DE10111406A1

DE10111406A1 - Vorrichtung zum Unterteilen von Rohrleitungen

Info

Publication number: DE10111406A1
Application number: DE10111406A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Puettmann
Original assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2021-03-09
Also published as: WO2002076691A3; WO2002076691A2; DE10111406B4; GB2389401B; WO2002076691B1; US20040131426A1; GB2389401A; GB0320586D0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerteilen von Altrohren mit Hilfe von nebeneinander an einem Korpus angeordneten Schneidrollen, wobei die umlaufenden Schnittkanten benachbarter Schneidrollen nicht in einer Ebene liegen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterteilen
Zum Ersetzen von Altleitungen ist es bekannt, diese im sogenannten Berstliningverfahren zu zerstören und in die Altrohrtrasse ein Neurohr oder Kabelleitungen einzuziehen. Dabei wird das Altrohr mit Hilfe eines Berst- oder Schneidwerkzeugs aufgebrochen oder aufgetrennt und in das seitliche Erdreich verdrängt, indem der Berst- oder Schneidkopf mit Hilfe eines Zug- oder Schubgerätes durch die Altrohrtrasse bewegt und der Rohrmantel mit Hilfe eines folgenden Aufweitkopfes in das das Rohr umgebende Erdreich gedrückt wird.
Beim Aufbrechen des Rohres mit Hilfe eines Berstkopfes wird das Rohr in eine Vielzahl von Scherbenstücken zerlegt. Diese Scherben können eine Gefahr für das Neurohr darstellen. Dies insbesondere, wenn es sich bei dem Neurohr um PE-Rohre oder andere Kunststoffrohre handelt. Dabei wird die von den Scherben des Altrohres ausgehende Gefahr durch den von dem sich entspannenden Erdreich ausgehenden Druck auf das eingezogene Neurohr noch verstärkt. So kann es beispielsweise sein, daß beim Bersten eine Scherbe entsteht, die mit ihrer scharfkantigen Bruchfläche auf dem Mantel des neu eingezogenen Rohres zu liegen kommt. Wenn nun das seitlich verdrängte Erdreich einen Druck auf diese Scherbe ausübt, ist eine Beschädigung des eingezogenen Rohres vorprogrammiert.
Diese Gefahr wird dadurch verringert, daß das Altrohr nicht aufgebrochen sondern aufgeschnitten wird. Hierfür sind verschiedene Vorrichtungen entwickelt worden, die auf statisch oder als Rollen arbeitende Messer zurückgreifen. Das Altrohr kann so mit verschiedenartigen Messern aufgetrennt werden, ohne daß die Gefahr einer Scherbenbildung besteht.
Rollenmesser haben sich als vorteilhaft erwiesen, da sie die insbesondere für duktile Gußrohre erforderliche hohe Schub- oder Zugkraft aufgrund ihres erhöhten Wirkungsgrades gegenüber fixierten Messerschneiden minimieren. So wurden Rollenmesser entwickelt, bei denen eine Mehrzahl von Schneidrollen auf einem konischen Träger einander gegenüberliegend angeordnet sind. Da diese Schneidrollen aufgrund des begrenzten Raumangebotes im Rohr einen relativ geringen Radius aufweisen müssen, ist die Krafteinleitung über die Rollenachse in den Schneidpunkt nur begrenzt, da die radial wirkende Kraftkomponente gering ist. Um die Krafteinleitung zu optimieren wurden größere Schneidrollen eingesetzt, bei denen die radiale Kraftkomponente aufgrund des von dem Schneidpunkt in radialer Richtung weiter entfernten Rollenmittelpunktes vergrößert war. Um diese Rollen in dem Werkzeugkorpus anordnen zu können, wurden die Rollen aufgrund des mangelnden Raumangebotes nur an einer Werkzeugseite angeordnet, während an der gegenüberliegen Werkzeugseite eine Schiene oder kleine Stütztrollen vorgesehen waren. Dies führte jedoch dazu, daß das Rohr nicht zweigeteilt, sondern nur entlang einer Linie aufgetrennt wurde, wodurch beim Aufweiten mit Hilfe des Aufweitkopfes Verformungskräfte zusätzlich zu den Verdrängungskräften für das zu verdrängende Erdreich zu überwinden waren. Darüber hinaus führen die elastischen Verformungsanteile bei dieser Technik zu einer Rückverformung, die von dem sich entspannenden umgebenden Erdreich noch zusätzlich unterstützt wird. Dabei besteht die Gefahr, daß in die Schnittöffnung eingedrungene Steine aus dem umgebenden Erdreich durch das sich rückverformende Rohr wiederum zu einer Beschädigung des Neurohres führen können.
Um die genannten Verformungskräfte zu vermeiden, wird auf ein Werkzeug mit zweifacher Schnittlinie und somit gegenüber angeordneten Schneidrollen zurückgegriffen. Um dabei die vorteilhafte Krafteinleitung größerer Schneidrollen zu nutzen, werden diese versetzt hintereinander gegenüberliegend angeordnet. Dabei ergibt sich jedoch wiederum das Problem, daß das Werkzeug durch die axial versetzte Krafteinleitung in dem Rohrmantel verkeilt und somit durch das Schub- oder Zuggerät erhebliche Reibungskräfte zu überwinden sind. Bisweilen wurde das Rohr nicht aufgeschnitten, sondern von dem nachfolgenden Aufweitkopf aufgerissen, da die über die Schneidrollen in den Rohrmantel eingeleitete Kraft zum Aufschneiden nicht ausreichend war und sich das Altrohr am Werkzeugkörper aufspreizte (aufriß).
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum zerstörenden Ersetzen von Altleitungen zu schaffen, bei dem zumindest ein Teil der Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Besondere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Altrohr an mindestens zwei Mantellienien aufgetrennt, die im wesentlichen in der Horizontale angeordnet sind. Dadurch entstehen beispielsweise zwei halbschalige Altrohrhälften, so daß einerseits beim Aufweiten keine wesentliche Verformungskraft in bezug auf dem Rohrmantel aufzubringen ist und andererseits ein schwerkraftbedingtes Eintreten von umgebendem Erdreich oder Steinen in die Schnittöffnung vermieden wird. So kann sich die Schub- oder Zugkraft weitgehend für die erforderlichen Schneidkräfte genutzt werden und bei der Verwendung eines Aufweitkopfes auf die Verdrängungsarbeit in bezug auf das umgebende Erdreich.
Als Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich ein zweischneidiges Rollenmesser mit gegenüberliegend angeordneten Schneidrollen. Diese weisen jedoch erfindungsgemäß gerade einen großen Durchmesser auf, so daß die Krafteinleitung über die Rollenachse in den Rohrmantel optimiert ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Rollenachse möglichst weit von dem Rohrmantel entfernt ist. Die räumliche Begrenzung durch die im Stand der Technik radial gegenüberliegend angeordneten Schneidrollen wird erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß die Schneidrollen eine geringfügig versetzte Schnittebene aufweisen, so daß die Schneidrollen mit einem Teil ihrer Fläche nebeneinander liegen. Die Schnittpunkte der Rollen können bei entsprechender Ausgestaltung der Rollen sich radial gegenüberliegend beide nahezu in der Achsebene angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Rollen daher mit möglichst geringem Abstand zueinander parallel angeordnet, so daß die Schnittflächen im wesentlichen in einer Ebene liegen. Dieser Effekt kann noch verstärkt werden, indem die einander zugewandten Rollenflächen eben ausgebildet sind und eben in die jeweilige Schnittkante der Rollen einmünden, so daß die Schnittkante auf der Ebene der jeweils gegenüberliegenden Rollen zugewandten Rollenfläche liegt. Die abgewandte Rollenseite weist dann die für die Ausbildung einer Schnittkante erforderliche Anfasung auf.
Die Rollen sind vorzugsweise auf einem in dem Rollenkorpus fixierten Bolzen gelagert, der zwei in der Schnittebene versetzte und geringfügig in der Rollenachsenebene orthogonal, nicht aber entlang der Achse versetzte Achslager aufweist. Die Achslager können einen unterschiedlichen Durchmesser besitzen und das Achslager mit geringerem Durchmesser auf der Stirnfläche des Achslagers mit größerem Durchmesser angeordnet sein.
Der Korpus des Schneidwerkzeugs kann eine Durchgangsbohrung aufweisen, in die der Bolzen eingeschoben und formschlüssig fixiert wird. Dabei können die Schneidrollen in eine zu der Durchgangsbohrung lotrecht angeordnete Schlitzbohrung eingesetzt werden, so daß die Rollen beim Einsetzen des Bolzens in die Durchgangsbohrung auf die jeweiligen Achslager des Bolzens aufgeschoben und radial sowie axial in dem Korpus fixiert werden.
Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Schneiden von duktilen Gußwerkstoffen.
Zum Schneiden von duktilem Gußrohr mit einem bestimmten Durchmesser und einer bestimmten Wandstärke wird ein bevorzugtes Verfahren eingesetzt, bei dem die Muffenabschnitte, welche eine bestimmte Wandstärke aufweisen, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die radialen Außenpunkte der jeweiligen Rollenschnittflächen in einem bestimmten Abstand angeordnet sind, lediglich geschwächt oder nur einseitig aufgetrennt, aber nicht beidseitig zertrennt werden, so daß die Muffe im wesentlichen intakt bleibt oder jedenfalls nicht zwei Halbstücke ausbildet. Der erforderliche Abstand der radialen Außenpunkte läßt sich einfach ermitteln, indem der Abstand schrittweise verkleinert oder vergrößert wird, bis das gewünschte Schwächen oder einseitige Auftrennen auftritt. Durch den Einsatz einer solchen Anordnung wird ein wesentlicher Nachteil herkömmlicher Rohrschneidesysteme mit Aufweitkörper überwunden.
Beim Auftrennen eines Altrohres mit einer herkömmlichen Schneidvorrichtung besteht häufig das Problem, daß ein aufgetrennter Rohrabschnitt durch den in axialer Richtung auf diesen Rohrabschnitt durch den Aufweitkörper ausgeübten Druck über den davorliegenden noch nicht aufgetrennten Rohrabschnitt geschoben wird, sobald ersterer vollständig aufgetrennt ist. Durch die beschriebene Ausführungsform der Erfindung wird dies vermieden, da der Muffenbereich des aufgetrennten Rohrabschnitts lediglich geschwächt und nicht aufgetrennt wird, so daß dieser auf dem davorliegenden Rohrabschnitt fixiert bleibt. Erst durch den Aufweitkörper wird der Muffenbereich gesprengt, wobei der Aufweitkörper aber dann den vorhergehenden Rohrabschnitt bereits verlassen hat.
Auch wenn die Erfindung anhand von Rohrleitungen beschrieben wurde, ist deren Einsatzbereich nicht alleine auf derartige Rohrleitungen beschränkt. Ein Einsatz ist vielmehr für jedes Objekt denkbar, bei dem gegenüberliegende Flächen aufzutrennen und möglichst große Schneidrollenquerschnitte von Vorteil sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Altrohr,
Fig. 2 die Vorrichtung der Fig. 1 in einem Querschnitt,
Fig. 3 und 4 eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit Kanälen für die Schmierung und anderer Achslagerausgestaltung und
Fig. 5 ein Ablauf der Rohrauftrennung nach der Erfindung.
Der Korpus 10 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist in einem Altrohr 20 mit zwei Schneidrollen 30, 32 dargestellt. Die Schneidrollen 30, 32 weisen Schnittkanten 34, 36 auf. Die Schnittflächen sind durch beidseitige Anfasungen 33, 35 und 38, 37 ausgebildet. Die Rollen weisen einander zugewandte Stirnflächen 40, 42 und voneinander abgewandte Außenflächen 44, 46 auf. Um die Schnittkanten 34 und 36 und dadurch die jeweils durch diese Schnittkanten verlaufenden Schnittebenen anzunähern, kann die Schnittkante 34, 36 durch jeweils nur eine Anfasung 38, 35 auf der Außenfläche 44, 46 ausgebildet sein, so daß die einander zugewandten Rollenflächen 40, 42 und die Schnittkanten 34, 36 nahezu zur Deckung gebracht sind.
Die Schneidrollen 30, 32 sind auf einem Bolzen 50 gelagert, der in einer Durchgangsbohrung 12 im Korpus 10 formschlüssig fixiert ist.
Um eine Verformung des Rohres 20 beim Schneiden zu vermeiden, kann der Bolzen 50 oder das Werkzeug 10 Stützschienen oder Stützrollen 60, 70 aufweisen.
Der Bolzen 50 besitzt für jede Rolle 30, 32 ein Achslager 52, 54. Die Achslager 52, 54 sind so angeordnet, daß die Achsen A₃₀ und A₃₂ der Rollen 30 und 32 einen radialen Versatz ΔX in der Schnittebene und einen radialen Versatz ΔY in der Achsebene aufweisen. Die Achslager 52, 54 besitzen Kanäle 56, 58 für die Schmierung der Rollen, so daß das Schmiermittel durch die Bewegung der Rollen auf alten Berührungsflächen verteilt wird.
In Fig. 5 ist dargestellt, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung in drei Schritten mit einem Aufweitkörper 24 über einen Muffenabschnitt 22 gezogen wird, wobei der Muffenabschnitt 22 sich verformt, aber nicht vollständig aufgetrennt wird, sondern erst durch den Aufweitkörper 24 im dritten Schritt aufgetrennt wird. Der Aufweitkörper kann hierzu wiederum gesonderte Schneidwerkzeuge aufweisen.
Wie in der Zeichnung erkennbar, wird durch eine möglichst große Rolle mit einem möglichst großen Achsabstand a von dem Schnittpunkt s eine möglichst große orthogonale Kraftkomponente f in radialer Richtung möglich.

Claims

1. Vorrichtung zum Zerteilen von Altrohren mit Hilfe von nebeneinander an einem Korpus (10) angeordneten Schneidrollen (30, 32), dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Schnittkanten (34, 36) benachbarter Schneidrollen nicht in einer Ebene liegen.

2. Vorrichtung zum Zerteilen von Altrohren mit Hilfe von rotierenden Schneidkörpern 30, 32), dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittebenen der Schneidkörper radial versetzt zueinander angeordnet und die durch die Schnittkanten (34, 36) beschriebenen Kreisflächen axial zur Teildeckung gebracht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Schnittkanten jeweils nur eine Anfasung (35, 38) aufweisen, wobei die Anfasung auf der Außenfläche (44, 46) der Schneidrollen (30, 32) liegt und eine planare, parallel zueinander angeordnete Stirnflächen (40, 42) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen auf einem Bolzen (50) gelagert sind, der in dem Korpus (10) fixiert ist und auf dem nebeneinander zwei Achslager (52, 54) für Schneidrollen so angeordnet sind, daß die Rotationsachsen der Schneidrollen in Richtung der Schneidkanten versetzt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (50) zwei Achslager (52, 54) unterschiedlichen Durchmessers aufweist, wobei das Achslager mit kleinerem Durchmesser exzentrisch auf der Stirnfläche des Achslagers mit größerem Durchmesser angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Korpus (10) eine Durchgangsbohrung aufweist, in der der Bolzen (50) eingeschoben und formschlüssig fixiert ist.

7. Vorrichtung zum Längsunterteilen von Rohren mit mindestens zwei rotierenden Werkzeugen (30, 32) zum Auftrennen des Rohrmantels, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rotationsflächen in radialer Richtung mindestens teilweise überdecken.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (50) und/oder die Achslager (52, 54) Kanäle (56, 58) für ein Schmiermittel aufweisen.