) which is fixed in the hole (A) of the Venturi meter intended for the entry of the cable.

4. Improved apparatus according to claims 1 and 3 in which the hydraulic seal between said Venturi meter and said mechanical protection device of the cable inside the Venturi meter is ensured by two sealing gaskets contained in respective seats (6) present on said device.

5. Improved apparatus according to claim 1 in which said mechanical protection device of the cable inside the Venturi meter has, in correspondence with the second half of its length, that is, in the half closest to the outlet hole (D) of the Venturi meter, four slots (7), symmetrically arranged on the cylindrical surface, so as to allow the flow to pass through the device in a uniform manner, without creating flow vortices.

6. Improved apparatus according to claim 1 wherein said mechanical protection device of the cable inside the venturi ends before the venturi outlet hole (D), in such a way as to allow the passage of the remaining fluid, but not so much as to leave space for any dangerous bends of the cable.

7. Improved apparatus according to claim 1 in which the base of said mechanical protection device of the cable inside the Venturi meter is provided with a seat (8) for containing a gland, which prevents the outflow of the fluid outside the venturi from the side of the cable entry hole (A).

8. Improved apparatus according to claim 1 in which said mechanical protection device of the cable inside the Venturi meter can be sectioned into two parts, coupled during operation but separable to meet the possible need to free the cable.

9. Improved apparatus according to claims 1 and 8 in which said mechanical protection device of the cable inside the Venturi meter can be reassembled by means of two males inserted in the seats (10) and a threaded ring nut (11) of low mechanical resistance plastic, to lose in the opening phase.

10. Improved apparatus comprising an automatic loading system of the cable housing reel on the movable container according to claim 1, in which the reel is loaded onto two cylinders (15) (16) which face with pressure on the lateral surfaces of the reel in correspondence with the central hole (17).

11. Improved apparatus according to claim 10 in which the end of the cylinders, with a diameter larger than that of the central hole of the coil (14), is of frusto-conical shape (18) (19) so as to easily center the hole during the loading and to allow the lifting of the reel and the rotation of the same.

12. Improved apparatus according to claim 10 in which one (16) of the two cylinders is a retractable hydraulic piston (20), automatically controlled, and the other (15) has a fixed extension (21), so as to accommodate coils of cable of different sizes.

13. Improved apparatus according to claim 10 in which the rotational drive of the reel (22), for unwinding and winding the cable, is made by a pin (23) which fits into the flange of the reel and drives it in rotation.

14. Improved apparatus for threading a cable into a pipe by means of a hydraulic pressure fluid according to any one of claims 1-13 and substantially as shown and described.