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Title:
INSTALLATION ELEMENT FOR A TELECOMMUNICATION ELEMENT, METHOD FOR THE PRODUCTION OF SUCH AN INSTALLATION ELEMENT, AND METHOD FOR INSTALLING A TELECOMMUNICATION ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/049533
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an installation element for a telecommunication element comprising an elongate metallic pipe (1) for guiding the telecommunication element (5). In order to produce said installation element, an inner wall (4) of the guiding pipe, which faces the interior (9) thereof, is provided with plastic (8) such that the inner wall of the guiding pipe is smoothly sealed with plastic. According to the inventive installation method, a telecommunication element (5) is later inserted into the interior of such a guiding pipe by means of a longitudinal movement, whereby an installation element is created which has good rigidity and a low friction coefficient relative to a telecommunication element that is to be inserted.

Inventors:
FINZEL LOTHAR (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/003631
Publication Date:
June 10, 2004
Filing Date:
October 31, 2003
Export Citation:
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Assignee:
CCS TECHNOLOGY INC (US)
FINZEL LOTHAR (DE)
International Classes:
B21C37/09; B21C37/15; H02G9/06; (IPC1-7): H02G9/06; B21C37/09
Foreign References:
GB1270081A1972-04-12
EP0370635A21990-05-30
US3941087A1976-03-02
DE4310272A11994-10-06
Attorney, Agent or Firm:
Epping, Hermann Fischer Patentanwaltsgesellschaft Mbh (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verlegeelement für ein NachrichtenÜbertragungselement mit einem langgestreckten metallischen Führungsrohr (1) zur Füh rung des NachrichtenÜbertragungselements (5), wobei eine dem Innenraum (9) des Führungsrohrs zugewandte Innenwand (4) des Führungsrohrs mit Kunststoff (8) beschichtet ist, der die In nenwand glatt versiegelt.
2. Verlegeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (8) durch einen Duroplast, Thermoplast oder ein Harzgemisch gebildet ist.
3. Verlegeelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Teil des Führungsrohrs (1) aus Kupfer, Alumi nium oder Stahlblech gebildet ist.
4. Verlegeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (8) Hohlräume aufweist, die mit einem rei bungsvermindernden Stoff, insbesondere mit Öl, Wachs oder Fett, gefüllt sind.
5. Verlegeelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der reibungsvermindernde Stoff derart eingebracht ist, daß er beim Einbringen des Übertragungselements freigesetzt wird.
6. Verlegeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (1) aus einem Metallband geformt ist, wobei die Bandkanten des geformten Metallbandes derart miteinander verschweißt sind, daß keine Wurzelbildung von Schweißstellen (6) in den Innenraum (9) des Führungsrohrs hineinragt.
7. Verfahren zur Herstellung eines Verlegeelements für ein NachrichtenÜbertragungselement mit einem langgestreckten me tallischen Führungsrohr (1), bei dem eine dem Innenraum (9) des Führungsrohrs zugewandte Innenwand (4) des Führungsrohrs mit Kunststoff (8) versehen wird, so daß die Innenwand des Führungsrohrs glatt mit Kunststoff versiegelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Formung des Führungsrohrs (1) ein kunststoffbeschichtetes Metallband (3) mit einer durch Kunststoff (8) glatt versie gelten Oberfläche zu einem Rohr (1) geformt wird, wobei die glatt versiegelte Oberfläche dem Innenraum (9) des Führungs rohrs zugewandt ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (4) des Führungsrohrs nach dessen Formung mit Kunststoff (8,10) beschichtet wird, so daß die Innenwand des Führungsrohrs glatt mit Kunststoff versiegelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff durch Pulverbeschichtung (13,15, 17,19) der Innenwand des geformten Führungsrohrs, insbesondere nach ei nem Wirbelsinterverfahren aufgebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen eines Kunststoffgranulats (13) im Rohrinneren durch ein elektrostatisches Feld (12,18, 20) unterstützt wird, wobei insbesondere das Kunststoffgranulat (13) und die Innenwand (4) zueinander gegenpolig aufgeladen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kunststoffgranulat (13) mit einer im Innenraum (9) ange ordneten Hohlnadel (17) aufgebracht wird, die in Abzugsrich tung (23) des Führungsrohrs nach einer Verschweißungsstelle (14) des Führungsrohrs eine Öffnung (15) zum Austritt des Kunststoffgranulats aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff durch Einbringen einer Kunststoffemulsion (33) in das geformte Führungsrohr (1) aufgebracht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (1) auf einer Trommel bevorratet ist, und bei oder nach dem Einbringen der Kunststoffemulsion (33) die Trommel gedreht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (1) beim Drehen der Trommel temperiert wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Führungsrohrs (1) von einem temperierten Gas (40), inbesondere getrockneter Luft durchströmt wird, um den Kunststoff auszuhärten.
17. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß daß der Kunststoff als in sich geschlossene Ringstruktur auf gebracht wird und als Rohr in Rohr selbsttragend ist.
18. Verfahren zur Verlegung eines NachrichtenÜbertragungs elements innerhalb eines langgestreckten metallischen Füh rungsrohrs (1), bei dem eine Innenwand (4) des Führungsrohrs, die dem Innenraum (9) des Führungsrohrs zugewandt ist, mit Kunststoff (8) versehen wird, so daß die Innenwand des Füh rungsrohrs glatt mit Kunststoff versiegelt ist, und nachträg lich ein NachrichtenÜbertragungselement (5) durch Längsbewe gung in den Innenraum des Führungsrohrs eingebracht wird.
Description:
Beschreibung Verlegeelement für ein. Nachrichten-Übertragungselement, Ver- fahren zur Herstellung eines derartigen Verlegeelements sowie Verfahren zur Verlegung eines Nachrichten-Übertragungs- elements Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verlegeelement für ein Nachrichten-Übertragungselement mit einem langgestreckten me- tallischen Führungsrohr zur Führung des Nachrichten- Übertragungselements sowie ein Verfahren zur Herstellung ei- nes derartigen Verlegeelements. Die Erfindung betrifft wei- terhin ein Verfahren zur Verlegung eines Nachrichten- Übertragungselements innerhalb eines langgestreckten metalli- schen Führungsrohrs.

Für bestimmte Anwendungen ist es üblich, ein Nachrichten- Übertragungselement etwa in Form eines optischen Kabels bzw. entsprechende Kabelanordnungen zur Verlegung in einen Kanal oder in einen festen Verlegegrund einzubringen. Bei der Ver- legung wird im allgemeinen zwischen mehreren Varianten ge- wählt. In einer ersten Variante wird das Nachrichten- Übertragungselement direkt bei dem Verlegevorgang in den Ka- nal oder in den Verlegegrund eingebracht. In einer zweiten Variante wird zunächst ein Leerrohr bzw. Führungsrohr in dem betreffenden Kanal oder Verlegegrund verlegt. Das Nachrich- ten-Übertragungselement wird dann nachträglich in das betref- fende Führungsrohr eingebracht. Hierbei wird das Übertra- gungselement durch Längsbewegung, etwa durch Einblasen, Ein- spülen oder Einziehen, in Längsrichtung des Führungsrohrs in dessen Innenraum nachträglich installiert.

Als Leerrohre oder Führungsrohre finden derzeit üblicherweise Kunststoffrohre aus Polyethylen (PE-Rohre) Anwendung. Diese haben jedoch den Nachteil, daß sie eine nicht allzu hohe Querdruckstabilität aufweisen und zum Abknicken neigen. Die- ses könnte bei der Verlegung und beim späteren Einsatz durch Erdbauarbeiten leicht beschädigt oder soweit zusammengedrückt werden, daß ein Kabel nicht mehr eingebracht werden kann.

Desweiteren sind PE-Rohre aufgrund ihrer begrenzten Tempera- turbeständigkeit nur eingeschränkt für Installationsverfahren geeignet, in denen die PE-Rohre einer höheren Temperatur (beispielsweise 170-200°C) ausgesetzt werden. Demgegenüber weisen metallische Führungsrohre den Vorteil einer erhöhten Stabilität in Querrichtung des Führungsrohrs auf, verfügen jedoch über einen vergleichsweise hohen Reibungskoeffizienten gegenüber einem in Längsrichtung einzubringenden Nachrichten- Übertragungselement, so daß bei der nachträglichen Installa- tion des Übertragungselements eine vergleichsweise hohe Rei- bungskraft überwunden werden muß.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verlegeelement anzugeben, das eine gute Festigkeit und einen vergleichsweise geringen Reibungskoeffizienten gegenüber ei- nem einzubringenden Nachrichten-Übertragungselement aufweist.

Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein ent- sprechendes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Verle- geelements sowie ein entsprechendes Verfahren zur Verlegung eines Nachrichten-Übertragungselements anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein Verlegeelement gemäß Patentan- spruch 1, durch ein Verfahren zur Herstellung eines Verlege- elements gemäß Patentanspruch 7 und durch ein Verfahren zur Verlegung eines Nachrichten-Übertragungselements gemäß Pa- tentanspruch 18 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird ein Verlegeelement für ein Nachrich- ten-Übertragungselement mit einem langgestreckten metalli- schen Führungsrohr zur Führung des Nachrichten- Übertragungselements bereitgestellt, wobei eine dem Innenraum des Führungsrohrs zugewandte Innenwand des Führungsrohrs mit Kunststoff beschichtet ist, der die Innenwand glatt versie- gelt. Durch die Kunststoffbeschichtung der Innenwand des me- tallischen Führungsrohrs wird der Reibungskoeffizient des Verlegeelements bezüglich einem nachträglich einzubringenden Nachrichten-Übertragungselement deutlich reduziert. Gleich- zeitig weist das erfindungsgemäße Verlegeelement durch Ver- wendung eines metallischen Führungsrohrs eine hohe Querdruck- stabilität und Festigkeit auf. Die Erfindung hat dabei den weiteren Vorteil, daß außerdem ein zusätzlicher Korrosions- schutz der Innenseite des metallischen Führungsrohrs geschaf- fen wird und durch den Kunststoff die Kondensation der Feuch- te reduziert wird. Unebenheiten wie beispielsweise Fügestel- len oder Schweißstellen werden durch die Kunststoffbeschich- tung abgedeckt, so daß die Reibung an diesen Stellen zusätz- lich reduziert wird.

Vorzugsweise wird ein abriebfestes Kunststoffmaterial, etwa ein Duroplast, Thermoplast oder ein Harzgemisch zur Herstel- lung der Kunststoffbeschichtung verwendet.

Zur weiteren Reduzierung des Reibungskoeffizienten weist der Kunststoff vorteilhaft Hohlräume auf, die mit einem reibungs- vermindernden Stoff, insbesondere mit Öl, Wachs oder Fett, gefüllt sind. Beim Einziehen des Nachrichten-Übertragungs- elements werden bevorzugt diese Schmierstoffe durch Reibung und Temperatur freigesetzt und verhindern zusätzlich die Rei- bung zwischen Rohrwandung und Nachrichten- Übertragungselement.

Durch die Erfindung werden mehrere Möglichkeiten beschrieben, die Kunststoffbeschichtung auf die Innenwand des Führungs- rohrs aufzubringen.

In einer ersten Ausführungsform wird zur Formung des Füh- rungsrohrs ein kunststoffbeschichtetes Metallband mit einer durch Kunststoff glatt versiegelten Oberfläche zu einem lang- gestreckten Rohr geformt, wobei nach der Formung die glatt versiegelte Oberfläche dem Innenraum des Führungsrohrs zuge- wandt ist. Beispielsweise wird ein vorab auf einer Oberfläche mit Kunststoff beschichtetes Blech zu einem Rohr verschweißt.

Dabei ist jedoch von Nachteil, daß die Nahtstelle, an der die Bandenden miteinander verschweißt sind, ohne Kunststoffbe- schichtung ist.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die In- nenwand des Führungsrohrs nach dessen Formung mit Kunststoff beschichtet, so daß die Innenwand des Führungsrohrs glatt mit dem Kunststoff versiegelt wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Innenwand des Führungsrohrs nachträglich mit dem Kunststoff ausgekleidet.

In einer diesbezüglich vorteilhaften Ausführungsform wird der Kunststoff durch Pulverbeschichtung der Innenwand des geform- ten Führungsrohrs, insbesondere nach einem Wirbelsinterver- fahren, aufgebracht. Durch das Pulverbeschichtungsverfahren wird verfahrensbedingt ein Orangenhauteffekt erzielt, so daß die Haftreibung reduziert wird und das gute Gleiten des Nach- richten-Übertragungselements beim nachträglichen Einbringen in das Führungsrohr unterstützt wird. Bei Anwendung eines Sinterverfahrens entstehen die oben erwähnten Hohlräume, die mit Öl, Wachs oder Fett gefüllt werden können. Durch Anwen- dung eines Sinterverfahrens wird eine feste Haftung der Kunststoffbeschichtung zur Rohrwandung hin erreicht. Weiter- hin ist die Kunststoffschicht in sich geschlossen und trägt damit zu einer weiteren Stabilisierung der Kunststoffbe- schichtung zum Metallrohr bei.

In einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird der Kunststoff durch Einbringen einer Kunststoffemulsion in das geformte Führungsrohr aufge- bracht. Insbesondere liegt hierzu das Führungsrohr auf einer Vorratstrommel bevorratet, wobei die Vorratstrommel bei oder nach dem Einbringen der Kunststoffemulsion gedreht wird.

Hierbei wird die Emulsion durch das ganze aufgetrommelte Füh- rungsrohr gefördert. Dieses Herstellungsverfahren wird vor allem dann angewandt, wenn das metallische Führungsrohr durch ein Ziehverfahren hergestellt wurde und somit in vergleichs- weise langen Rohrlängen vorliegt. In diesem Fall ist es der- zeit technisch nicht ermöglicht, wie bei einem Verfahren, bei dem ein Metallband zu einem Metallrohr geformt und längsver- schweißt wird, den Kunststoff durch ein Wirbelsinterverfahren aufzubringen.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Kunststoff als in sich geschlossene Ringstruktur aufgebracht und ist als"Rohr in Rohr"selbsttragend.

Weitere vorteilhafte Aus-und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren, die Ausführungsbeispiele zur vorlie- genden Erfindung darstellen, näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 einen Querschnitt eines Verlegeelements mit einem metallischen Führungsrohr gemäß der Erfindung, Figur 2 eine schematische Darstellung einer Fertigungslinie zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verlegeelements in einem Längsschnitt, Figur 3 schematische Darstellungen einer Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verlegeelements, Figur 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Vor- richtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verlegeele- ments, Figur 5 eine schematische Darstellung einer Fertigungslinie zur Formung eines erfindungsgemäßen Verlegeelements.

In Figur 1 ist schematisch ein Querschnitt eines Verlegeele- ments mit einem langgestreckten metallischen Führungsrohr ge- mäß der Erfindung gezeigt. Der metallische Teil des Führungs- rohrs 1 ist vorteilhaft aus Kupfer, Aluminium oder Stahlblech gebildet, wobei Kupfer vergleichsweise duktil und dennoch querdruckstabil ist. In dem Innenraum 9 des Führungsrohrs 1 ist ein Nachrichten-Übertragungselement 5 beispielsweise in Form eines optischen Kabels oder einer optischen Faser ange- ordnet. Die dem Innenraum 9 zugewandte Innenwand 4 des Füh- rungsrohrs 1 ist mit einer Kunststoffbeschichtung 8 versehen, die die Innenwand 4 glatt versiegelt.

Das Führungsrohr 1 gemäß Figur 1 ist aus einem Metallband ge- formt, wobei die Bandenden an einer Schweiß-Längsnaht 6 mit- einander verbunden sind. Beispielsweise wird das Führungsrohr 1 aus einem längseinlaufenden Kupferblech gebogen und dessen Seiten anschließend kontinuierlich miteinander verschweißt.

Hierbei zeigt die Darstellung gemäß Figur 1, daß die Längs- naht 6 an der Stoßstelle 7 absichtlich nicht vollständig durchgeschweißt wurde. Der verbleibende kleine Spalt zum Roh- rinneren sichert eine wurzellose Schweißnaht im Rohrinneren, so daß eine Rauhigkeit durch Schweißnaht-Wurzelbildung ver- mieden wird. Durch die Versiegelung der Innenwand 4 mittels der Kunststoffbeschichtung 8 wird der Reibungskoeffizient des Verlegeelements gegenüber dem einzubringenden Nachrichten- Übertragungselement 5 reduziert. Das Nachrichten- Übertragungselement 5 kann somit unter vergleichsweise nied- riger Reibung nachträglich durch Längsbewegung in den Innen- raum 9 des Führungsrohrs 1 eingebracht werden.

In Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer Ferti- gungslinie 11 zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verle- geelements in einem Längsschnitt dargestellt. Das Führungs- rohr 1 wird hierbei aus einem Metallband geformt, wobei die Bandkanten miteinander längsverschweißt werden. Die Herstel- lung des langgestreckten Führungsrohrs erfolgt durch mehrere hintereinandergeschaltete Biegestufen, wobei anschließend die Bandkanten miteinander verschweißt werden. Die Verschweißung erfolgt hierbei durch ein Schweißgerät 14. Die Kunststoffbe- schichtung 8 der Innenwand 4 des Führungsrohrs 1 wird durch Pulverbeschichtung, insbesondere nach einem Wirbelsinterver- fahren aufgebracht. Hierbei wird das austretende Kunststoff- granulat 13 mittels einer im Innenraum 9 angeordneten Hohlna- del 17 aufgebracht, die in Abzugsrichtung 23 des Führungs- rohrs nach der Verschweißungsstelle eine Öffnung 15 in Form eines Mundstücks zum Austritt des Kunststoffgranulats auf- weist. Durch das austretende Kunststoffgranulat 13 wird zu- nächst ein Kunststoffbelag 10 gebildet, der sich zu der Kunststoffbeschichtung 8 verfestigt.

Das Aufbringen des Kunststoffgranulats 13, das am Mundstück 15 austritt, wird vorteilhaft durch ein elektrostatisches Feld 20 unterstützt, das durch gegenpolige Aufladung des Kunststoffgranulats 13 und der Innenwand 4 hervorgerufen wird. Hierdurch wird eine vorläufige Haftung und gleichmäßige Verteilung des Kunststoffpulvers an der Innenwand erreicht.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Kunststoffgranu- lat 13, das auf der Rohrinnenseite abgeschieden wird, mittels des elektrischen Anschlusses 18 negativ aufgeladen, das Me- tallrohr 1 wird durch die Erdungsvorrichtung 12 mit Masse kontaktiert. Das elektrisch aufgeladene Kunststoffgranulat wird hierbei im Behälter 19 zunächst gesammelt. Ein anschlie- ßender Aufheizungsprozeß mittels der Erhitzungsstufen 22 läßt das abgeschiedene Kunststoffgranulat mit der Rohrinnenwandung fest versintern gemäß dem Prinzip des Wirbelsinterverfahrens.

Hierbei wird das Metallrohr von außen auf etwa 200° C er- wärmt.

In Figur 3 sind schematische Darstellungen einer zu Figur 2 unterschiedlichen Vorrichtung zur Herstellung eines erfin- dungsgemäßen Verlegeelements gezeigt. Die gezeigte Vorrich- tung ist vor allem dann vorteilhaft anwendbar, wenn das Füh- rungsrohr nach einem Ziehverfahren hergestellt wird, und nicht wie vorhergehend beschrieben durch ein Schweißverfah- ren. Übliche Rohrlängen betragen hierbei 1 bis 2 km, wobei das Rohr auf einer Vorratstrommel aufgespult ist. In Figur 3 ist eine derartige Vorrichtung 26 gezeigt, bei der das Füh- rungsrohr 1 auf einer nicht dargestellten Vorratstrommel auf- getrommelt ist. Ein Rohranfang 27 und ein Rohrende 28 sind von außen zugänglich. Eine Kunststoffemulsion 33 wird über einen Dosierungsbehälter 31 am Rohranfang 27 eingefüllt, so daß sich ein Anfangspegel 32 bildet. Durch eine äußere Wärme- zufuhr kann eine erste Benetzung des Kunststoffs mit der Rohrwandung beginnen. Im unteren Bildteil der Figur 3 ist ge- zeigt, wie durch Drehen der Trommel die Emulsion 33 durch die Windungen 29 des Rohrs 1 gefördert wird und die innere Rohr- wandung vollständig benetzt. Die überschüssige Emulsion 34 wird am Rohrende 28 herausgespült (Bezugszeichen 35). Die Trommel wird dabei in Drehrichtung 36 gedreht. Die äußere Wärmezufuhr wird im unteren Bildteil der Figur 3 durch ein Heizgerät 41 vollzogen.

In Figur 4 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung in Form eines Wärmeofens 37 zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verlegeelements gezeigt. Die Rohrinnenseite ist von einer Kunststoffemulsion vollständig benetzt. Zur Trocknung wird der Innenraum des Rohrs 1 von einem getrockne- ten, temperierten Gas, insbesondere Preßluft 40, durchströmt, um den Kunststoff auszuhärten. Durch Temperierung über das Heizgerät 41 erfolgt eine Versinterung der Kunststoffparti- kel. Die Preßluft 40 wird hierbei von einem Kompressor 39 am Rohranfang 27 eingespeist. Der anhand von Figuren 3 und 4 ge- zeigte Vorgang kann mehrmals wiederholt werden, um eine Schichtdicke der Kunststoffbeschichtung zu erhöhen.

In Figur 5 ist eine schematische Darstellung einer Ferti- gungslinie 16 gezeigt, bei der ein bereits kunststoffbe- schichtetes Metallband zu einem langgestreckten Führungsrohr geformt wird. Das Metallband 3 weist hierbei eine Oberfläche auf, die durch eine Kunststoffbeschichtung 8 glatt versiegelt ist. Dieses kunststoffbeschichtete Metallband 3 wird in einer Formvorrichtung 42 zu dem Rohr 1 geformt, so daß die glatt versiegelte Oberfläche mit der Kunststoffbeschichtung 8 dem Innenraum 9 des Rohrs 1 zugewandt ist.