NL1013901C2

NL1013901C2 - Werkwijze voor het met behulp van een flu´dum onder druk installeren van optische vezels of kabels in een buis.

Info

Publication number: NL1013901C2
Application number: NL1013901A
Authority: NL
Inventors: Willem Griffioen
Original assignee: Koninkl Kpn Nv
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2001-06-25
Also published as: US20030020055A1; EP1242841A2; WO2001046735A2; DE60038125T2; US6722636B2; EP1242841B1; AU2840001A; WO2001046735A3; ATE386954T1; DE60038125D1

Description

Titel: Werkwijze voor het met behulp van een fluïdum onder druk installeren van optische vezels of kabels in een buis.

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het met behulp van een fluïdum onder druk installeren van optische vezels of kabels in een buistraject, dat een invoerbuis en een installatiebuis omvat, elk met een ingang en een uitgang, waarbij de uitgang van de invoerbuis in 10 verbinding staat met de ingang van de installatiebuis, waarbij nabij de ingang van de invoerbuis een fluïdum onder druk wordt toegevoerd en de kabel in de ingang van de invoerbuis wordt geleid en door de meesleepkracht van het fluïdum door het buistraject wordt voortbewogen.

15 Een dergelijke werkwijze is bijvoorbeeld bekend uit EP-A-0 108 590. Bij deze werkwijze wordt een optische kabel door middel van mechanische kracht, in het bijzonder door een paar drukrollen, in de buis geleid. Om drukverlies te voorkomen is de ingang van de buis of van de inrichting met 20 de drukrollen voorzien van een afdichting, die het ontsnappen van fluïdum langs de kabel of vezel voorkomt. De drukrollen dienen ertoe om het drukverschil tussen de omgeving en de ruimte waar de fluïdumdruk heerst bij het inbrengen van de kabel te overwinnen. Uit EP-A-0 292 037 is 25 een gelijksoortige werkwijze bekend, waarbij de drukrollen op de kabel een kracht uitoefenen die groter is dan die welke nodig is om het drukverschil te overwinnen. Met de extra duwkracht kan een grotere installatielengte bereikt worden dan met alleen de meesleepkracht van een fluïdum, in 30 het bijzonder bij dikkere kabels.

Voor het overwinnen van de kracht die nodig is om de kabel in de ruimte te brengen waar de fluïdumdruk aanwezig is, is het tevens bekend gebruik te maken van een met verhoogde snelheid stromend fluïdum over een, gezien vanaf 35 de ingang, eerste gedeelte van de buislengte. Het uitoefenen van mechanische krachten is in bepaalde gevallen, zoals bij dunne of kwetsbare vezels of kabels, niet gewenst vanwege de kans op mechanische beschadiging.

1013901 2

Uit ΕΡ-Α-0 345 043 is het bekend om de druk toe te voeren aan het been van een "T"-vormig koppelstuk waarbij het doorgaande gedeelte van de T aan één uiteinde de kabel ontvangt en aan het andere uiteinde met een invoerbuis is 5 verbonden, die zich over een relatief geringe lengte, bijvoorbeeld 1 meter, in de installatiebuis uitstrekt en een diameter heeft die 0,1 - 0,8 maal die van de diameter van de installatiebuis is. In de nauwe invoerbuis is de snelheid van de fluïdumstroming veel hoger dan in de 10 installatiebuis, waardoor de benodigde trekkracht ontstaat. Een nadeel van deze oplossing is, dat een relatief groot gedeelte van het totale drukverschil tussen de ingang en de uitgang van de installatiebuis over de nauwe invoerbuis staat, zodat of de druk heel hoog gekozen moet worden om 15 voldoende restdruk voor de feitelijke installatie over te hebben, of de installatielengte wordt beperkt. Het eerste stuit dikwijls op praktische, veiligheids- en kostenproblemen en het tweede is altijd ongewenst, tenzij slechts over een geringe lengte wordt geïnstalleerd.

20 Uit EP-A-0 287 225 is een werkwijze bekend, waarbij eveneens een extra stroomsnelheid van het fluïdum over een begin gedeelte van de installatiebuis wordt gerealiseerd. Hierbij is de diameter van de installatiebuis dezelfde als die van de invoerbuis en maakt de laatste in feite deel uit 25 van de installatiebuis. De extra f luïdumstroming wordt gerealiseerd door aan het einde van de invoerbuis, waar deze overgaat in de installatiebuis, een deel van het fluïdum via een instelbare klep af te blazen. Deze oplossing heeft het probleem dat de snelheid van het 30 fluïdum in de invoerbuis al snel de geluidssnelheid bereikt. Bij lucht als fluïdum en een invoerbuis met een lengte van enkele meters kan dit al het geval zijn. Bij het bereiken van de geluidssnelheid wordt de energie van het fluïdum niet langer omgezet in meesleep krachten op de 35 kabel maar in versnelling van het fluïdum zelf.

Een verder, in de praktijk groter probleem is, dat een relatief dunne kabel in een ten opzichte van die kabel 1 01 39 01 3 relatief wijde invoerbuis bij een hoge fluïdumsnelheid snel zal gaan kronkelen, de zogenaamde buckling, waardoor de kabel in de buis voortijdig vastloopt en niet meer door het fluïdum kan worden voortbewogen. Bij nauwe invoerbuizen 5 bestaat dit bezwaar niet, maar bestaan de eerder genoemde bezwaren.

De uitvinding beoogt te voorzien in een werkwijze die het mogelijk maakt om een optische vezel of kabel met behulp van een fluïdum te installeren, waarbij ook voor het 10 overwinnen van het drukverschil tussen de ruimte buiten de installatiebuis en het inwendige daarvan een fluïdum-stroming kan worden toegepast, die over een eerste gedeelte van het buistraject een hogere snelheid heeft dan over het resterende deel van het installatietraject, zonder dat 15 bovenstaand beschreven problemen optreden.

De uitvinding voorziet hiertoe in een werkwijze van voornoemde soort, met het kenmerk, dat aan de uitgang van de invoerbuis ten minste een gedeelte van het fluïdum uit de invoerbuis wordt afgevoerd en dat aan de ingang van de 20 installatiebuis een tweede fluïdum onder druk wordt toegevoerd.

De uitvinding voorziet tevens in een inrichting voor het met behulp van een fluïdum onder druk installeren van optische vezels of kabels in een buistraject, dat een 25 invoerbuis en een installatiebuis omvat, elk met een ingang en een uitgang, waarbij de uitgang van de invoerbuis in verbinding staat met de ingang van de installatiebuis, waarbij is voorzien in middelen om nabij de ingang van de invoerbuis een fluïdum onder druk toe te voeren en in 30 middelen om de kabel in de ingang van de invoerbuis te leiden, waarbij de kabel door de meesleepkracht van het fluïdum door het buistraject wordt voortbewogen, met het kenmerk, dat aan de uitgang van de invoerbuis voorzien is in middelen om ten minste een gedeelte van het fluïdum uit 35 de invoerbuis af te voeren en dat voorzien is in middelen om aan de ingang van de installatiebuis een tweede fluïdum onder druk toe te voeren.

1 0 1 39 01 4

Bij voorkeur wordt het fluïdum uit de invoerbuis in wezen volledig afgevoerd. Tevens komen bij voorkeur de fluïda voor de invoerbuis en de uitvoerbuis uit eenzelfde bron.

5 De uitvinding zal in het hiernavolgende nader worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden onder verwijzing naar de tekening. Hierin toont: figuur 1 een schematisch aanzicht van een installatie voor het door middel van een fluïdum onder druk 10 installeren van een kabel in een buis volgens een eerste stand van de techniek; figuur 2 een schematisch aanzicht van een installatie voor het door middel van een fluïdum onder druk installeren van een kabel in een buis volgens een tweede 15 stand van de techniek; figuur 3 een schematisch aanzicht van een installatie voor het door middel van een fluïdum onder druk installeren van een kabel in een buis volgens een eerste aspect van de uitvinding; 20 figuur 4 een schematisch aanzicht van een installatie voor het door middel van een fluïdum onder druk installeren van een kabel in een buis volgens een tweede aspect van de uitvinding; figuur 5 een schematisch aanzicht van een 25 installatie voor het door middel van een fluïdum onder druk installeren van een kabel in een buis volgens een derde aspect van de uitvinding; figuur 6 een schematisch aanzicht van een installatie voor het door middel van een fluïdum onder druk 30 installeren van een kabel in een buis volgens een vierde aspect van de uitvinding; figuur 7 een schematisch aanzicht van een installatie voor het door middel van een fluïdum onder druk installeren van een kabel in een buis volgens vijfde eerste 35 aspect van de uitvinding; figuur 8 een schematisch aanzicht van een installatie voor het door middel van een fluïdum onder druk 1 n i a.Q n 1 5 installeren van een kabel in een buis volgens een zesde aspect van de uitvinding; en figuur 9 een schematisch aanzicht van een installatie voor het door middel van een fluïdum onder druk 5 installeren van een kabel in een buis volgens voorbeeld 1.

In de figuren zijn overeenkomstige onderdelen aangegeven met hetzelfde verwijzingscijfer, voorafgegaan door het figuurnummer, eventueel aangevuld met een "0".

Verder wordt in de figuurbeschrijving de volgende 10 notatie gebruikt:

Dc = kabeldiameter;

Dd = inwendige diameter installatiebuis;

Dp = inwendige diameter invoerbuis; lp = lengte invoerbuis; 15 ld = lengte installatiebuis.

Figuur 1 toont een installatie voor het inbrengen van een kabel 101 via een invoerbuis 102 in een installatiebuis 103. Via een aansluiting 104 wordt een fluïdum, bijvoorbeeld lucht, onder druk toegevoerd. Een 20 gedeelte van dit fluïdum wordt aan het einde van de invoerbuis 102 afgeblazen via een klep 105. Een installatie van dit type is beschreven in EP-A-0 287 225. Bij deze installatie is de diameter van de invoerbuis dezelfde als die van de installatiebuis. Onderstaand zal worden 25 onderzocht in hoeverre de verhouding van deze twee diameters van invloed is op het installatieproces.

EP-A-0 108 950 beschrijft dat als een kabel met diameter Dc wordt ingeblazen in een buis met diameter Dd , de totale blaaskracht Fh bij een drukverschil Ap gegeven 3 0 wordt door:

Fb=^DdDcAp (1)

De hydrostatische kracht Fhs die moet worden 35 overwonnen om de kabel over een drukval Ap de drukruimte in te voeren is dan: 101 39 01 6

Fhs=^DlAP (2)

Uit (1), (2) en figuur 1 is, voor een druk p0 aan de 5 invoerzijde bij aansluiting 104, een atmosferische druk pa aan de uitgang van de installatiebuis en achter de klep 105 en een tussendruk ter plaatse van de klep 105 die is afgesteld op pif af te leiden, dat de hydrostatische kracht Fhs in de invoerbuis 102 met een diameter Dp precies wordt 10 opgeheven als: J DcDp (Po - Pi) = f Dc (Po - Pa ) of: 15 (D -Dc)p0 + DcPa -D,- 131

Een ten opzichte van de kabeldiameter Dc relatief nauwe invoerbuis geeft een relatief hoge stroomsnelheid, en 20 dus is een relatief grote drukval over een kort stukje buis mogelijk, mits de snelheid genoeg onder de geluidssnelheid blijft, zonder dat er via klep 105 lucht behoeft te worden afgevoerd. Er wordt echter ook een groot deel van de druk "verbruikt" om de hydrostatische kracht op te heffen.

25 Voorbeeld: Een kabel met een diameter Dc = 3 mm moet in een buis met een diameter Dd = 5.5 mm geblazen worden. Een invoerbuis met een diameter Dp = 4 mm doet een druk p0 van 10 bar (absoluut) zakken tot een p± van slechts 3,25 bar.

30 Om een flink deel van de druk over te houden om de kabel in te blazen is dus juist een wijdere invoerbuis gewenst, zoals in figuur 2 is getoond. Nu is deels afblazen van het fluïdum zeker noodzakelijk om over een korte lengte voldoende meesleepkrachten te ontwikkelen. Als bijvoorbeeld 1 01 39 01 7 een diameter Dp = 15 mm wordt gekozen blijft er nog een ruim voldoende druk pi = 8,2 bar over om de kabel in te blazen. Hierbij onstaan echter de bovenstaand beschreven problemen met betrekking tot "buckling" en het over-5 schrijden van de geluidssnelheid door het stromende fluïdum.

Uit (1), (2) en figuur 3, dat een uitvoerings- voorbeeld volgens de uitvinding toont, waarbij via de toevoer van een opzetstuk 306, dat gekoppeld is met de 10 installatiebuis 303 een afzonderlijk fluïdum onder druk aan de installatiebuis wordt toegevoerd, is nu af te leiden dat de drukval in de invoerbuis 302 precies wordt opgeheven als: 15 j(DcDr - A!)(p,0= -pj of: D'.*»+J'->err-D' ,4,

P PpO-PpX

20 met: pp0 = de druk aan de ingang van de invoerbuis, ppl = de druk van de afvoeropening van de invoerbuis.

25 De netto duwkracht Fduw van de "stromingsmotor" d.w.z.de invoerbuis is dan: ^,.=f ίΟ'Ο,-^Χ-Ρρ,-Ρ,,) «a» 30 Voor pp0 = p0 en ppl = pa wordt (4) :

Dp = 2DC (4b) 1 0 1 39 01 8

Bij een diameter van de invoerbuis 302 die 2 maal zo groot is als die van de kabel 301 is er nu dus nog de volledige druk beschikbaar voor het inblazen. Als voor de invoerbuis een grotere druk wordt gebruikt dan voor het 5 inblazen kan de diameter van de invoerbuis nog verder worden verkleind. Dit kan ook, zoals getoond is in figuur 4, worden bereikt door meerdere invoerbuizen 402, 402' in cascade toe te passen, waarbij aan het uiteinde van elke invoerbuis via kleppen 405, 405' volledig wordt 10 afgeblazen.

Voor n gecascadeerde invoerbuizen is een meer algemene versie van formule 4 af te leiden voor de inwendige diameter Dp van de invoerbuizen. Deze meer algemene formule luidt: 15

Ppo + Po I n~ Pp\ — Pa ! n D = ---D (4')

PpO - Ppi

Voor de diameter van de invoerbuizen geldt meer in het algemeen Dp = (1 + 1/n) Dc.

20

De problemen die bij de onder verwijzing naar figuur 1 en 2 beschreven installatiewerkwijzen optreden kunnen met de werkwijze volgens de uitvinding dus door een geschikte dimensionering van de invoerbuis worden ondervangen.

25 Een verder voordeel dat met de uitvinding wordt verkregen is dat het mogelijk is met verschillende fluïda te werken, omdat de invoerbuis is losgekoppeld van de installatiebuis. Er kan dus in de invoerbuis een fluïdum met een hogere viscositeit worden toegepast. Hierdoor is de 30 stroomsnelheid in de invoerbuis nog verder te beperken en zijn tevens zeer korte lengten te bereiken, waardoor de kans op "buckling" in feite kan worden uitgesloten.

Een voorbeeld van een fluïdum voor toepassing in de invoerbuis is hydraulische vloeistof. Als de afdichting 35 tussen de invoerbuis en de drukruimte in het opzetstuk 306 of 406 die aan de te installeren buis is gekoppeld niet 1 0 1 39 01 9 volledig is, kan een deel van het fluïdum uit de invoerbuis met de kabel mee worden ingevoerd. De vloeistof voor de invoerbuis moet in dat geval compatibel zijn met kabel- en buismateriaal en bovendien de wrijvingscoëfficiënt tussen 5 kabel en buis niet nadelig beïnvloeden. Een veiliger fluïdum voor de invoerbuis is water, of beter nog een smeermiddel. Dit kan hetzelfde smeermiddel zijn als gebruikt bij het installeren van de kabel. Het smeermiddel kan op deze manier zelfs mooi gelijkmatig worden 10 aangebracht. Indien het niet gewenst is dat fluïdum vanuit de invoerbuis in de installatiebuis komt, kan in de ruimte tussen de invoerbuis en genoemde drukruimte de kabel worden schoongeveegd.

Een speciale uitvoeringsvorm toont figuur 5. Hier 15 zijn de invoerbuizen 502, 502' in het inwendige van een opzetstuk 507 geplaatst. Dit is in het bijzonder voordelig als er gecascadeerde opzetstukken zijn en het fluïdum direct kan worden betrokken uit de drukruimte binnen het opzetstuk.

20 Het is ook mogelijk om verdeeld over een traject meerdere gecascadeerde losse invoerbuizen 602, 602' toe te passen, zoals getoond is in figuur 6. Deze invoerbuizen leveren elk een geringe duwkracht en werken als "stromingsmotoren". Als er vele op een rij staan is hiermee 25 een gelijkmatige verdeling van de duwkrachten te bereiken. Stroming in de buis tussen de "stromingsmotoren" is nog wel aanwezig maar niet kritisch. Het is dus ook mogelijk om nauwe installatiebuizen te gebruiken. De aanvoer en afvoer van zowel de "stromingsmotoren" als van de installatie-30 buizen kan worden verzorgd door naast de installatiebuizen 603 gelegen buizen 608 en 609. Deze aan- en afvoerbuizen kunnen een grotere diameter hebben dan de installatiebuis, zodat er over eerstgenoemde buizen een kleine drukval is te bereiken. Ook zijn er meerdere 35 installatiebuizen vanuit de buizen 608 en 609 te bedienen. Hiermee is effectief een vermindering van de afmetingen van een bundel installatiebuizen te realiseren.

1 01 39 01 10

Figuur 6 toont een kabel 601 die wordt geïnstalleerd in een buis 603. Er worden meerdere "stromingsmotoren" gecascadeerd om de voortstuwing van de kabel 601 te bewerkstelligen. Het hart van een stromingsmotor is de 5 invoerbuis 602, 602'. Hierin stroomt een fluïdum met een snelheid groter dan die van de kabel 601. Het fluïdum wordt aangevoerd via een buis 608 en afgevoerd via een buis 609. Het inkoppelstuk 604 vormt de verbinding tussen aanvoer-buis 608 en invoerbuis 602. Het uitkoppelstuk 611 vormt de 10 verbinding tussen invoerbuis 602 en afvoerbuis 609. In de koppelstukken 604 en 611 zorgen schotten, resp. 612 en 613, ervoor dat de kabel 601 niet teveel tegen de wand wordt gedrukt. Voor de installatiebuis 603 worden inkoppelstukken 606, 606' en uitkoppelstukkken 615, 615' gebruikt die hun 15 aanvoer en afvoer resp. uit en in de buizen 608 en 609 hebben.

De toepassing met gecascadeerde "stromingsmotoren" biedt vooral voordelen als er al een kabel door deze "motoren" loopt. Als de kabel nog ingevoerd moet worden zal 20 elke keer bij het binnenkomen in de invoerbuis een tegenkracht voor het overwinnen van de drukval worden ondervonden. Deze wordt pas gecompenseerd als de kabel voldoende ver is doorgedrongen in de invoerbuis. Voor dit probleem zijn echter oplossingen mogelijk: 25 - Gebruik maken van een vooraf geïnstalleerde trekdraad.

- De invoerbuis voorzien van een venturi, zoals in EP-A-0 318 280, (zie de beschrijving van figuur 8 hierna) of van invoerstuk dat een zgn. coanda spiraalflow 30 genereert, zoals is beschreven in EP-A-0 508 016.

- Een invoerbuis toepassen met een groot afvoerlek, zodanig dat er nauwelijks druk wordt opgebouwd, en de kabel dus makkelijk naar binnen kan. Pas aan het einde van de invoerbuis wordt het lek gedicht doordat de kabel het lek 35 blokkeert (zie de hiernavolgende beschrijving van figuur 7).

Figuur 7 toont een kabel 701 die wordt geïnstalleerd in een buis 703. Slechts één van de "stromingsmotoren" is 1 0 1 39 01 11 getoond waarmee de voortstuwing van de kabel 701 wordt gerealiseerd. Het hart van een stromingsmotor is weer de invoerbuis 702 met daarin een fluïdum dat stroomt met een snelheid die groter is dan die van de kabel 701. Het 5 fluïdum wordt aangevoerd via buis 708 en afgevoerd via buis 709. De verbinding 710 naar het inkoppelstuk 704 is nu een ietwat nauwere buis. De dimensies zijn zodanig dat "in bedrijf" (zie verder) het stromend fluïdum voldoende snelheid kan bereiken om voldoende voortstuwende kracht op 10 de kabel uit te oefenen. Aanvankelijk is de uitstroom, via de invoerbuis 702, het uitkoppelstuk 711a , waardoorheen het merendeel van het medium stroomt, en een buis 716a, die een verbinding vormt tussen het uitkoppelstuk 711a en de afvoerbuis 709, zo groot dat er via de nauwe buis 710 15 nauwelijks druk wordt opgebouwd in inkoppelstuk 704. De kabel 701 kan dan gemakkelijk in de stromingsmotor worden geleid. Tijdens het vullen van de invoerbuis 702 met kabel 701 begint de druk al wat op te lopen, maar de kabel 701 krijgt ook over steeds grotere lengte een 20 meesleepkracht. Aangekomen bij de opening 717, tussen de uitkoppelstukken 711 en 711a, wordt de druk ineens nog hoger. De kabel 701 past namelijk in wezen precies in de opening 717, zodat de stroming naar uitkoppelstuk 711a nu geblokkeerd wordt. De uitstroom loopt nu via uit-25 koppelstuk 711 en via een nauwere buis 716. Nu is de situatie bereikt dat de "stromingsmotor" normaal werkt. In de koppelstukken 704 en 711 zorgen schotjes, resp. 712 en 713, er weer voor dat de kabel 701 niet teveel tegen de wand wordt gedrukt. Voor het toe- resp. afvoeren van 30 fluïdum naar resp. uit de installatiebuis worden inkoppelstuk 706 en uitkoppelstuk 715 gebruikt die resp. hun aan-en uitvoer in dezelfde buizen 708 en 709 hebben.

Figuur 8 toont een kabel 801 die wordt geïnstalleerd in een buis 803 en verder in buis 803a. Getoond is één van 35 de "stromingsmotoren" waarmee de voortstuwing van de kabel 801 wordt bewerkstelligd. Het hart van een stromingsmotor is weer de invoerbuis 802 / 802a waarin een fluïdum 1 0 1 39 01 12 stroomt met een snelheid die groter is dan die van de kabel 801. Het fluïdum wordt weer aangevoerd via buis 808. Via verbindingsbuis 810, die een zodanig verloop heeft dat er geen wervelingen optreden die een extra stromings-5 weerstand veroorzaken, wordt het fluïdum in het inkoppel-stuk 804 gebracht. Hier wordt het fluïdum gelijkmatig in een als venturi vormgegeven invoerbuis 802 gevoerd. De diameter van buis 802 is veel kleiner dan die van buis 808, en wel zoveel kleiner dat de snelheid van het fluïdum zo 10. hoog oploopt, dat de druk zoveel lager wordt (volgens

Bernoulli) dat deze effectief ongeveer gelijk wordt van die aan het einde van buis 803. Er is dan geen drukval meer op het punt waar kabel 801 het inkoppelstuk 804 binnenkomt. De kabel 801 wordt bij de invoer door afschermschot 812 15 afgeschermd voor snelstromend fluïdum in de dwarsrichting. In invoerbuis 802, het hart van de venturi, wordt een meesleepkracht op de kabel 801 uitgeoefend. Ditzelfde gebeurt ook in het konisch uitlopende deel 802a van de invoerbuis. In buisdeel 802a loopt de snelheid van het 20 fluïdum ook weer geleidelijk terug, en tegelijkertijd de druk weer op. De maatvoering dient zodanig te zijn dat de kabel 801 bij het doorlopen van buisdeel 802a voldoende meesleepkrachten heeft opgebouwd om ten minste de drukval bij de invoer in inkoppelstuk 804 te kunnen compenseren.

25 Dit kan bijvoorbeeld door simulatie of "trial and error" worden bepaald. Bij de schotjes 813 van het "uitkoppelstuk" van de invoerbuis wordt het fluïdum weer afgevoerd. De netto duwkracht van de "stromingsmotor" is de opgebouwde meesleepkracht in de buisdelen 802 en 802a en in het 30 "uitkoppelstuk" met schotjes 813. Het is mogelijk de schotjes 813 over een langer traject recht te laten verlopen voordat het fluïdum wordt afgevoerd. De afvoer van het fluïdum is nu direct naar buiten, echter wel binnen een beschermbuis 818. De beschermbuis 818 dient hier als 35 retourkanaal. De kabel 801 wordt door een conisch uiteinde 819 van het "uitkoppelstuk" met schotjes 813 geleid in het vervolgstuk 803a van installatiebuis 803. Het 1 01 39 01 13 konisch uiteinde 819 kan, na passeren van kabel 801, een nauwe afsluiting vormen tussen de "stromingsmotor" en buis 803a. Voor de installatiebuis wordt inkoppelstuk 806 gebruikt die zijn aanvoer uit de buis 808 betrekt. De 5 installatiebuis heeft z'n afvoer naar beschermbuis 818 via eenzelfde soort schotjes 813a als bij het uitkoppelstuk van de invoerbuis.

VOORBEELD 1 10

Een kabeltje met een diameter Dc van 3 mm, een gewicht W van 0,1 N/m en een stijfheid B van 0.01 Nm2 wordt geïnstalleerd in een buis met diameter Dd van 4 mm en met een wijzigingscóëfficient f = 0,2 tussen buis en kabel.

15 Inblazen met een druk van 10 bar (absoluut) en een additionele duwkracht van 10 N is mogelijk over een afstand van 518 m (standaard traject met elke 200 m een haakse bocht). Met water als fluïdum wordt een lengte van 1078 m gehaald . Zonder additioneel duwen wordt nog 1005 m 20 gehaald. Wanneer echter de kracht voor het overwinnen van de drukval bij de kabelinvoer niet wordt gecompenseerd, loopt die lengte sterk terug.

Bij de uitvoering volgens figuur 1 is bij gelijke Dp en Dd in de invoerbuis een groot deel van de beschikbare 25 druk nodig om de invoerkracht te compenseren. Daarom moet een veel grotere Dp = 15 mm. worden gekozen. Uit (3) volgt dan een p± = 8,2 bar.

Indien bij deze geometrie lucht als fluïdum wordt toegepast, wordt, bij een lengte van de invoerbuis die 30 beperkt is tot enige meters, de geluidssnelheid overschreden. De energie van de luchtstroom wordt in dat geval gedissipeerd door een schokgolf, niet door de meesleepwerking op het kabeltje. Er moet dus een vloeistof, bijvoorbeeld water, worden toegepast. De snelheid van de 35 vloeistof blijft beperkt tot enige tientallen meters per seconde en de volumestroom tot enige liters per seconde.

1 01 39 01 14

Het nadeel van een invoerbuis met een grote diameter, het buckelen van de kabel, is nog steeds aanwezig. Met de uitvoering volgens figuur 3 wordt dit probleem opgelost en met die volgens figuur 4 nog beter.

5 Uit formule 4 volgt, voor gelijke invoer-en uitvoerdruk bij invoerbuis en installatiebuis, een diameter Dp voor de invoerbuis van 6 mm.

Bij de uitvoering van figuur 3 kan in de 10 installatiebuis weer lucht worden gebruikt. Ook zijn dan bij de installatiebuis grotere diameters mogelijk , de invoerbuis blijft gewoon gelijk. Dit is met de uitvoering volgens figuur 1 beslist ondenkbaar.

15 VOORBEELD la

Vezels worden geblazen in installatiebuisjes (geleidebuisjes) met dezelfde maatvoering als in 20 Voorbeeld 1, welke buisjes als een bundel in een beschermbuis zijn geïnstalleerd. Blazen gaat over 518 m per unit. Om 2 km te halen zijn dus 4 units in cascade nodig (in plaats van twee units zoals in figuur 4). Deze units kunnen worden gevoed met een aparte aanvoerbuis terwijl de 25 afvoer ofwel apart, zoals in figuur 7, ofwel door de beschermbuis mogelijk is (zoals in figuur 8, maar niet noodzakelijkerwijs met een als venturi uitgevoerde buis).

De diameter van de aanvoerbuis moet groter zijn dan die van de installatiebuisjes om de drukverliezen over de 30 aanvoerbuis te beperken, voor de beschermbuis is dit al automatisch het geval. Als bijvoorbeeld de diameter van de aanvoerbuis even groot zou zijn als die van de installatiebuis zou over een aanvoerlengte van 500 m, tot aan de eerste stromingsmotor, voor dezelfde stroomsnelheid 35 in de installatiebuis als bij Voorbeeld 1 de gehele beschikbare druk al zijn verbruikt in de aanvoer. De drukgradient in de aanvoerbuis neemt gelukkig snel af met 1 0 1 39 01 15 toenemende diameter. De drukgradient is bij gelijkblijvende volumestroom omgekeerd evenredig met Dd9/4, waarbij Dd hier staat voor de inwendige diameter van de aanvoerbuis (zie Appendix A hierna) . Een diameter van 6 mm is al voldoende, 5 en met een nog iets grotere diameter, bijvoorbeeld 8 mm zijn ook meerdere installatiebuisjes gelijktijdig te bekrachtigen.

De hierboven beschreven werkwijze kan worden toegepast met bijvoorbeeld de volgende stappen. Leg eerst 10 een beschermbuis, bijvoorbeeld met een lengte van 2 km en een diameter van 50/40 mm (uitwendig/inwendig). Blaas vervolgens een bundel buisjes, bestaande uit 1 (aanvoer)buisje met een diameter van 10/8 mm en 12 (installatie)buisjes met een diameter van 5/4 mm, in met de 15 werkwijze zoals beschreven in EP-A-0785387. Na installatie van de bundel buisjes moet de beschermbuis worden opengemaakt, bijvoorbeeld om de 500 m. Op de open plaatsten kunnen nu "stromingsmotoren" zoals getoond in figuur 8 worden gemonteerd tussen de installatiebuisjes en worden 20 aangesloten op de aanvoerbuis. Daarna wordt de beschermbuis weer dichtgemaakt. Dit kan gebeuren door tevoren opgeschoven buisstukken met grotere diameter en de nodige koppelingen, of m.b.v. deelbare huizen die na de "stromingsmotoren" geplaatst kunnen worden. Na deze 25 handelingen kunnen de kabels worden ingeblazen. Het is ook mogelijk met één aanvoerbuis stromingsmotoren te voeden die zijn aangesloten op parallelle installatiebuizen. 1 1 01 39 01 VOORBEELD 2

Een kabel met een diameter Dc = 10 mm wordt geïnstalleerd in een buis met willekeurige diameter met een werkwijze volgens figuur 3 (in de installatiebuis wordt bij 35 voorkeur geïnstalleerd m.b.v. perslucht met een druk ongeveer 7-10 bar, zoals in EP-A-0 292 037. Installatie m.b.v. een vloeistof, bijvoorbeeld water, is natuurlijk ook 16 mogelijk. De invoerbuis heeft een diameter Dp = 14 mm. Hierdoor laat men een smeermiddel, zoals bijvoorbeeld Polywater, met een dynamische viscositeit μ = 2 Pas, stromen bij een druk pp0 = 50 bar. Deze "stromingsmotor" 5 levert volgens (4a) een kracht van 154 N, voldoende als mechanische kracht bij het duwen/blazen volgens EP-A-0 292 037. Bij een lengte 2p = 50 cm volgt uit (5) en (6) een volumestroom Φν = 2 1/s en een snelheid v = 26 m/s. De vloeistof stroomt dus ruimschoots sneller dan de kabel 10 (voorwaarde voor het leveren van de meesleepkracht) en een volumestroom van 2 1/s is te leveren met gangbare pompen.

In deze situatie is de stroming turbulent, zoals aangenomen in de berekeningen.

Om een eventuele te grote warmteontwikkeling in het 15 smeermiddel bij deze combinatie van stroomsnelheid en drukverschil te voorkomen, kan het nodig zijn hiervoor maatregelen te nemen, bijvoorbeeld het leiden van de stroom van Polywater door een gekoelde warmtewisselaar alvorens het aan de pomp wordt teruggevoerd. Ook kan de volumestroom 20 nog worden verkleind door een nauwere invoerbuis te kiezen. In dat geval is het nodig om verscheidene invoerbuizen in de stromingsmotor te cascaderen. Ondanks dit cascaderen wordt het totaal van de volumestroom kleiner ten opzichte van die bij een stromingsmotor met een enkele invoerbuis.

25 De snelheid waarmee de vloeistof stroomt trouwens ook. Dit is echter niet bezwaarlijk zolang deze snelheid ruim boven de snelheid van de kabel blijft (0,5 tot 1 m/s).

3 0 VOORBEELD 3

Een kabeltje met een diameter Dc van 3 mm wordt geïnstalleerd in een buis met willekeurige diameter met een werkwijze volgens figuur 5. De invoerbuizen hebben een 35 diameter Dp = 3,6 mm. Als fluïdum wordt water gebruikt, zowel voor de invoerbuis als voor de installatiebuis. De 1 0 1 39 01 17 druk pp0 is 6 bar. Eén "stromingsmotor" levert volgens (4a) een kracht van 0,71 N. Voor compensatie van de drukval bij invoer in de installatiebuis (ook 6 bar) zijn 5 units nodig. Om verliezen door wrijving te compenseren kan het 5 zinvol zijn een zesde invoerbuis te gebruiken. Bij een lengte lp ~ 2,5 cm volgt uit formule (5) en (6) (zie

Appendix A) een volumestroom Φν = 0,09 1/s per invoerbuis en een snelheid v - 29 m/s. De vloeistof stroomt dus aanzienlijk sneller dan de kabel en een volumestroom van 10 totaal 0,55 1/s kan door een goede (huishoud)kraan worden geleverd. Uit (6) en (7) volgt een Reynoldsgetal van 38267, de stroming is dus nog voldoende turbulent, zoals was aangenomen in de berekeningen.

Als de leidingen droog moeten blijven, zoals 15 bijvoorbeeld bij installatie in een gebouw, kan ook een uitvoering volgens figuur 4 worden gebruikt waarbij (pers)lucht wordt toegevoerd aan de installatiebuis. Ook is doorstromen met (pers)lucht na installatie met water, volgens figuur 5, mogelijk. In beide gevallen verliest de 20 oplossing echter het voordeel dat geen speciale voorzieningen nodig zijn. Toch kan het doorspoelen met lucht ook worden bereikt door gebruik te maken van de druk in de waterleiding, via een buffervat als in figuur 9.

25 Figuur 9 toont een toepassing van voorbeeld 3. Een kabel 901 van een haspel 901a wordt m.b.v. water geïnstalleerd in een buis 903. Het water wordt uit een kraan betrokken en wordt via aanvoerslang 908 geleid naar het huis 907 voor de stromingsmotoren met invoerbuizen 902 30 en 902a. De aanvoerslang 908 splitst zich in 2 routes, 908a en 908b, waarvan de laatstgenoemde voert via een buffervat 921. Aanvankelijk wordt route 908b geblokkeerd door kraan 922. De ingesloten lucht in het buffervat zal comprimeren door de druk uit de kraan, waardoor het water tot zekere 35 hoogte in het buffervat 921 zal stijgen. Het water zal behalve het huis 907 voor de stromingsmotoren ook het 1 01 39 01 18 inkoppel stuk 906, dat in figuur 5 geïntegreerd is met huis 507, naar de buis 903 voeden. De stromingsmotoren met invoerbuizen 902 voeren hun water af in buis 920 dat via een afvoerslang 909 naar bijvoorbeeld een wasbak 925 loopt.

5 Het water uit buis 903, dat een veel kleinere hoeveelheid is, kan in bijvoorbeeld een emmer worden opgevangen. Als de kabel 901 is geïnstalleerd volgt een spoeling met lucht.

Dit gebeurt door met de kraan 922 nu de route 908a te blokkeren en route 908b open te zetten. De lucht bovenin 10 het buffervat 921, dat op dezelfde druk is als het water, zal dan de rol van het water overnemen. Om te voorkomen dat het water naar buis 908b ontsnapt is er een vlotter 924 bovenin het buffervat 921 geplaatst. Om niet een groot deel van de beperkte hoeveelheid ingesloten lucht uit het 15 buffervat 921 te "verspillen" in de stromingsmotoren, wordt huis 907 met een kraan 923 afgesloten.

1 0 1 39 01 19

Appendix A

In turbulent regime volgt de drukgradiënt dp/dx uit 5 Blasius, zie (5.15) uit W. Griffioen, "Installation of optical cables in ducts", Plumettaz, bex (CH), 1993. Voor een buis met diameter Dp leest dit als: Φ ,,1/4 3/4 = -0 24 ———— Φ7/4 (5) dx υ*24 D'pm ν (5) 10

Hierin is μ de dynamische viscositeit (l.8xl0'5 Pas voor lucht, l.lxlO'3 Pas voor water en 2 Pas voor Polywater), p de dichtheid (1.3 kg/m3 voor lucht, 1000 kg/m3 voor water en Polywater) en Φν de volumestroom 15 van het stromende medium. Gevuld met een kabel met diameter Dc moet de term Dp 19/4 in formule 5 worden vervangen door D'Pm =>{Dp-Dc)5,\D2P-D2c)m (6) 20 Het Reynoldsgetal Re is gedefinieerd volgens:

Re = ^fL (7) μ waarin Dh de hydraulische diameter is, in dit geval 25 gelijk aan Dp - Dc.

Bij een Reynoldsgetal boven de 2000 wordt de stroming turbulent.

1 0 1 39 01

Claims

1. Werkwijze voor het met behulp van een fluïdum onder druk installeren van optische vezels of kabels in een 5 buistraject, dat een invoerbuis en een installatiebuis omvat, elk met een ingang en een uitgang, waarbij de uitgang van de invoerbuis in verbinding staat met de ingang van de installatiebuis, waarbij nabij de ingang van de invoerbuis een fluïdum onder druk wordt toegevoerd en de 10 kabel in de ingang van de invoerbuis wordt geleid en door de meesleepkracht van het fluïdum door het buistraject wordt voortbewogen, met het kenmerk, dat aan de uitgang van de invoerbuis ten minste een gedeelte van het fluïdum uit de invoerbuis wordt afgevoerd en dat aan de ingang van de 15 installatiebuis een tweede fluïdum onder druk wordt toegevoerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de uitgangen van de invoerbuis en de installatiebuis uitstromen in dezelfde omgeving.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de ingang van de invoerbuis en de ingang van de installatiebuis gekoppeld zijn aan dezelfde fluïdumbron.

4. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat het fluïdum voor de invoerbuis bestaat uit 25 een gas.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het fluïdum voor de invoerbuis bestaat uit lucht.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat het fluïdum voor de invoerbuis bestaat uit 30 een vloeistof.

7. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het fluïdum voor de invoerbuis bestaat uit water.

8. Werkwijze volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat het fluïdum voor de invoerbuis bestaat uit hydraulische 35 vloeistof.

9. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het fluïdum voor de invoerbuis bestaat uit een smeermiddel. 1 0 1 39 01

10. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het fluïdum voor de invoerbuis bestaat uit een tot vloeistof gecomprimeerd gas.

11. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 3, met 5 het kenmerk, dat de drukken op de ingangen van de invoerbuis en de installatiebuis gelijk zijn.

12. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat het fluïdum dat door de installatiebuis stroomt bestaat uit lucht.

13. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat het fluïdum dat door de installatiebuis stroomt bestaat uit water.

14. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat het fluïdum dat door de installatiebuis 15 stroomt bestaat uit tot vloeistof gecomprimeerd gas.

15. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat de druk aan het einde van de invoerbuis groter of gelijk is aan de druk aan het begin van de installatiebuis.

16. Inrichting voor het met behulp van een fluïdum onder druk installeren van optische vezels of kabels in een buistraject, dat een invoerbuis en een installatiebuis omvat, elk met een ingang en een uitgang, waarbij de uitgang van de invoerbuis in verbinding staat met de ingang 25 van de installatiebuis, waarbij is voorzien in middelen om nabij de ingang van de invoerbuis een fluïdum onder druk toe te voeren en in middelen om de kabel in de ingang van de invoerbuis te leiden, waarbij de kabel door de meesleepkracht van het fluïdum door het buistraject wordt 30 voortbewogen, met het kenmerk, dat aan de uitgang van de invoerbuis voorzien is in middelen om ten minste een gedeelte van het fluïdum uit de invoerbuis af te voeren en dat voorzien is in middelen om aan de ingang van de installatiebuis een tweede fluïdum onder druk toe te 35 voeren.

17. Inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de invoerbuis bestaat uit n gecascadeerde secties. 1 0 1 39 01

18. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de middelen om aan de ingang van de installatiebuis een tweede fluïdum onder druk toe te voeren uit n-secties bestaan.

19. Inrichting volgens conclusie 17 of 18, met het kenmerk, dat de diameters van de invoerbuizen ongeveer . , . . . , P po + Po I n~ Pp) ~ Pa / n , , gelijk of groter zijn dan - maal de PpO Ppl diameter van de kabel.

20. Inrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, 10 dat de diameters van de invoerbuizen ongeveer gelijk of groter is dan (1+1/n) maal de diameter van de kabel.

21. Inrichting volgens een der conclusies 16 t/m 20, met het kenmerk, dat de invoerbuis of invoerbuizen vast zijn gemonteerd aan de installatiebuis.

22. Inrichting volgens een der conclusies 16 t/m 20, met het kenmerk, dat de invoerbuis of invoerbuizen zich in het inwendige bevinden van de middelen om aan dé ingang van de installatiebuis een tweede fluïdum onder druk toe te voeren.

23. Inrichting volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat het toevoeren voor fluïdum voor de invoerbuis of invoerbuizen direct is gekoppeld met het inwendige van de middelen om aan de ingang van de installatiebuis een tweede fluïdum onder druk toe te voeren.

24. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de middelen om ten minste een gedeelte van het fluïdum uit de invoerbuis af te voeren en de middelen om aan de ingang van de installatiebuis een tweede fluïdum toe te voeren respectievelijk een afvoerbuis en een toevoerbuis 30 omvatten, welke buizen zich evenwijdig aan de installatiebuis uitstrekken.

25. Inrichting volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat de afvoerbuis de toevoerbuis en de installatiebuis omgeeft.

26. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de middelen om aan de ingang van de installatiebuis een 1 01 39 01 tweede fluïdum toe te voeren een aanvoerbuis omvatten met een inwendige diameter die groter is dan de inwendige diameter van de installatiebuis, welke aanvoerbuis dient voor het toevoeren van fluïdum aan meerdere invoerbuizen 5 die elk zijn aangesloten op een of meer parallelle installatiebuizen. 101 39 01