DE4244331C2 - Vorrichtung zum Zusammenfügen von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenfügen von jeweils an einem Ende mit einer Glockenmuffe versehenen Rohren bei deren Verlegen, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Bei den zu handhabenden Rohren handelt es sich im wesentlichen um unterirdisch zu verlegende Rohre, vornehmlich für den Flüssigkeitstransport, die an einem Ende mit einer Glockenmuffe versehen sind, in die beim Verlegen jeweils das der Muffe abgewandte Ende des nächst zu verlegenden Rohres eingeführt und hineingezogen werden muß. Rohre dieser Art in den größeren Durchmesserbereichen, d. h. oberhalb etwa 400 mm bestehen überwiegend aus Beton, entsprechende Rohre kleineren Durchmessers können auch aus anderen Materialien, wie Kunststoff oder Metall, bestehen.

Eine Vorrichtung zum Zusammenfügen von Rohren größeren Durchmessers ist aus der DE 36 10 836 A1 bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung besteht aus zwei Elementen in Art eines Rohrgreifers, die durch eine teleskopische Quertraverse verbunden sind, und zwischen deren Greifarmen weiterhin Zugzylinder zum zusammenziehen der beiden Rohrgreifer gegeneinander angeordnet sind. Diese Vorrichtung wird mit einem der Rohrgreifer hinter der Muffe des zuletzt verlegten Rohres angesetzt und mit dem anderen Greifer auf dem einzuführenden Ende des neu zu verlegenden Rohres verspannt. Durch Betätigen der Zugzylinder wird das muffenfreie Ende des neu zu verlegenden Rohres in die Muffe des zuletzt gelegten Rohres hineingezogen. Diese bekannte Vorrichtung, die beispielsweise mit einem eigenen motorisch angetriebenen Hydraulikaggregat versehen ist, ist in ihrer Ausführung verhältnismäßig schwer und daher im wesentlichen für das Verlegen von Rohren großen Durchmessers vorgesehen, bei dem ohnehin schweres Geschirr verwendet wird und die Vorrichtung ohne weiteres mit einem Kran in Position gebracht und verhohlt werden kann.

Um eine baulich leichtere Ausführung zu erreichen, ist eine Vorrichtung gemäß der DE 36 10 836 A1 auch schon dahingehend abgewandelt worden, daß auf den einen der beiden Rohrgreifer und die für die Verbindung der beiden Rohrgreifer vorgesehene Traverse verzichtet wurde und anstatt dessen an den Zugzylindern des verbliebenen Greifers, der hinter der Muffe des zuletzt verlegten Rohres zu positionieren ist, Zugketten angebracht wurden, die hinter dem freien Ende des neu zu verlegenden Rohres verhakt wurden, um dieses dann mit Hilfe der Zugzylinder schrittweise beizuziehen. Auch diese abgewandelte Vorrichtung ist mit einem Hydraulikaggregat versehen und ihres Gewichtes wegen nicht ohne Hebezeug handhabbar.

Eine Vorrichtung zum Zusammenfügen von Rohren kleineren Durchmessers, etwa in der Größenordnung von 200 mm beschreibt die DE 2 45 674 A1. Dieses Gerät ist zwar für die Handhabung ohne Hebezeug gedacht und für eine Handbetätigung vorgesehen, es bedient sich aber wiederum zweier Spannbügel, die durch teleskopische Traversen miteinander verbunden sind und so eine Geräteeinheit bilden, die einen Angriff am beizuziehenden Rohr nur in unmittelbarer Nähe seines einzuziehenden Endes gestattet. Da diese bekannte Vorrichtung außerdem auf eine Anpaßbarkeit der Spannbügel an verschiedene Rohrdurchmesser verzichtet, muß für jeden Rohrdurchmesser ein eigenes Gerät vorgesehen sein.

Schließlich ist aus der AT-PS 264 224 noch eine Vorrichtung zum Zusammentugen von Muffenrohren bekannt, bei der an einem Widerlager angreifende Zugmittel mittels eines zwischen einer Zugtraverse und einer Drucktraverse gelenkig abgestützten Hydraulikzylinders spannbar sind. Dabei erfolgt die Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser über im Widerlager und in der Zugtraverse vorgesehene Langlöcher. Nachteilig ist, daß der Arbeitsraum quer zur Rohrlängserstreckung jeweils mindestens so breit ausgehoben werden muß, daß Widerlager, Druck- und Zugtraverse hineinpassen und gut zu handhaben sind. Mit anderen Worten, obwohl die Vorrichtung an unterschiedliche Rohrdurchmesser anpaßbar ist, muß immer ein Arbeitsraum für den größten Rohrdurchmesser bereitgestellt werden, für den die Vorrichtung ausgelegt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zusammenfügen von Rohren verhältnismäßig kleinen Durchmessers, das heißt mit Durchmessern von etwa 400 mm und weniger zu schaffen, die einerseits so leicht ausführbar ist, daß sie ohne Hebezeug handhabbar und ohne äußere Hilfsmittel rein von Hand betätigbar ist, andererseits an Rohre unterschiedlichen Durchmessers anpaßbar ist und deren Angriffspositionen am zuletzt verlegten Rohr und am neu zu verlegenden Rohr nicht in engen Grenzen festgelegt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß grundsätzlich durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1 und den kennzeichnenden Merkmalen dieses Anspruches gelöst.

Wenn in den Schutzansprüchen und in der Beschreibung im folgenden Lagebegriffe wie horizontal, vertikal und dergleichen benutzt werden, so beziehen sich diese auf den Einsatz der neuen Vorrichtung auf eine in horizontaler Erstreckung zu verlegende Rohrleitung. Es ist klar, daß diese Voraussetzung in der Praxis nicht exakt gegeben ist, weil Rohrleitungen, insbesondere für freie Flüssigkeitsströmung im allgemeinen mit einem Gefälle verlegt werden. Die Begriffe horizontal, vertikal und dergleichen sind dann auch auf die Erstreckungsrichtung der zu verlegenden Rohrleitung zu beziehen.

Ein wesentlicher Vorteil, vornehmlich in Bezug auf eine Gewichtsersparnis wird bei der neuen Vorrichtung dadurch erzielt, daß ein Zugantrieb in Form nur eines einzigen hydraulischen Arbeitszylinders verwendet wird, der ohne weiteres mit einer ebenfalls an der Vorrichtung vorgesehenen kleinen hydraulischen Handpumpe betätigbar ist. Das Vorsehen eines einzigen durchgehenden und gleitbar über den Arbeitszylinder geführten Zugmittels gewährleistet weiterhin, daß die Zugkraft auf beide Angriffspunkte am beizuziehenden Rohr jeweils ohne weitere Steuerungsmaßnahmen gleichmäßig verteilt wird, wodurch ein Verkanten des neu zu verlegenden Rohres beim Beiziehen weitgehend ausgeschlossen wird.

Grundsätzlich ist die Vorrichtung dafür vorgesehen, daß die Grundeinheit hinter der Muffe des zuletzt verlegten Rohres positioniert und verspannt wird und die beiden Enden des durchgehenden Zugmittels an dem der auszuführenden Verbindungsstelle abgewandten Stirnseitenumfang des neu zu verlegenden Rohres eingehakt werden, um dieses beizuziehen. Dabei ist es je nach Länge der einzelnen Rohrabschnitte nicht einmal unbedingt erforderlich, daß die Grundeinheit hinter der Muffe des zuletzt verlegten Rohres verspannt wird. Sie kann eventuell sogar noch am vor letzten Rohr angesetzt bleiben, wenn ein entsprechend langes Zugmittel verwendet wird. Eine derartige Arbeitsweise kann den Vorteil haben, daß das Gewicht der bereits verlegten Rohre, an dem sich die Vorrichtung abstützt, größer ist, und ein ungewolltes Lösen des zuletzt verlegten Rohres aus seiner Verlegeposition beim Beiziehen des neuen Rohres verhindert wird. Insbesondere bei der Verwendung von einer Kette als Zugmittel sind die Haken zum Einhaken am Ende des beizuziehenden Rohres vorteilhafterweise so ausgebildet, daß sie mit jedem beliebigen Kettenglied der Zugkette verbindbar sind.

Wird zum Verlegen der Rohre ein von einem Kran getragener Rohrgreifer verwendet, weist dieser bevorzugt an seinen Spannbügeln Einrichtungen zum Einhaken des Zugmittels auf. In diesem Fall kann das neu zu verlegende Rohr beigezogen werden, indem das Zugmittel der neuen Vorrichtung an dem Rohrgreifer eingehängt wird, so daß das neue Rohr ohne Verwendung spezieller Haken beigezogen werden kann, während es noch in dem Rohrgreifer hängt, mit dem es in den Verlegungsgraben eingebracht worden ist. Das noch hängende Rohr läßt sich dabei leicht in seine vorgesehene Erstreckung ausrichten.

Um ein verkantungsfreies Beiziehen eines neuen Rohres zu erreichen, ist das Zugmittel zweckmäßigerweise an den Spannbügeln der Grundeinheit in einer Höhe geführt, die sich in etwa auf der Höhe der Mittelebene des von der Grundeinheit umfaßten Rohres befindet. Um den Zug auf das Zugmittel durch einen einzigen Zugantrieb auf einfache Art und Weise ausführen zu können, ist das Zugmittel in bevorzugter Ausführungsform im Bereich seiner Angriffspunkte an den Spannbügeln der Grundeinheit nach oben umgeleitet und gleitend über das obere Ende eines hydraulischen Expansionszylinders geführt, der in senkrechter Anordnung auf dem Auflageelement der Grundeinheit abgestützt ist. Unmittelbar neben dem Arbeitszylinder kann hier eine einfache hydraulische Handpumpe zum Betrieb des Zylinders angeordnet sein.

Für das Verspannen der Grundeinheit auf einem Rohr bzw. die Anpassung der Spannbügel der Grundeinheit an Rohre unterschiedlichen Durchmessers ist zweckmäßigerweise ein einfacher, von Hand betätigbarer Spindeltrieb vorgesehen.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der neuen Vorrichtung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen noch näher erläutert. Darin stellen dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Zusammenfügen von Rohren, in Einsatzposition an zwei Rohren und

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1.

In Fig. 1 ist rechts ein Teil eines (bereits verlegten) Rohres 2 dargestellt, welches an seinem linken Ende mit einer Glockenmuffe 4 versehen ist. Links ist in unterbrochener Darstellung ein (zu verlegendes) Rohr 6 gezeigt, welches an seinem linken Ende ebenfalls mit einer Glockenmuffe 8 versehen ist und mit seinem entgegengesetzten Ende 10 in die Glockenmuffe 4 des bereits verlegten Rohres 2 eingeführt bzw. hineingezogen werden soll.

Auf dem Rohr 2, und zwar unmittelbar hinter dessen Glockenmuffe 4 ist die Grundeinheit 12 einer Vorrichtung zum Zusammenfügen von Rohren angeordnet, deren Einzelteile auch aus der stirnseitigen Ansicht der Fig. 2 hervorgehen. An den Enden einer teleskopisch längenveränderlichen Traverse 14 ist je ein Spannbügel 16 fest angebracht. Die Spannbügel 16 sind an ihren oberen Enden durch einen Spindeltrieb 18 miteinander verbunden, durch dessen Betätigung mittels einer (nicht dargestellten) Handkurbel der gegenseitige Abstand der Spannbügel zur Anpassung an einen bestimmten Rohrdurchmesser und zum Verspannen der Grundeinheit auf einem Rohr veränderbar ist. An die unteren Enden der Spannbügel 16 sind Spannbacken 20 beweglich angelenkt, die im allgemeinen mit einer Kunststoffschicht belegt sind und sich der Außenkontur des erfaßten Rohres anpassen können.

Gelenkig mit den oberen Enden der Spannbügel 16 verbunden sind weiterhin zwei Lenker 22 die mit ihren anderen Enden gelenkig mit einem Auflageelement 24 verbunden sind, mit dem die Grundeinheit oben auf dem Rohr 2 aufliegt. Die Lenker 22 selbst bestehen je aus zwei Blechen, die zu beiden Seiten der Spannbügel 16 bzw. der Traverse 14 angeordnet sind. Beim Zusammenfahren der Spannbügel 16 durch Betätigen des Spindeltriebes 18 bewegen sich die äußeren Endpunkte der Lenker 22 auch aufeinander zu, wodurch die Neigung der Lenker steiler wird und sich das Auflageelement 24 relativ zur Traverse 14 nach unten in Richtung auf die Spannbacken 20 bewegt. Hierdurch wird der in die Dreipunktlagerung aus Auflageelement 24 und Spannbacken 20 einbeschreibbare Kreis insgesamt verkleinert, wodurch die Vorrichtung automatisch an Rohre unterschiedlichen Durchmessers anpaßbar ist. Die Spannbacken 20 sind so positioniert, daß sie immer unterhalb der horizontalen Mittelebene des Rohres 2 an diesem angreifen, was durch die abwärts geneigten Radiusstrahlen 27 angedeutet ist.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist das Auflageelement 24 über den Bereich der Spannbügel 16 hinaus nach rechts verlängert. Hier ist auf dem Auflageelement 24 in senkrechter Anordnung ein nur mit seinem unteren Ende sichtbarer hydraulischer Arbeitszylinder 26 vorgesehen, der mit einem Hubrohr 28 umgeben ist, welches bei Betätigung des hydraulischen Arbeitszylinders 26 senkrecht nach oben bewegbar ist. Eine im Hubrohr angeordnete (nicht dargestellte) Zugfeder holt das Hubrohr bei nicht beaufschlagtem Arbeitszylinder 26 wieder nach unten zurück. Neben der Zylinderanordnung ist auf dem Auflageelement 24 noch eine hydraulische Handpumpe 30 für die Betätigung des Arbeitszylinders 26 vorgesehen.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist über das obere Ende des Hubrohres 28 in einer Umlenkschleife 40 eine Zugkette 32 gleitbar geführt, die sich zu beiden Seiten des Hubrohres in einer senkrechten Ebene schräg zu den unteren Enden der Spannbügel 16 hin erstreckt. Kurz oberhalb der Spannbacken 20, auf einer Höhe, die in etwa der Höhe der horizontalen Mittelebene des erfaßten Rohres entspricht, sind an den Spannbügeln 16 Umlenkrollen 34 für die weitere Führung der Zugkette 32 angebracht. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, befinden sich die Umlenkrollen 34 an derjenigen Seite der Spannbügel 16, an der auch das Hubrohr 28 angeordnet ist, so daß die Zugkette vom oberen Ende des Hubrohres 28 in einer im wesentlichen senkrechten Ebene nach unten geleitet und dann durch die Umlenkrollen 34 in eine horizontale Richtung umgelenkt wird. Zur besseren Führung erstreckt sich die Zugkette 32 noch durch horizontale Führungshülsen 36, die in den Spannbügeln 16 vorgesehen sind.

In Richtung auf ihre freien Enden hin ist die Zugkette 32 je nach erforderlicher Länge mit irgendeinem ihrer Kettenglieder in Zughaken 38 eingehakt, die die Glockenmuffe 8 hintergreifend am Ende des beizuziehenden Rohres 6 etwa in Höhe von dessen horizontaler Mittelebene angesetzt sind.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen:
Die Grundeinheit 12 wird auf das zuletzt verlegte Rohr 2 unmittelbar hinter dessen Glockenmuffe 4 aufgesetzt und durch Handbetätigung des Spindeltriebes 18 dort auf dem Rohrumfang verspannt. Sodann werden die Zughaken 38 an dem Ende des beizuziehenden Rohres 6 angesetzt und die Zugkette 32 in passender Länge mit den Zughaken 38 verhakt.

Sodann wird durch Betätigen der hydraulischen Handpumpe 30 der hydraulische Arbeitszylinder 26 aktiviert und der ihn umgebende Hubzylinder 28 nach oben gedrückt, wodurch auf die Kette 32 eine Zugkraft ausgeübt wird, die über die Umlenkrollen 34 in eine horizontale Richtung umgelenkt wird, um so das Rohr 6 in die Glockenmuffe 4 des Rohres 2 hineinzuziehen.

Wird für das Einbringen des neu zu verlegenden Rohres 6 in seine richtige Verlegeposition ein Rohrgreifer als Hebezeug verwendet, so ist es möglich, die Zugkette 32 unmittelbar an dem Rohrgreifer einzuhängen, wenn dieser an seinen Spannbügeln mit entsprechenden Einhakmitteln versehen ist. Die Zughaken 38 können dann entfallen.

Da die neue Vorrichtung nur sehr wenige und einfache Teile aufweist, nämlich eine Grundeinheit mit nur einem Rohrgreiferelement, einer einzigen Zugkette und nur einem einzigen Zugzylinder sowie einfache Betätigungselemente in Form eines Handspindeltriebes und einer kleinen hydraulischen Handpumpe, läßt sie sich für die Handhabung von Rohren kleineren Durchmessers, das heißt in einem Durchmesserbereich von etwa 200 bis 450 mm baulich derart leicht ausführen, daß sie ohne Hebezeug gehandhabt werden kann. Die beschriebene Ausführungsform gewährt dabei auch bei Verwendung eines einzigen Zugmittels und eines einzigen Zugantriebes eine gleichmäßige Zugkraftverteilung auf die beiden Enden des Zugmittels.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Zusammenfügen von jeweils an einem Ende mit einer Glockenmuffe versehenen Rohren bei deren Verlegen, mit einer auf dem Außenumfang eines Rohres verspannbaren Grundeinheit, einerseits von der Grundeinheit ausgehenden und andererseits direkt oder indirekt an zwei Punkten eines anderen Rohres befestigbaren Zugmitteln, insbesondere in Form von Kette oder Seil, und an der Grundeinheit vorgesehenen Zugantriebsmitteln zum Beiziehen der Zugmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugmittel ein schlaufenförmig durch die Grundeinheit (12) hindurchgeführtes, durchgehendes Zugmittel (32) bilden und die Zugantriebsmittel aus einer einzigen Zugantriebseinrichtung (26, 28) bestehen, die in einer Umlenkschlaufe (40) des durchgehenden Zugmittels (32) angreift und an der das durchgehende Zugmittel (32) gleitbar geführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundeinheit (12) in Form eines Rohrgreifers ausgebildet ist, mit einem auf der Oberseite eines Rohres (2) abstützbaren Auflageelement (24) und zwei das Rohr (2) umgreifenden Spannbügeln (16), die mit Spannbacken (20) unterhalb der Mittelebene des Rohres (2) an den Rohraußenmantel anlegbar sind, und mit Antriebsmitteln (18) zum Öffnen und Schließen der Spannbügel (16).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel zum Öffnen und Schließen der Spannbügel (16) als ein handbetätigbarer Spindeltrieb (18) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der Spannbügel (16), etwa in Höhe der Mittelebene eines von diesen zu umschließenden Rohres (2) eine Umlenkeinrichtung, insbesondere eine Umlenkrolle (34) vorgesehen ist, mit der das einheitliche Zugmittel (32) aus seiner durch seine Befestigung an dem anderen Rohr (6) bedingten, im wesentlichen horizontalen Richtung in eine Richtung in einer im wesentlichen vertikalen Ebene umlenkbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Zugantriebsmittel bildender hydraulischer Arbeitszylinder (26) in etwa in dieser, im wesentlichen vertikalen Ebene in senkrechter Anordnung auf dem Auflageelement (24) der Grundeinheit (12) abgestützt ist und das einheitliche Zugmittel (32) in dieser im wesentlichen vertikalen Ebene gleitend über das nach oben expandierbare obere Ende des Zugantriebsmittels (26, 28) geführt ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Auflageelement (24) der Grundeinheit (12) eine hydraulische Handpumpe (30) zum Betreiben des Arbeitszylinders (26) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das einheitliche Zugmittel eine durchgehende Zugkette (32) ist, und daß am Endumfang des anderen Rohres (6) ansetzbare Zughaken (38) vorgesehen sind, die mit einem beliebigen Kettenglied der Zugkette (32) verhakbar sind.