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Patent Searching and Data


Title:
CUTTING TOOL FOR CUTTING OPEN OR BURSTING PIPES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/029304
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tool for cutting open or bursting pipes. The inventive tool comprises at least one cutting element (8) which is positioned in such a way that it can move in a deflecting manner in the radial direction due to diversion of the traction force or thrust force.

Inventors:
PUETTMANN FRANZ-JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/011465
Publication Date:
April 11, 2002
Filing Date:
October 04, 2001
Export Citation:
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Assignee:
TRACTO TECHNIK (DE)
PUETTMANN FRANZ JOSEF (DE)
International Classes:
B23D21/02; B26D3/00; F16L55/165; (IPC1-7): F16L55/165
Foreign References:
EP0493645A11992-07-08
US2983042A1961-05-09
DE19831190C11999-10-28
Attorney, Agent or Firm:
König, Szynka Von Renesse (Postfach 11 09 46 Düsseldorf, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Werkzeug zum Aufschneiden oder Bersten von Rohrleitungen mit min destens einem Schneidelement, dadurch gekennzeichnet, daß min destens ein Schneidelement (8) radial durch Umleitung der Zugoder Schubkraft auslenkbar beweglich gelagert ist.
2. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich net durch eine die radiale Auslenkung des Schneidelements (8) bewir kende Mimik (12,16,18).
3. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mimik (12,16,18) eine axial verschiebbare Rampe (12, 16) aufweist, an der das Schneidelement (8) angeordnet ist.
4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich net durch ein Rückstellelement (30), das der radialen Bewegung des Schneidelements (8) entgegenwirkt.
5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement als Feder (30) ausgebildet ist.
6. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (30) bezüglich ihrer Rückstellkraft variierbar ist.
7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich net durch mindestens ein Anschlagelement (10), welches mit der Mimik (12,16,18) des Schneidelements (8) so verbunden ist, daß das Schneidelement (8) bei Krafteinwirkung auf das Anschlagelement radial auslenkt.
8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schneidelement (8) als Messer platte ausgebildet ist.
9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein radial bewegliches Schneidele ment (8) als Messerplatte mit zwei in einem Winkel zueinander ange ordneten Schneiden (22,24) ausgebildet ist, wobei die Winkelspitze (26) den äußersten Punkt des Messers bildet.
10. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schneidelement (8) als Rollen messer ausgebildet ist.
11. Werkzeug nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Kniehebel rollenmesser (R,, R2, 40).
12. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (8) in einer Linie mit den weiteren Schneidelementen angeordnet ist.
13. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schneidelement (8) als Schneid scheibe ausgebildet ist.
14. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich net durch konzentrisch angeordnete Stützelemente.
15. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (2) als Leisten ausgebildet sind.
16. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (2) als längs zur Werk zeugachse angeordnete Leisten ausgebildet sind.
17. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente Rollen (4) aufweisen.
18. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dal3 die Stützelemente eine konische Geometrie aufweisen.
19. Schneidund Aufweitsystem mit einem Werkzeug nach einem der vor hergehenden Ansprüche.
20. Verfahren zum Bersten oder Aufschneiden von Rohrleitungen mit Hilfe eines Zugoder Schubgestänges mit mindestens einem Schneidele ment (8), dadurch gekennzeichnet, daß über eine auf das Gestänge wirkende Axialkraft eine radiale Auslenkbewegung des Schneidele ments (8) bewirkt wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrleitung mit Hilfe eines Gestänges mit einem Schneidwerkzeug aufgetrennt wird und das Schneidwerkzeug bei Überschreiten einer bestimmten Kraft zur Aus lenkung gebracht wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung durch das Schneid werkzeug mit mindestens einem Schneidelement (10) aufgeschnitten oder mit einem zweiten Schneidelement (8) aufgeschnitten wird, wenn der Aufschneidevorgang nicht vollständig ist, wobei das zweite Schneidelement das Rohr durch eine radiale Auslenkbewegung auf schneidet.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung beim Schneiden in ihrem ursprünglichen Querschnitt gehalten wird.
Description:
SCHNEIDEWERKZEUG ZUM AUFSCHNEIDEN ODER BERSTEN VON ROHRLEITUNGEN Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufschneiden oder Bersten von Rohrleitungen und nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung 100 49 443.9 in Anspruch, auf die inhaltlich Bezug genommen wird.

Unterirdisch verlegte Rohrleitungen werden zunehmend grabenlos ersetzt und dabei aus dem Erdreich herausgezogen, oder sie werden zerstört und in das die Leitung umgebende Erdreich verdrängt. Das Zerstören kann im Wege eines Berstens oder des Aufschneidens der Altleitung erfolgen. Das Aufschneiden wird bevorzugt bei Metallrohren, wie beispielsweise Gußei- senrohren, eingesetzt.

Zum Aufschneiden von Altrohre sind verschiedene Verfahren und Vorrich- tungen bekannt, bei denen das Rohr mit Hilfe eines messerbesetzten Bohr- werkzeugs in Längsrichtung aufgetrennt wird. Der Vortrieb erfolgt statisch oder dynamisch. Je nach Rohrmaterial und-dicke sind beim Aufschneiden des Rohres erhebliche Kräfte zu überwinden. In der deutschen Patentschrift 198 31 190 ist ein Schneidwagen zum Längsunterteilen erdverlegter Rohre beschrieben, bei dem eine an einem Schneidwagen angeordnete Schneid- scheibe zum Auftrennen der Rohrwandung eingesetzt wird. Auf den Inhalt dieses Patents wird Bezug genommen.

Andere Entwicklungen bedienen sich eines massiven Aufweitkörpers, an dem ein Schneidmesser angeordnet ist. Dabei wird das Rohr häufig nicht durch das Messer aufgetrennt, sondern durch den Aufweitkörper aufgeris- sen. Dabei ist der Verschleiß erheblich und der erforderliche Kraftaufwand, um die Mantelreibung zu überwinden, verlangt den Einsatz leistungsstarker Vortriebsaggregate.

In der Praxis hat sich eine Kombination von Schneidscheiben und Schneid- messern als besonders wirkungsvoll erwiesen. Dennoch läßt sich unter bestimmten Umständen ein Festsetzen des Schneidwerkzeugs nicht vermei- den. So können Rohrmuffen und Rohrschellen oder andere Materialver- dickungen des Altrohre, wie Verkrustungen, ein unüberwindbares Hinder- nis darstellen. Selbst wenn ein Überwinden solcher Rohrabschnitte mit ent- sprechend dimensionierten Werkzeugen und einem leistungsstarken Antrieb häufig noch möglich ist, so ist deren Einsatz kostenintensiv. Daher besteht das Bestreben möglichst kleine Antriebseinheiten möglichst weitreichend einzusetzen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem sich das Bersten und Aufschneiden von Rohrleitungen effektiver durchführen läßt und ein entsprechendes Verfahren zur Verfügung zu stel- len.

Der Lösung der Aufgabe liegt der Gedanke zugrunde, ein radial bewegli- ches Berst-oder Schneidelement an dem Werkzeug vorzusehen, welches durch die auf das Werkzeug ausgeübte Zug-und Schubkraft radial gegen die Rohrwandung bewegt wird, um diese aufzusprengen.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst, während vor- teilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen dargestellt sind.

Ausdrücklich offenbart wird, daß jeder Unteranspruch bevorzugte Elemente der Erfindung offenbart, die mit einem oder mehreren anderen Elementen der Unteransprüche kombiniert werden können, um eine besonders bevor- zugte Ausführungsform zu erhalten. Die offenbarte Lehre beinhaltet somit sämtliche Kombinationsmöglichkeiten der Ansprüche.

Das radial bewegbare Berst-oder Schneidelement erlaubt es mit geringen Zugkräften herkömmliche Eisenrohre oder andere schwer zu zerstörende Rohre aufzutrennen, ohne daß es an Schellen, Muffen oder Reparaturstel- len, die eine Materialverdickung aufweisen, zu Schwierigkeiten kommt. Das Schneidelement kann durch die auf das Werkzeug wirkende Zug-oder Schubkraft eines hydraulischen Aggregats in eine Radialbewegung versetzt werden, die die Schneide oder Spitze des Schneidelements gegen die Rohrwandung bewegt. Dies ermöglicht eine Kraftumleitung von der Achse in die Rohrwandung, die je nach Ausgestaltung des Obertragungsmechanis- mus eine erhebliche Verringerung der Reibung gegenüber dem herkömmli- chen, schräg an dem Schnittkragen der Rohrwandung ansetzenden Zug- messer bewirkt.

Die Übertragung der Schub-oder Zugkräfte kann beispielsweise über eine in dem Werkzeug angeordnete Kulisse bzw. Rampe erfolgen, die der Schub-oder Zugkraft nachgebend oder nachfolgend gegen eine korrespon- dierende Schrägfläche am Schneidelement bewegt wird und dieses dabei radial auslenkt. Die Wahl eines geeigneten Schmiermittels kann bei dieser Ausgestaltung zu einer weiteren Reduzierung der Reibung bei der Kraftumleitung führen.

Das radial bewegbare Schneidelement erlaubt es, eine Sprengkraft auf das Rohr auszuüben, die bei entsprechender Ausgestaltung der Schneide auf einen Punkt an der Rohrwandung konzentriert ist. Durch die Auslegung der Kulisse wird die eingebrachte Zugkraft in eine radial nach außen wirkende verstärkte Druckkraft umgewandelt. Das Schneidelement kann hierzu eine

Spitze aufweisen, die durch zwei zu einem Winkel auf diesen Punkt zulau- fende Schneidflächen gebildet wird. Die Radialbewegung kann mit Hilfe eines Anschtagmessers ausgetöst werden. Das Anschlagmesser ist dabei mit einer Kulisse bzw. Rampe verbunden und durch Haltemittel in seiner Grundposition fixiert. Wird die Rückstellkraft der Haltemittel überwunden, weil das Anschlagmesser die Rohrleitung nicht mehr durchtrennen kann, findet eine Längsverschiebung des Anschlagmessers und damit auch der Rampe statt, wodurch das bezüglich einer Längsverschiebung fixierte Schneidelement radial nach außen bewegt wird.

Das Werkzeug kann Bestandteil eines Schneidwagens sein und eine Kom- bination von fluchtend angeordneten Schneidrollen und/oder Messern auf- weisen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestell- ten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.

In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 : ein erfindungsgemäßes Werkzeug ; Fig. 2 : eine Ausführungsform der Erfindung mit Kniehebelrollenmesser.

Das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug 1 weist auf einem Werkzeugkör- per 2 mit einer Werkzeugkupplung 3 angeordnete Messer 6,8,10 auf. Die Messer 6,8,10 sind fluchtend als Rollen, Berst-und Anschlagmesser ange- ordnet.

Der Werkzeugkörper 2 weist eine Kammer 14 auf, in der eine Kulisse 12 längs verschiebbar angeordnet ist. Die Kulisse 12 besitzt eine rampenartige Ausnehmung 16, in der das Berstmesser 8 angeordnet ist. Das Berstmesser 8 liegt dabei mit einer korrespondierenden Schräge 18 auf der schiefen

Ebene der Ausnehmung 16 auf und ist in einem Schlitz 20 des Werkzeug- körpers 2 so angeordnet, daß die Schneidflächen 22,24 aus dem Werk- zugkörper 2 heraustreten.

Die Schneidflächen 22 und 24 sind so ausgebildet, daß sie einen Winkel bil- den, dessen Schenkel zu einer Berstspitze 26 zusammenlaufen. Fest mit der Kulisse verbunden ist das in einem Längsschlitz 28 im Werkzeugkörper angeordnete Anschlagmesser 10. Der Längsschlitz 28 ist so ausgebildet, daß er eine Längsverschiebung des Anschlagmessers 10 erlaubt. Die Kulisse 12 ist in ihrer Grundstellung so angeordnet, daß das Schneidele- ment 8 in der Ausnehmung 16 und das Anschlagmesser 10 am in Richtung des Vortriebs vorderen Ende des Schlitzes 28 anliegt. Dies wird durch eine in der Werkzeugkammer angeordnete Feder 30 erreicht, die eine Rückstell- kraft auf die Kulisse 12 ausübt.

Die Schneidfläche der Rolle 6 bildet mit der Berstspitze 26 des Schneidele- mentes 8 und der Spitze des Anschlagmessers 10 eine bezüglich des Abstandes zur Werkzeugachse ansteigende Schneidlinie. Der Abstand zur Werkzeugachse ist so bemessen, daß ein sicheres Durchtrennen des zu schneidenden Rohres spätestens durch das Anschlagmesser 10 gewährlei- stet ist.

Trifft das Werkzeug nun beim Vortrieb auf ein Hindernis, wie beispielsweise eine verstärkte Rohrmuffe, die sich nicht ohne weiteres von einem der Mes- ser 6,8,10 auftrennen läßt, so wird die Rückstellkraft der Feder 30 durch die auf das Werkzeug wirkende Zugkraft an dem Anschlagmesser 10 über- wunden, wodurch sich die Kulisse relativ zum Werkzeug 2 entgegen der Vortriebsrichtung verschiebt. Da die Ausnehmung 20 im Werkzeugkörper 2 so ausgebildet ist, daß das Schneidelement 8 der Längsverschiebung der Kulisse 12 nicht folgen kann, findet eine Relativverschiebung der Auflage- fläche 18 des Schneidelementes an der Rampe der Ausnehmung 16 statt, wodurch sich das Schneidelement radial auswärts bewegt und das im

Bereich zwischen dem Schneidelement und dem Anschlagmesser 10 befindliche Hindernis sprengt. Diese Sprengkraft ist auf die Berstspitze 26 konzentriert, so daß sich selbst ansonsten nur mit großen Zugkräften über- windbare Hindernisse überwinden lassen.

In einer anderen Ausführungsform weist das Werkzeug ein Schneidelement (Rolle R2) auf, welches sich über einen Kniehebel radial auslenken faßt, wobei die Auslenkung durch Umleitung der Zug-oder Schubkraft erfolgen kann, indem die Zug-oder Schubkraft über die Rolle R1 über den Kniehebel in die Rolle R2 eingeleitet wird. Die Krafteinleitung führt zu einer radialen Auslenkung der Rolle R1.