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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR EXPANDING A PIPELINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/031398
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for expanding underground pipelines (2) using an expansion tool (1) which comprises at least one opening for the passage of a material.

Inventors:
PUETTMANN FRANZ-JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/011811
Publication Date:
April 18, 2002
Filing Date:
October 12, 2001
Export Citation:
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Assignee:
TRACTO TECHNIK (DE)
PUETTMANN FRANZ JOSEF (DE)
International Classes:
E21B7/30; F16L55/165; (IPC1-7): F16L55/165; E21B7/30
Foreign References:
NL1006712C11999-02-08
EP0872679A11998-10-21
EP0493645A11992-07-08
DE19831190C11999-10-28
DE10050407C12002-05-08
DE19831190C11999-10-28
Attorney, Agent or Firm:
König, Reimar (Lohengrinstr. 11 Düsseldorf, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Vorrichtung zum Aufweiten einer unterirdisch verlegter Rohrleitung mit einem Aufweitwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufweit werkzeug (1) mindestens eine Öffnung für einen Materialdurchtritt auf weist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öff nungen die geschlossenen Bestandteile der Mantelfläche des Aufweit werkzeugs (1) quantitativ überwiegen.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß das Aufweitwerkzeug (1) aus Schienen (4,6,8) be steht, die so angeordnet sind, daß deren Außenflächen Mantellinien ei nes Kegelstumpfes ausbilden.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprpche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schienen Rollen (14,16,18) aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schienen exzentrisch angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schienen (4,6,8 ; 34,36,38) eine unterschiedli che Steigung aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schienen auf mindestens einem Tragelement (10,12) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß das Tragelement (10) als Scheibe ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich net durch mindestens eine Kupplung zur Anbindung eines Gestänges oder einer Schneidvorrichtung.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich net durch ein Abstandsstück (28) zur Anbindung an eine Schneidvor richtung.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Länge des Abstandsstücks (28) einem Vielfa chen des Rohrdurchmessers entspricht.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Länge des Abstandsstücks (28) einer Gestän gelänge entspricht.
13. Verfahren zum Aufweiten von Rohrleitungen mittels einer Aufweitvor richtung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte : Einbringen eines Schneidwerkzeugs in das aufzuweitende Rohr, Einbringen einer Aufweitvorrichtung in das aufzuweitende Rohr, Anordnen der Aufweitvorrichtung mit einem Abstand von dem Kon taktpunkt des Schneidwerkzeugs zu dem Kontaktpunkt der Aufweit vorrichtung mit der Rohrwandung, der mindestens dem Durchmes ser des Rohres entspricht.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab stand A=x* Rohrdurchmesser beträgt, wobei x 1 bis 5 ist.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab stand mindestens eine Gestängelänge beträgt.
Description:
"Vorrichtung zum Aufweiten einer Rohrleitung" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufweiten unterirdisch verlegter Rohrleitungen mit einem Aufweitwerkzeug und nimmt die Priorität der deut- schen Patentanmeldung 100 50 407.8-24 in Anspruch, auf die inhaltlich Bezug genommen wird.

Beim zerstörenden Ersetzen unterirdisch verlegter Rohrleitungen wird die Altleitung entweder aus dem Erdreich gezogen oder mit Hilfe eines Werk- zeugs zerstört und in das seitliche Erdreich verdrängt. Das Zerstören von Metallrohren, insbesondere von gußeisernen bzw. duktilen Wasser-oder Gasleitungen erfolgt in der Regel mit Hilfe eines Schneidwerkzeuges, wel- ches durch das Rohr bewegt wird und dieses dabei in Längsrichtung öffnet.

Hierzu sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, wie beispielsweise der in der DE 198 31 190 C1 beschriebene Schneidwagen, der hiermit zum Ge- genstand der vorliegenden Beschreibung gemacht wird.

Zum Ersetzen der Altleitung durch ein Neurohr muß dieses mit gleichem oder größerem Durchmesser entlang der Achse des geöffneten Rohres be- wegt werden. Folglich muß das Altrohr nach dem Schneiden aufgeweitet werden. Das Altrohr hat darüber hinaus die Tendenz, nach dem Aufschnei- den in seine ursprüngliche Geometrie zurückzukehren, so daß im Übermaß aufgeweitet werden muß. Hierzu wurden verschiedene Vorrichtungen ent- wickelt, bei denen das Schneidwerkzeug in der Regel als Aufweitkonus aus-

gebildet ist. Dabei besitzt der Werkzeugkorpus einen konischen Grundkör- per mit einem Maximaldurchmesser, der größer ist als der der Altleitung. Auf dem Grundkörper ist mindestens ein Messer angeordnet. Dieser Grundkör- per wird beispielsweise mit Hilfe eines Zug-oder Schubgestänges durch die Altleitung bewegt, wobei die Leitungswand durch das Messer aufgetrennt und durch den Grundkörper aufgeweitet wird, so daß ein Neurohr entweder unmittelbar hinter dem Grundkörper oder nach abgeschlossenem Aufweit- vorgang in die Trasse der Altleitung eingezogen werden kann.

Bei einer solchen Vorrichtung treten jedoch erhebliche Schwierigkeiten auf, da der Grundkörper mit seiner Außenfläche an der Rohrinnenwandung an- liegt und je nach Altrohrmaterial und umgebendem Erdreich erhebliche Rei- bungskräfte zu überwinden sind. Des weiteren findet beim Aufweiten von insbesondere Wasserversorgungsleitungen ein Lösen von an der Innenwan- dung abgelagerten Rückständen während des Schneide-und Aufweitpro- zesses statt. Diese Ablagerungen sammeln sich vor dem Aufweitkonus und stellen einen von der Schub-oder Zugeinheit zusätzlich zu überwindenden und ständig zunehmenden Widerstand dar.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Aufweitvorrichtung zu schaffen, die ein verbessertes Aufweiten ermöglicht. Des weiteren soll die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Verfügung stellen.

Die Lösung der Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren ge- mäß den unabhängigen Patentansprüchen erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungen angegeben.

Der Erfindung liegt unter anderem der Gedanke zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufweiten einer unterirdisch verlegten Rohrleitung zu schaffen, die ei- nen Durchtritt von Material erlaubt, welches sich beim Aufweiten vor der Aufweitvorrichtung ansammelt.

Dabei können die Öffnungen die Mantelfläche des Aufweitwerkzeugs quan- titativ überwiegen, was insbesondere durch die besonders bevorzugte Aus- gestaltung des Aufweitwerkzeuges als Schienenfächer erreicht wird. Hierzu können eine Mehrzahl von Schienen um eine Achse, vorzugsweise exzen- trisch, angeordnet sein und mit ihrer Außenfläche Mantellinien eines Kegel- stumpfes ausbilden. Die Schienen können Rollen aufweisen, was die Man- telreibung beim Aufweiten zusätzlich verringert. Mit Hilfe einer solchen Anordnung lassen sich die Schub-oder Zugkräfte zum Aufweiten des Roh- res optimal ausnutzen, da mögliche Ablagerungen durch das Werkzeug abgeführt und die Mantelreibung entlang des Altrohrs reduziert werden.

Die Schienen können eine unterschiedliche Steigung aufweisen. Hierdurch und/oder durch die exzentrische Anordnung der Schienen läßt sich eine Tendenz der Aufweitvorrichtung, beim Aufweiten in dem Rohr zu verbleiben, erreichen. Die Schienen können Tragelemente aufweisen, die vorzugsweise als Adapter für eine Schub-oder Zugeinrichtung oder zum Verbinden mit einem entsprechenden Neurohr ausgebildet sind.

Im vorderen Bereich kann die Aufweitvorrichtung ein Abstandsstück zur An- bindung an eine Schneidvorrichtung aufweisen. Der hierdurch erreichte Ab- stand zwischen Schneiden und Aufweiten des Rohres stellt sicher, daß das Rohr auch tatsächlich durch die Schneidvorrichtung geöffnet und nicht durch die Aufweitvorrichtung aufgerissen wird. Der Abstand zwischen Schneidvor- richtung und Aufweitvorrichtung beträgt vorzugsweise ein 1 bis 5-faches des Rohrdurchmessers.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestell- ten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Aufweitvorrichtung im Rohr ;

Fig. 2 eine Ansicht der Rückseite der erfindungsgemäßen Aufweitvorrich- tung der Fig. 1.

Die Vorrichtung zum Aufweiten einer unterirdisch verlegten Rohrleitung be- steht aus einem Aufweitwerkzeug 1, welches im teilaufgeweiteten Rohr 2 dargestellt ist. Das Aufweitwerkzeug 1 weist Schienen 4,6,8 auf, die an Tragelementen 10,12 angeordnet sind. Die Schienen weisen Rollen 14,16, 18 auf, die mit ihrer Lauffläche 20 längs der durch die Schienenfläche 22, 24,26 aufgespannten Mantelfläche eines Kegelstumpfes aus diesen her- vortreten.

Die Schienen 4,6,8 sind sternförmig um die Tragelemente 10,12 so ange- ordnet, daß der durch die Schienen und die Tragelemente ausgebildete geometrische Körper eine Exzentrizität aufweist. Diese geometrische Form führt dazu, daß das Aufweitwerkzeug die Tendenz hat, beim Aufweiten auf der Achse des Rohres zu verbleiben.

An dem Tragelement 12 ist ein Verbindungsstück 28 zum Verbinden der Aufweitvorrichtung mit einem Schneidwerkzeug angeordnet.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten exzentrischen Aufweitkonus weisen die Schienen 4,6,8 eine andere Steigung in bezug auf die Tragelemente 10, 12 auf als die Schienen 34,36,38. Hierdurch wird eine exzentrische Aus- richtung des Aufweitwerkzeuges im Rohr erreicht.

Beim Einsetzen der Aufweitvorrichtung in das aufzuweitende Rohr wird diese in einem Abstand des 1-bis 5-fachen Rohrdurchmessers mit Hilfe des Verbindungsstücks 28 hinter einem Schneidwerkzeug angeordnet. Hier- durch läßt sich ein ausreichender Abstand zwischen der Wirkebene des Aufweitwerkzeugs im Bereich des maximalen Radius des Aufweitwerkzeugs zu dem fortlaufenden Öffnungspunkt des Schneidwerkzeugs einstellen.

Durch die schienenartige Ausgestaltung steht zwischen den Schienen genü- gend Raum für den Durchtritt von Ablagerungen und anderen Widerstands- körpern, die sich vor dem Aufweitwerkzeug oder im Bereich des Schneid- werkzeugs ansammeln, zur Verfügung. Je nach Rohr und erwarteter Abla- gerungen läßt sich die Zahl der Schienen variieren. Die an den Schienen angeordneten Rollen erlauben ein widerstandsarmes Fortbewegen der Auf- weitvorrichtung innerhalb des Rohres.




 
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