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Patent Searching and Data


Title:
ASSEMBLY SYSTEM FOR PIPE INSERTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/018925
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns an assembly system for connecting a pipe, designed to be pulled into the ground, to a pulling device. Said system comprises an assembling element (8), as well as fixing elements (1, 2) capable of being displaced by means of the assembling element on a plane arranged at an angle $g(a) relative to the axis of the pipe. The invention is characterized in that said fixing elements are arranged mobile relative to each other.

Inventors:
PUETTMANN FRANZ-JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/009177
Publication Date:
March 04, 2004
Filing Date:
August 19, 2003
Export Citation:
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Assignee:
TRACTO TECHNIK (DE)
PUETTMANN FRANZ-JOSEF (DE)
International Classes:
E21B7/20; E21B7/30; E21B31/20; F16L55/136; F16L55/18; (IPC1-7): F16L55/18; E21B7/30; F16L55/132; F16L55/136; F16L55/165
Foreign References:
US4674914A1987-06-23
DE19704006A11997-09-18
US4410197A1983-10-18
FR2685279A11993-06-25
DE19530972A11997-02-27
DE19508450A11996-09-12
DE19747250C11999-01-14
Attorney, Agent or Firm:
König, Reimar (Düsseldorf, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Verbindungssystem zum Verbinden eines in das Erdreich einzuzie henden Rohres (12) mit einer Zugvorrichtung, mit einem Verbindungs element (8), mit über das Verbindungselement auf einer in einem Win kel a zur Rohrachse angeordneten Ebene verschiebbaren Fixie rungselementen (1,2) dadurch gekennzeichnet, daß die Fixie rungselemente gegeneinander verschiebbar angeordnet sind.
2. Verbindungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungselemente (1,2) Gleitflächen (3,4) aufweisen und entlang der Gleitflächen in die Fixierstellung verschiebbar sind.
3. Verbindungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflächen (3,4) der Fixierungselemente (1,2) in der Einbaustel lung aneinander anliegen.
4. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem hinteren und einem vorderen Fixierungselement (1,2).
5. Verbindungssystem nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Fixierungselement (2) mit dem Verbindungselement (8) verbunden ist und von dem Verbindungselement (8) zum Fixieren ent lang der Ebene in Richtung des vorderen Fixierungselementes (1) ver schiebbar ausgebildet ist.
6. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Fixierungselement (2) mit dem Verbindungselement (8) verbunden ist und durch eine Zug kraft über das vordere Fixierungselement (1) gezogen wird.
7. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (8) als Gewindestab ausgebildet ist, der in einem Innengewinde (11 b, 11 c) am oder im hinteren Fixierungselement (2) angeordnet ist und dieses bei Drehung über das vordere Fixierungselement (1) zieht.
8. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungselemente (1,2) aus zwei zylinderförmigen Stücken bestehen.
9. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungsmittel (6) als Zahnprofil ausgebildet sind.
10. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement ein Drehge lenk (10) zum Verbinden mit der Zugvorrichtung aufweist.
11. Herstellungsverfahren für mindestens zweiteilige Rohrfixierungsele mente (1,2) mit an der Rohrinnenwandung angreifenden Fixierungs mitteln (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrfixierungselemente (1,2) durch Trennen eines mit Fixierungsmitteln (6) versehenen Körpers entlang einer Ebene, die einen Winkel a zur aus den Fixie rungsmitteln (6) ausgebildeten Hüllfläche aufweist, erzeugt werden.
12. Rohrfixierungselemente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, herge stellt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn ebene als Verschiebeebene ausgebildet ist.
13. Rohrfixierungselement nach Anspruch 12 hergestellt durch Trennen eines Rohres oder Zylinders in einem Winkel a.
14. Rohrfixierungselement mit einem schräg in zwei Stücke zerteilten Kör per wie einem Zylinder, Knüppel, Bolzen, Rohr oder dergleichen und an der Außenseite angeordneten Fixierungsmitteln (6) sowie an einem Teilkörper angeordneten Verbindungsmitteln (8).
15. Rohrfixierungselement mit einem Dichtungselement (24), welches bei Längsverschiebung des Verbindungselements (8) mit einem Spreiz mittel oder Längsverschiebung anderen Spreizmittels gegen die Innenwandung eines Rohres (12) gespreizt wird.
16. Verwendung zweier Rohrfixierungselemente nach einem der vorher gehenden Ansprüche zur Abdichtung der Enden eines Rohres.
17. Verwendung zweier Rohrfixierungselemente nach einem der vorher gehenden Ansprüche für eine Druckprüfung.
Description:
"Verbindungssystem zum Einziehen von Rohrleitungen" Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zum Verbinden eines in das Erdreich einzuziehenden Rohres mit einer Zugvorrichtung und nimmt die Prioritäten der deutschen Patentanmeldungen 102 38 917.3 und 102 41 610.9-24 in Anspruch, auf die inhaltlich Bezug genommen wird.

Zum unterirdischen Verlegen von Leitungsrohren ist es bekannt, zunächst eine unterirdische Pilotbohrung, beispielsweise mit einem aus der deut- schen Patentschrift 195 30 972 bekannten Gerät herzustellen, um dann das einzuziehende Rohr oder die einzuziehende Leitung, vorzugsweise in umgekehrter Richtung, in die Pilotbohrung einzuziehen. Leitungsrohre kön- nen aber auch direkt beim Erstellen der ursprünglichen Bohrung oder im Wege eines zerstörenden Ersetzens von Altrohren verlegt werden. Ein ent- sprechendes System ist in der deutschen Patentschrift 195 08 450 beschrieben.

Das Rohr wird dabei über ein Verbindungselement an das Einziehgerät gekoppelt. Üblicherweise besteht ein solches Verbindungselement aus einem Spreiz-oder Schneidnippel, der in das Rohr eingedreht wird. Der Spreiznippel besitzt Segmente, die mit Hilfe eines Konus über einen Bolzen gegen die Rohrwandung gedrückt werden, indem der Konus mit dem Bolzen in Richtung der Segmente längsverschoben wird.

In bestimmten Fällen besteht die Gefahr, daß Rohre, die beispielsweise für den Transport von Gas oder Trinkwasser verwendet werden sollen, beim Verlegen verschmutzt werden. Da die Verbindungselemente zwischen Ein- ziehvorrichtung und einzuziehendem Rohr nicht dicht sind, müssen die Rohre nach dem Einziehen, insbesondere wenn die Bohrung nasses Erd- reich durchläuft, vor der Ingebrauchnahme mit großem Aufwand vollständig gereinigt und gegebenenfalls desinfiziert werden, um für ihre vorgesehene Funktion brauchbar zu sein.

Es hat sich daher in der Praxis bewährt, vor dem Verbinden des Rohres mit der Einziehvorrichtung zunächst einen aufblasbaren Gummiballon in das Rohr einzuschieben. Der im Rohr befindliche Gummiballon wird dann mit Druck beaufschlagt, um als Dichtung beim Einziehen des Rohres in das Erdreich dienen zu können. Nach dem Einsetzen des Gummiballons wird ein Verbindungselement, vorzugsweise Spreiznippel mit Schneidringen, die über einen Konus in der Rohrleitung verklemmt werden, in die Rohrleitung eingesetzt und mit der Einziehvorrichtung verbunden, um ein Einziehen des Rohres in das Erdreich zu ermöglichen.

Dieses bekannte System bietet zwar eine ausreichende Dichtigkeit gegen Verschmutzung des Rohrinneren, ist jedoch umständlich in der Handhabung und zeitaufwendig beim Einsetzen. Darüber hinaus kann es zu Schwierigkeiten kommen, den Gasballon nach dem Einziehen des Rohres in das Erdreich aus dem Rohr zu entfernen und das Rohr dabei nicht zu verschmutzen. Jedenfalls muß beim Einsetzen des Gasballons eine ent- sprechende Druckquelle zur Verfügung stehen und die richtige Position des Gasballons ermittelt werden, um die Verbindungselemente einsetzen zu können. Ferner läßt das System Bedienungsfehler zu, indem beispielsweise die Bedienungsperson vergißt, den Gasballon in das Rohr einzusetzen oder der Ballon undicht ist, was wiederum eine aufwendige Reinigung des Rohres nach dem Einziehen erforderlich macht. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß bei hohem Spüldruck beim Horizontalbohren die Abdichtung

wie ein Kolben beaufschlagt und beim Bohrvorgang immer weiter ins Rohr geschoben wird.

Aus der DE 197 47 250 A1 ist ein Verbindungssystem zum Einziehen von Rohrleitungen bekannt das erst nach dem Einsetzen des Verbindungsele- ments in das Rohr ihre endgültige Position einnimmt. Dies bietet den Vorteil, daß eine Dichtung eingesetzt werden kann, die erst bei eingesetztem Ver- bindungselement in ihre abdichtende Form gebracht wird. Bei diesem Ver- bindungssystem weist das Verbindungselement in seinem vorderen Bereich ein spreizbares Dichtelement auf, welches durch einen Spreizkopf bei Längsverschiebung des Spreizkopfes oder des Dichtelements gegen die Rohrwandung gespreizt wird, wobei sich der Spreizkopf und/oder die Dich- tung durch einen Schieber von außerhalb des Rohres verschieben lassen.

Den verschiedenen bekannten Verbindungssystemen für in das Erdreich einzuziehende Rohre ist der Nachteil eines hohen Herstellungsaufwandes gemein.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungssystem zu schaffen, welchem ein niedriger Herstellungsaufwand zu eigen ist.

Das Problem der Erfindung wird durch den Gegenstand des Hauptan- spruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteran- sprüche.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde anstelle von Fixierungselemen- ten, die gemeinsam über einen Konus gegen die Innenwandung des Rohres gespreizt werden, die Verschiebung der Fixierungselemente in Richtung der Rohrinnenwandung durch ein Verschieben der Fixierungselemente gegen- einander zu erreichen. Durch eine von der Rohrachse im Winkel a abwei- chende Verschiebeebene wird dadurch jeweils ein Verschiebeweg von der Rohrachse nach außen in Richtung der Rohrwandung erreicht.

Der Winkel a der Verschiebeebene zur Rohrachse beträgt vorzugsweise 10° bis 60°. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Fixierungsele- mente Gleitflächen auf, an denen sie in die Fixierstellung verschoben werden. Das Verhältnis von Verschiebeweg entlang der Rohrachse zu Ver- schiebeweg in Richtung der Rohrwandung aus der Rohrachse läßt sich über den Winkel a unter Berücksichtigung der gewünschten Kraftverhältnisse einstellen.

Die Erfindung erlaubt es ein Verbindungssystem aus lediglich zwei Bautei- len herzustellen bei denen dann die Gleitflächen in Einbaustellung aneinan- der anliegen können. Ist das erfindungsgemäße Verbindungssystem mit einem hinteren und einem vorderen Fixierungselement ausgebildet, läßt sich das hintere Fixierungselement mittels eines Verbindungselementes (z.

B. Seil oder Stab) an der Gleitfläche über das vordere Fixierungselement ziehen, so daß sich entweder mindestens das hintere Fixierungselement oder beide Fixierungselemente in Richtung der Rohrwandung bewegen.

Das Verbindungselement kann dann mit einer Zugvorrichtung gekoppelt sein. Je nach Ausgestaltung des Verbindungselementes kann die auf die Rohrwandung wirkende Haltekraft über das Verbindungselement einstellbar sein oder mit zunehmender über die Zugvorrichtung auf das Verbindungse- lement wirkender Zugkraft ebenfalls zunehmen.

Vorzugsweise ist das Verbindungselement als Gewindestab ausgebildet, der in einem Innengewinde des hinteren Fixierungselementes oder einer hinter dem hinteren Fixierungselement vorgesehenen Körper angeordnet ist und das hintere Fixierungselement bei Drehung über das vordere Fixie- rungselement zieht.

Am hinteren und/oder vorderen Ende der Fixierungselemente kann ein Dichtelement vorgesehen sein. Diese ist vorzugsweise als spreizbarer Dichtring ausgebildet, der durch einen Spreizkopf bei Längstverschiebung

des Verbindungselementes gegen die Rohrwandung gespreizt wird. Ent- sprechende Dichtelemente sind in der DE 197 47 250 A 1 beschrieben, auf die hiermit vollumfänglich bezug genommen wird. Durch Verwendung eines entsprechenden Dichtelements läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft für Gas-oder Trinkwasserrohre einsetzen, die beim Verlegen nicht verschmutzt werden dürfen.

Besonders vorteilhaft ist es die Fixierungselemente aus einem einstückigen Körper herzustellen, wie beispielsweise einem Hohlzylinder mit Zahnprofil.

Ein solcher Körper kann dann durch einen in bezug auf seine Achse schrä- gen Schnitt in zwei Teilkörper getrennt werden, die sich als Fixierungsele- mente verwenden lassen, während die Schnittfläche als Gleitebene dient.

Die Teilkörper können in das zu ziehende Rohr eingeschoben werden, wobei ein Verbindungsmittel wie eine Stange oder ein Gewindestab die Verbindung zu einer Zugvorrichtung, vorzugsweise über ein Drehgelenk herstellt und gleichzeitig mit dem hinteren Teilkörper verbunden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Verschiebeweg des Verbindungs- mittels in bezug auf eines oder beide Fixierungselemente zum Spreizen einer Dichtung genutzt. So kann eine Dichtung durch Spreizen oder Quet- schen in Verbindung mit der Rohrwandung gebracht werden. Diese Dich- tung kann am hinteren Ende der Fixierungselemente angeordnet sein und über einen mit der beschriebenen Gewindestange verbundenen Konus gegen das hintere Fixierungselement gezogen werden, wobei die Spreizung des Dichtelementes vorzugsweise einsetzt, wenn das Fixierungselement in Eingriff mit der Rohrwandung gelangt ist.

Bei einer anderen Ausführungsform werden die Fixierungselemente gegen- einander bewegt indem sowohl eine Kraft an dem hinteren als auch eine in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraft an dem vorderen Fixierungse- lement angelegt wird, um diese in Eingriff mit der Rohrwandung zu bringen und gegebenenfalls ein Dichtelement zu spreizen.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird zu Herstellung des erfindungsge- mäßen Verbindungssystems ein Block oder Zylinder schräg zerteilt und eines der resultierenden Teilstücke mit einem Verbindungsmittel wie bei- spielsweise einem oder zwei Flacheisen verbunden. Zum Fixieren des Roh- res wird dann das zweite Teilstück mit der aus der Trennung resultierenden Schrägfläche an die Schrägfläche des ersten Teilstücks angelegt und das erste Teilstück über die Verbindungsmittel wie beispielsweise Flacheisen im Rohr über das zweite Teilstück gezogen, wodurch ein Eingreifen in die Rohrwandung erfolgt. Diese Ausgestaltung der Erfindung erlaubt es für die Fixierungselemente auch auf Vollkörper zurückzugreifen, wobei die Verbin- dungsmittel an der Außenfläche eines Fixierungsmittels angeordnet werden können. Die Verwendung von Flacheisen hat gleichzeitig den Vorteil, daß diese eine gewisse Führung für das vordere Fixierungselement gewährlei- sten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem ; Fig. 2 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbin- dungssystems ; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbin- dungssystems.

Das erfindungsgemäße Verbindungssystem weist ein vorderes Fixie- rungselement 1 und ein hinteres Fixierungselement 2, hergestellt aus einem an der Fläche 3 und 4 getrennten Hohlzylinder mit Zahnprofil 6 auf. Die Trennflächen 3,4 dienen gleichzeitig als Gleitebene zum Verschieben der Fixierungselemente 1,2 in Richtung der Rohrwandung. Zum Fixieren der Fixierungselemente in einem Rohr wird eine Gewindestange 8 mit einem

Drehkopf 10 in die Bohrung 11 a, b der Fixierungselemente 1,2 eingescho- ben und in ein am hinteren Fixierungselement 2 angeordnetes Gewinde 11 c eingedreht. Die Gleitflächen 3,4 werden zur Deckung gebracht und das Verbindungssystem in das zu fixierende Rohr 12 eingeschoben. Durch Dre- hen der Gewindestange 8 fährt nun das hintere Fixierungselement 2 an der Gleitfläche 3 des vorderen Fixierungselementes 1 hoch, wenn die Gewin- destange 8 mit dem Fixierungselement 1 verbunden ist, da das Fixie- rungselement 1 kein Gewinde aufweist. Alternativ kann die Gewindestange aus zwei gegenläufigen Gewindeabschnitten bestehen, wobei dann die Fixierungselemente 1,2 gegenläufige Gewinde aufweisen. In beiden Fällen werden die Fixierungselemente 1,2 durch Drehen der Gewindestange mit dem Rohr 12 in Eingriff gebracht. Das vordere Fixierungselement weist einen Kopf 14 auf, der entweder an dem Rohrende anliegt oder mit in das Rohr eingeschoben werden kann. Bei der am Rohrende anliegenden Aus- führungsform kann der Kopf 14 des Fixierungselementes 1 einen Dichtring aufweisen, der den Kopf 14 gegen das Rohrende abdichtet.

Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Dichtring 24 am Ende des hinte- ren Fixierungselementes 2 vorgesehen und wird durch eine Druckplatte 25 über das Verbindungselement 8 gegen das hintere Fixierungselement 2 gezogen, um das Rohr gegen Eindringen von Schmutz abzudichten.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist ein in zwei Fixierungselemente 1, 2 schräg getrennter Block jeweils Zahnprofile 36,37 auf. An einem Fixie- rungselement 2 sind Flacheisen 38,39 angeschweißt. Das zweite Fixie- rungselement 1 wird mit seiner Gleitfläche 3 auf die Gleitfläche 4 des Fixie- rungselementes 2 zwischen die Flacheisen 38,39 eingelegt. In dieser Kon- formation wird das Verbindungssystem in ein Rohr eingeschoben, wobei zum Fixieren des Rohres das Fixierungselement 2 mittels der Flacheisen 38,39 über das Fixierungselement 1 gezogen wird. Zu diesem Zweck wei- sen die Flacheisen Bohrungen 40 auf.




 
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