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Patent Searching and Data


Title:
USE OF A BURIED PIPE WITH LONGITUDINAL WALL DUCTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/202912
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of a buried pipe (12) for receiving fluids or power lines made of a material having an electrical conductivity of less than 10 Sm/mm² and a thermal conductivity of greater than 1.2 W/(m K), wherein the pipe (12) has a pipe wall (14), through which at least one wall duct (20) extends parallel to the longitudinal direction (18) of the pipe (12), characterized in that electrical energy or a fluid medium (28) is transferred through the wall duct (20).

Inventors:
BOHLE, Ulrich (Alfred-Nobel-Straße 17, Frechen, 50226, DE)
FLICK, Karl-Heinz (Alfred-Nobel-Straße 17, Frechen, 50226, DE)
GERGERT, Arthur (Amlingstadter 35, Hirscheid, 96114, DE)
LECHNER, Michael (Bürgermeister-Jacob Str. 6, Großheirath, 96269, DE)
NEUMANN, Uwe (Morschstraße 44c, Mainz-Hechtsheim, 55129, DE)
SCHÄFER, Matthias (An den Teichen 7, Neustadt / Cgb., 96465, DE)
Application Number:
EP2018/061702
Publication Date:
November 08, 2018
Filing Date:
May 07, 2018
Export Citation:
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Assignee:
STEINZEUG-KERAMO GMBH (Alfred-Nobel-Straße 17, Frechen, 50226, DE)
International Classes:
F16L9/10; E03F3/04; F16L9/18; F16L49/00; H02G9/06
Domestic Patent References:
WO2012037374A12012-03-22
Foreign References:
US0417992A1889-12-24
US0353680A1886-12-07
US20130270815A12013-10-17
EP1887271A12008-02-13
DE1975545U1967-12-21
NL1018638C22003-01-28
DE4220880A11994-01-05
Other References:
KERAMO GMBH STEINZEUG: "KERAMAT ORIGINAL-ZUBEHÖRPROGRAMM. QUALITÄT BIS INS DETAIL", 31 December 2015 (2015-12-31), XP055483403, Retrieved from the Internet [retrieved on 20180612]
None
Attorney, Agent or Firm:
DOMPATENT VON KREISLER SELTING WERNER - PARTNERSCHAFT VON PATENTANWÄLTEN UND RECHTSANWÄLTEN MBB (Deichmannhaus am Dom, Bahnhofsvorplatz 1, Köln, 50667, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verwendung eines erdverlegten Rohres (12) zur Aufnahme von Fluiden oder Energieleitungen aus einem Material dessen elektrische Leitfähigkeit geringer ist als 10 Sm/mm2 und dessen Wärmeleitfähigkeit größer ist als 1,2 W/(m K), wobei das Rohr (12) eine Rohrwand (14) aufweist, durch die mindestens ein Wandkanal (20) parallel zur Längsrichtung (18) des Rohres (12) verläuft, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass durch den Wandkanal (20) elektrische Energie oder ein fluides Medium (28) übertragen wird .

Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrwand (14) mehrere entlang des Rohrumfangs verteilt angeordnete Wandkanäle (20) aufweist.

Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Material des Rohres (12) um Steinzeug handelt.

Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (12) einen Hauptkanal (16) aufweist, durch den Abwasser geführt wird oder in dem mindestens eine Stromleitung (26), insbesondere Hochspannungsleitung verlegt ist.

Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem mindestens einen Wandkanal (20) eine Flüssigkeit (28) zur Wärmefortleitung transportiert wird.

6. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem mindestens einen Wandkanal (20) eine elektrische Leitung (26) zum Energietransport und/oder zur Datenübertragung entlang des Rohres (12) verlegt ist.

7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass in dem Wandkanal (20) ein Sensor zur Erfassung mindestens eines physikalischen Parameters des Rohres (12) angeordnet ist.

8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrwand (14) aus mehreren Schichten (30, 32, 34) verschiedener Materialien besteht, wobei sämtliche Wandkanäle (20) des Rohres (12) in derselben Schicht angeordnet sind.

9. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandkanäle zweier zu verbindender Rohre zum Zentrieren der Rohre genutzt werden, indem Zentrierzapfen oder -Stangen in die Wandkanäle eingeschoben werden.

10 Verwendung nach einem der vorhergehenden Anprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die stirnseitigen Enden der Wandkanäle miteinander verbundener Rohrenden zapfenförmige Dichtungselemente eingeschoben werden.

11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zapfenförmigen Dichtungselemente Teil eines über die Enden aneinandergrenzender Rohrenden und die dazwischen liegende Verbindungsstelle übergeschobenen Dichtungsrings sind.

12. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den oder mindestens bei einem weiteren Wandkanal (20) Zugstäbe vorgezogen werden, um das Rohr über die Zugstäbe unterirdisch zu verschieben.

Description:
Verwendung eines erdverleqten Rohres mit lonqitudinalen Wandkanälen

Die Erfindung betrifft die Verwendung erdverlegter Rohre zur Aufnahme von Fluiden oder von Energieleitungen.

Erdverlegte Rohre werden zur Fortleitung von Fluiden oder zur Aufnahme von Energieleitungen, insbesondere Stromleitungen, beispielsweise

Hochspannungsleitungen oder Datenleitungen, zur Übertragung elektrischer Energie oder von Daten eingesetzt und dabei unterirdisch verlegt. Unter einer Energieleitung wird vorwiegend eine Leitung verstanden, durch die Energie, beispielsweise in Form von elektrischer Energie zur Versorgung eines Verbrauchers oder zur elektronischen Datenübertragung oder in Form von Lichtenergie zur optischen Datenübertragung übertragen wird. Hierbei muss das Rohr zum einen die äußere Umgebung des Rohres ausreichend von dem Inneren des Rohres elektrisch isolieren, indem die elektrische Leitfähigkeit des Rohrmaterials geringer ist als 10 Sm/mm 2 (Siemensmeter pro Quadratmillimeter), zum Beispiel für Keramik als elektrischer Isolator. Zudem muss eine ausreichende Wärmefortleitung vom Inneren des Rohres ermöglicht sein, indem die Wärmeleitfähigkeit des Rohrmaterials größer ist als 1,2 W/(m K) (Watt pro Meter und Kelvin). Ein Material mit diesen Eigenschaften, das für erdverlegte Rohre des oben beschriebenen Typs oftmals verwendet wird, ist beispielsweise Steinzeug. Derartige Rohre sind typischerweise zylindrisch ausgebildet. Die erdverlegten Rohre können je nach Anwendungsgebiet verschiedenartige Fluide aufnehmen und fortleiten, wie zum Beispiel Wasser, Abwasser, Gase Fluide, wie zum Beispiel Luft, von Wärmepumpen oder Fluide, wie zum Beispiel Wasser oder Erdgas zur Versorgung von Verbrauchern.

Das unterirdische Verlegen der Rohre kann mit Hilfe eines Rohrvortriebs erfolgen, bei dem das Rohr hinter einer bohrenden Maschine hergezogen oder eingeschoben wird.

Es dürfte bekannt sein, in der Wand eines Rohres mindestens einen Wandkanal, der parallel zur Mittellängsachse des Rohres in dessen Längsrichtung verläuft, auszubilden. Ein solcher Kanal kann zur Aufnahme eines Befestigungselementes, zum Beispiel in Form eines Zapfens oder einer Schraube, zur Verbindung benachbarter Rohrelemente an deren stirnseitigen Elementen dienen. Durch derartige Wandkanäle kann auch eine Versteifung eines Rohres erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexiblere und verbesserte Verwendung eines erdverlegten Rohres zur Aufnahme von Fluiden oder Energieleitungen zu ermöglichen.

Die erfindungsgemäße Verwendung ist definiert durch die Merkmale von Patentanspruch 1. Demnach wird durch den Wandkanal mindestens ein Stromkabel zur Übertragung von Daten oder elektrischer Energie oder ein fluides Medium in Längsrichtung des Rohres geführt. Das fluide Medium kann beispielsweise zur Wärmeabfuhr dienen und insbesondere eine Kühlflüssigkeit sein. Dadurch kann vermieden werden, dass beim Transport elektrischer Energie, insbesondere von Hochspannung, oder von Fluiden im Inneren des Rohres entstehende hohe Temperaturen durch die Rohrwand an die äußere Umgebung des Rohres abgegeben werden oder zu einer übermäßigen Erwärmung des außen an das Rohr angrenzenden Erdreiches führen. Alternativ oder ergänzend kann durch den Wandkanal eine Energieleitung geführt sein, um Daten oder elektrische Energie in Längsrichtung des Rohres zu übertragen. Beispielsweise kann in mindestens einem ersten Wandkanal ein fluides Medium transportiert werden, während in mindestens einem zweiten Wandkanal eine elektrische Leitung geführt ist.

Es ist insbesondere denkbar, ein erdverlegtes Fluidrohr zusätzlich zur Übertragung elektrischer Energie und/oder von Daten zu nutzen, indem in mindestens einem Wandkanal eine elektrische und/oder optische Leitung - zum Beispiel eine Glasfaserleitung - geführt ist. In mindestens einem Wandkanal kann alternativ oder ergänzend ein Sensor zur Erfassung mindestens eines physikalischen Parameters des Rohres oder Rohrmaterials angeordnet sein. Bei dem physikalischen Parameter kann es sich beispielsweise um die Temperatur des Rohres oder der Rohrwand, um Feuchtigkeit oder um einen Druck handeln. Der Wandkanal kann zur Überprüfung des Rohrzustandes verwendet werden, indem ein Sensor, eine elektrische Leitung und/oder eine optische Kamera durch den Kanal hindurch vorgeschoben wird . Beispielsweise kann auf diese Weise eine Überprüfung der Verbindung oder Dichtung mehrerer Rohrelemente untereinander durchgeführt werden.

Vorzugsweise sind mehrere Wandkanäle vorgesehen, die beispielsweise gleichmäßig über den Umfang der Rohrwand verteilt angeordnet sind. Dabei können sämtliche Wandkanäle für die gleiche Verwendung einsetzt werden, beispielsweise indem in sämtlichen Kanälen jeweils eine elektrische Leitung oder ein fluides Medium geführt wird . Alternativ können verschiedene Wandkanäle für verschiedene Verwendungen vorgesehen sein, beispielsweise indem in mindestens einem ersten Wandkanal eine elektrische Leitung geführt ist und in mindestens einem zweiten Wandkanal ein fluides Medium transportiert wird .

In den Wandkanälen können an deren stirnseitigen Enden hervorstehende Fixierbolzen oder -zapfen eingeschoben sein, um beim Aneinanderlegen zum Verbinden der Rohren diese in Längsrichtung aufeinander auszurichten und zu zentrieren.

Alternativ oder ergänzend können zapfenartige Dichtelemente in die stirnseitigen Enden der Wankanäle eingeschoben sein, um die Wandkanäle abzudichten. Die zapfenartigen Dichtungselemente können Teil einer Dichtung bzw. eines Dichtungsrings sein, der die Verbindungsstelle zweier stirnseitig aneinandergelegter Rohre außen abdichtet.

Ferner ist denkbar, dass beim unterirdischen Einbau der Rohre in einen unterirdisch gebohrten Kanal Zugstäbe durch die Wandkanäle vorgeschoben werden, um das Rohr in den Kanal einzuziehen. Entlang der eingeschobenen Zugstäbe werden dann die jeweiligen Rohre in den Kanal eingeschoben und dabei an den Zugstäben geführt.

Der Hauptkanal des Rohres und/oder der bzw. die Wandkanäle können mit kreisrunden, ovalen oder polygonartigen (mehreckigen) Querschnitt versehen sein.

Die Rohrwand kann aus mehreren Schichten aufgebaut sein. Mindestens zwei der Schichten bestehen dabei aus verschiedenen Materialien. Beispielsweise kann eine Schicht aus Steinzeug oder Beton bestehen, um dem Rohr Stabilität zu verleihen. Eine andere Schicht kann aus einem Kunststoff oder einem Blähton bestehen, um eine Schutzfunktion zu erreichen. Eine Wirkfunktion kann erreicht werden, indem eine Schicht (beispielsweise die innerste Schicht) aus Steinzeug in Verbindung mit einer Glasur besteht. Eine der mehreren Schichten weist dabei den mindestens einen oder sämtliche der Wandkanäle auf. Diese Wandkanalschicht erfüllt dabei die Funktion einer Informationsübertragung oder Energiefortleitung, indem elektrische Energie oder Informationen über Leitungen, die in dem Wandkanal oder den Wandkanälen angeordnet sind, übertragen werden. Die Wandkanalschicht kann auch zur Wärmefortleitung in Längsrichtung des Rohres dienen, indem ein fluides Medium insbesondere eine Kühlflüssigkeit durch den Wandkanal oder die Wandkanäle hindurch transportiert wird. Dadurch wird eine thermische Isolierung des Rohrinneren gegenüber der äußeren Umgebung des Rohres, beispielsweise dem äußeren Erdreich, bewirkt.

Insbesondere bei einer Verwendung des erdverlegten Rohres als Energietrasse, das heißt zum Transport elektrischer Hochspannung über größere Entfernungen, kann durch den Transport einer Flüssigkeit in den Wandkanälen eine thermische Isolierung gegenüber der äußeren Umgebungen erreicht werden. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn derartige Rohre als Energietrassen durch landwirtschaftlich genutzten Boden hindurch verlegt sind .

Im Folgenden werden anhand der Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels.

Bei dem Rohr 12 beider Ausführungsbeispiele handelt es sich um ein zylindrisches Rohr 12, dessen Wand 14 einen Hohlzylinder bildet. Die Wand 14 umschließt einen inneren Hauptkanal 16, der sich in Längsrichtung 18 entlang der Mittellängsachse des Rohres 12 erstreckt. In der Rohrwand 14 sind mehrere, gleichmäßig über den Umfang der Rohrwand 14 verteilt angeordnete Wandkanäle 20 vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind zwölf Wandkanäle 20 vorgesehen und bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig . 2 sind acht Wandkanäle 20 vorhanden. Die in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Linien sind verdeckte Linien, die verdeutlichen, dass sich jeder der Wandkanäle 20 von einem stirnseitigen Ende 22 des Rohres 12 bis zu dessen gegenüberliegendem stirnseitigen Ende 24 hindurch erstreckt.

An den stirnseitigen Enden 22, 24 können mehrere der in den Fig. dargestellen Rohre 12 aneinandergelegt und miteinander verbunden werden, um eine entsprechend lange Rohrleitung zu bilden. Dabei werden die Wandkanäle 20 benachbarter Rohre 12 derart in Deckung gebracht, dass in den Wandkanälen 20 geführte elektrische Leitungen 26 oder fluide Medien 28 von einem Rohr 12 in das jeweils angrenzende Rohr übertragen werden.

Fig. 1 zeigt exemplarisch eine in einem der Wandkanäle 20 angeordnete elektrische Leitung 26, die über das stirnseitige Ende 22 hinausragt. Fig. 2 zeigt exemplarisch ein in zweien der Wandkanäle 20 aufgenommenes Fluid, bei dem es sich beispielsweise um eine Kühlflüssigkeit zur Wärmeabfuhr in Längsrichtung 18 handeln kann. Denkbar ist auch der Fall, dass in einem oder einigen der Wandkanäle 20 jeweils eine elektrische Leitung 26 geführt ist, während in einem anderen oder in anderen der Wandkanäle 20 ein fluides Medium 28 transportiert wird .

Das Ausführungsbeispiel nach Fig . 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zudem durch einen mehrschichtigen Aufbau der Rohrwand 14. Während die Rohrwand 14 des ersten Ausführungsbeispiels in Fig . 1 ausschließlich aus Steinzeug gefertigt ist, weist die Rohrwand 14 gemäß Fig . 2 einen dreischichtigen Aufbau aus einer inneren Schicht 30, einer mittleren Schicht 32 und einer äußeren Schicht 34 auf. Die innere Schicht 30 kann beispielsweise aus mit einer Glasur versehenem Steinzeug bestehen, um das Rohr 12 vor einem durch den Hauptkanal 16 geführten aggressiven Medium zu schützen. Die mittlere Schicht 32 besteht aus Steinzeug und weist sämtliche der Wandkanäle 20 auf. Die äußere Schicht 34 kann aus Steinzeug, Beton und/oder Blähton bestehen .

Bei dem dargestellten Schichtaufbau handelt es sich lediglich um einen beispielhaft zur Veranschaulichung dargestellten Aufbau. Zahlreiche Varianten anderer Schichtaufbauten sind denkbar, insbesondere mit einem lediglich zweischichtigen Aufbau oder mit einem Aufbau aus mehr als drei Schichten. Entscheidend ist lediglich, dass sämtliche Wandkanäle 20 in derselben Schicht angeordnet sind.