-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anbohrsystem für Hausanschlussleitungen. Solche Hausanschlussleitungen dienen zur Versorgung von Häusern mit Fluiden, also beispielsweise mit Gasen oder Flüssigkeiten, wie Gas, Wasser usw. Sie führen im fertigen Bauzustand von einem unterirdisch verlegten Hauptrohr in den Keller eines Hauses zur dortigen Verteilereinrichtung. Es ist vorteilhaft, solche Hausanschlussleitungen schon vor Baubeginn vorzuverlegen, wobei die Leitungen selbst bis zu ihrer kontinuierlichen Verwendung leer bleiben sollten, um unhygienische Totwasserbereiche zu vermeiden. Aus diesem Grund sind diejenigen Leitungsabschnitte, die von der an der Straße entlang liegenden Hauptleitung und dort von einer im Tiefbau verlegten Armatur abgehen und mit der Hausanschlussleitung verbunden werden sollen, üblicherweise an ihrem Ende durch einen scheibenartigen Verschluss verschlossen. Meist liegt dieser Verschluss an einem kurzen Leitungsstück, welches von einer im Tiefbau verlegten Armatur zum Baubereich hin abgeht. An diesen Abgang wird dann noch im verschlossenen Zustand die Hausanschlussleitung angelegt und befestigt, beispielsweise über einen darüber liegenden Schweißverbinder verschweißt.
-
Gemäß dem Stand der Technik wird dann nach dem Unterboden-Verlegen der Hausanschlussleitung ein Bohrkopf durch die Hausanschlussstelle mittels eines daran angebrachten Schiebergestänges bis zur Verschlussscheibe am verschlossenen Abgang der Fluid führenden Armatur vorgeschoben, und über das Schiebergestänge wird der Bohrkopf dann in Drehung versetzt, um die Verschlussscheibe durchzubohren und die Fluidverbindung in die Hausanschlussleitung freizugeben.
-
Diese herkömmlichen Anbausysteme weisen einige Nachteile auf. Zunächst einmal ist bei Baubeginn meist nicht sichergestellt, dass die Hausanschlussleitungen schon gerade und in ihrem letztendlich vorgesehenen Zustand verlegt sind. Oftmals würde die Hausanschlussleitung gerne verwendet, um beispielsweise Bauwasser bereitzustellen, sie müsste dafür aber in einem Bogen zur Oberfläche hin laufen und auch in diesem Zustand ”frei gebohrt” werden können. Andererseits ist auch im Endverlegungszustand nicht immer gewährleistet, dass die Hausanschlussvorrichtung vollständig geradlinig verläuft. Herkömmliche Anbohreinrichtungen, die durch die Hausanschlussleitung eingeführt werden, können aber wegen des starren Schiebergestänges nicht durch gebogene Hausanschlussleitungen geführt werden, und auch bei Hausanschlussleitungen mit nur leichten Biegungen oder Verformungen führt die Verwendung eines starren Gestänges dazu, dass die Bohrung erschwert oder der Bohrkopf ungenau geführt wird. Deshalb werden der Bohrkopf oder eine Führung am starren Gestänge gemäß dem Stand der Technik um einiges kleiner im Durchmesser ausgestaltet als der Innendurchmesser der Hausanschlussleitung. Dies führt aber zu einer noch ungenaueren Führung des Bohrkopfes in der Leitung, so dass die durchzubohrende Abschlussscheibe nicht mittig angebohrt und sehr oft die Innenwandung des Rohres beschädigt wird.
-
Die
DE 195 18 585 C2 betrifft eine Anbohr- und/oder Absperrarmatur für eine unter Mediendruck stehende Rohrleitung. Ein an der Rohrleitung sitzendes Gehäuse weist zwei rohrförmige Stutzen auf, nämlich einerseits einen Hauptstutzen, der zwar zur Rohrleitung hin eine Rohröffnung aufweist, aber die Rohröffnung von einem im Stutzen axialbeweglichen Absperrglied bedarfsweise verschließbar ist, und andererseits einen Nebenstutzen, der – in Offenstellung des Absperrglieds – das Medium aus der Rohrleitung in einen an den Nebenstutzen angeschlossenen Abzweig weiterleitet. Eine teleskopartig längenveränderliche Spindel am Absperrglied ist drehgelagert und deren Ende ragt aus dem Hauptstutzen heraus. Eine Schlüsselstange dient zur Drehbetätigung des Spindelendes, wobei die Schlüsselstange von einem Schutzrohr umgeben ist. Das Spindelende verläuft gegenüber einer durch die Achse der Rohrleitung gelegten Vertikalebene abgewinkelt. Zwischen dem Spindelende und der Schlüsselstange ist ein biegsames Wellenstück angeordnet. Zwischen dem Hauptstutzen und dem Schutzrohr ist eine krümmbare Schutzhülle angeordnet. Das Wellenstück und die Schutzhülle bilden einen Adapter, der den Winkel zwischen der Längsachse der Schlüsselstange oder dem Schutzrohr einerseits und der Achse des Spindelendes oder des Hauptstutzens andererseits überbrückt.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anbohrsystem für Hausanschlussleitungen bereitzustellen, welches die oben genannten Nachteile überwindet. Insbesondere soll eine Anbohrung zur Herstellung der Fluidverbindung zwischen der Hausanschlussleitung und einer Fluidquelle unbeschadet von Biegungen oder Bögen in der Hausanschlussleitung ermöglicht werden.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, und insbesondere durch dessen kennzeichnende Merkmale erfüllt. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Anbohrsystems.
-
Mit anderen Worten wird das bisher verwendete starre Bohrgestänge durch eine kraftübertragende Welle ersetzt, die sich den Biegungen oder Bögen in der Hausanschlussleitung anpassen kann. Dadurch wird zunächst einmal gewährleistet, dass das Anbohren von Abschlussscheiben auch durch stärker gebogene Hausanschlussleitungen grundsätzlich möglich wird. Dies bringt wiederum den großen Vorteil mit sich, dass die Hausanschlussleitung schon während der Bauarbeiten, wenn sie noch vom unterirdisch verlegten Hauptrohr im Bogen zu einem Punkt an der Baustellenoberfläche führt, angebohrt und als Versorgungsleitung, beispielsweise für Bauwasser, verwendet werden kann. Mit anderen Worten ist es durch das erfindungsgemäße Anbohrsystem möglich, durch eine von der Oberfläche im Bogen zur Hauptleitung führende Hausanschlussleitung einen Bohrkopf zu führen und die Anbohrung vorzunehmen, so dass das in der Hausanschlussleitung geführte Medium an der Baustellenoberfläche zur Verfügung steht.
-
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Flexibilität der Welle es dem Bohrkopf gestattet, im Wesentlichen immer gut zentriert in der Leitung zu legen, während bisher verwendete starre Bohrgestänge bei Abbiegungen der Hausanschlussleitungen auch immer eine Drehung/Verkippung des Bohrkopfes gegenüber der Axialrichtung der Leitung hervorriefen. Der Bohrkopf kann außerdem mit größtmöglichem Durchmesser konstruiert werden.
-
Alle oben genannten Faktoren führen vorteilhafterweise dazu, dass die Anbohrung einer Abschlussscheibe sehr gut zentriert erfolgen wird und in jedem Verlegungszustand für die Hausanschlussleitung durchgeführt werden kann.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anbohrsystem weist die Welle an ihrem am Bohrkopf liegenden Ende ein Kupplungsstück zur Verbindung mit dem Bohrkopf auf. An ihrem anderen Ende, nämlich an ihrem vom Bohrkopf abgelegenen Ende kann die Welle ein Kupplungsstück zur Verbindung mit einer Drilleinrichtung, insbesondere einer Bohrmaschine aufweisen. Das erstgenannte Kupplungsstück zwischen Welle und Bohrkopf kann zusätzlich noch leicht abbiegbar oder gelenkig ausgestaltet sein, um Kippkräfte auf den Bohrkopf zu vermeiden.
-
Die Welle kann von einem flexiblen Schutzrohr umgeben sein, und es besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, die Welle in unterschiedlichster Weise auszugestalten. Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Welle ein Kunststoff oder Gummimaterial aufweist, das insbesondere durch ein- oder mehrlagiges Stahlgewebe verstärkt ist, um eine Drehmomentübertragung effektiv zu machen. Es besteht die Möglichkeit, eine Vollmaterialwelle zu verwenden, jedoch kann die Welle grundsätzlich auch eine schlauchartige Ausbildung haben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als Welle einfach ein stahlgewebeverstärkter Hydraulikschlauch verwendet, wie er im Handel erhältlich ist; es hat sich bei Tests herausgestellt, dass solche Hydraulikschläuche sich sehr gut zur Drehmomentübertragung und für den Vorschub des Bohrkopfes im Rahmen der vorliegenden Erfindung eignen.
-
Um ein Verkippen des Bohrkopfes und eine nicht zentrische Anbohrung zu vermeiden, ist das erfindungsgemäße Anbohrsystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so ausgebildet, dass im Bereich des Bohrkopfes eine umlaufende Führung vorgesehen ist, die den Bohrkopf an der Innenwandung der Hausanschlussleitung anliegend in dieser zentriert und führt. Gegenüber der Anbringung von Führungen an starren Schiebergestängen hinter dem Bohrkopf hat eine solche Ausbildung den Vorteil, dass die Führung direkt dort erfolgt, wo sie notwendig ist und ihre Zentrierungsaufgabe am besten erfüllt, nämlich im Bereich des Bohrkopfes selbst.
-
Zusätzlich wirkt es sich vorteilhaft aus, wenn die Führung mit der Innenwandung der Hausanschlussleitung nur über eine kurze axiale Länge in Kontakt steht, insbesondere lediglich einen Linienkontakt herstellt. Sie kann beispielsweise ein polierter Ring um den Bohrkopfumfang sein, der nur an einer Linie Kontakt mit der Innenwandung der Hausanschlussleitung macht. Diese kurze axiale Kontaktfläche stellt sicher, dass sich der Bohrkopf in den Biegungen der Hausanschlussleitung nicht verkantet oder dort stecken bleibt.
-
Wenn die Führung in geringem Abstand zum Vorderende des Bohrkopfes an diesem angeordnet ist, ergibt sich eine vorteilhaft genaue Zentrierung am Vorderende des Bohrkopfes. Es kann aber grundsätzlich auch eine weitere Führung am Kupplungsstück der Welle nahe dem Bohrkopf vorgesehen sein.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anbohrsystem ist die Führung als ein Wälzlager ausgestaltet, insbesondere als ein Kugel- oder Rollenlager. Hierdurch wird eine sehr freie und fast reibungslose Drehung des Bohrkopfes ermöglicht.
-
Da die Führung, egal in welcher Ausführungsform, im Durchmesser größer sein wird als die schneidenden Teile des Bohrkopfes, wird sie nach der Herstellung der Bohrung auch immer einen Anschlag an der durchbohrten Verschlussscheibe bereitstellen, so dass verhindert werden kann, dass hinter der Verschlussscheibe liegende Armaturenelemente angebohrt oder beschädigt werden.
-
In weiterer Ausgestaltung sieht die vorliegende Erfindung noch vor, dass an der Anbohrstelle eine Zentrierungsvorrichtung für den Bohrkopf vorgesehen ist, um auch noch kleine mögliche Zentrierfehler des Bohrkopfes zu beheben. Insbesondere kann hierfür eine mittige Zentrierungsausnehmung in einer Verschlussscheibe bereitgestellt werden, welche die Spitze eines Zentrierbohrers des Bohrkopfes aufnimmt.
-
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der beiliegenden Figuren und anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung für die Verlegung einer Hausanschlussleitung an einer Hausbaustelle;
-
2 einen erfindungsgemäßen Bohrkopf gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Hausanschlussleitung;
-
3 einen erfindungsgemäßen Bohrkopf gemäß einer zweiten Ausführungsform;
-
4 eine erfindungsgemäße flexible Welle mit Kupplungsstücken für den Bohrkopf und eine Bohrmaschine;
-
5 eine Verbindung zwischen einer Hausanschlussleitung und einem verschlossenen Armaturenabgang; und
-
6 die flexible Welle des erfindungsgemäßen Anbohrsystems mit aufgesetzter Dicht- und Spülgarnitur am Bohrkopf abgewandten Ende.
-
In der 1 ist schematisch und grundsätzlich gezeigt, wie eine Hausanschlussleitung 1 auf einer Baustelle bogenförmig verlegt sein kann, damit beispielsweise während der Bauarbeiten Bauwasser entnommen werden kann.
-
Die Hausanschlussleitung 1 geht von ihrem über der Oberfläche befindlichen offenen Ende 10 bis zu einer Anschlussarmatur 2, an deren rechten Abgangsstutzen 8 sie befestigt ist. In der 5 ist diese Befestigung grundsätzlich ersichtlich; am Anschlussstutzen 8 der Armatur 2, einer Schieberarmatur, erstreckt sich der Abgang 27 zur Anschlussleitung 1 hin, und dieser Abgang 27 ist mit einer Dichtscheibe 28 verschlossen, so dass Fluid in dem Stutzen nicht austreten kann. Zum Abgang 27 hin ist von der rechten Seite her die Hausanschlussleitung 1 geführt worden, und zwar so, dass diese Bauteile axial ausgerichtet sind, jedoch noch etwas Abstand an ihren Stirnflächen aufweisen. Über die beiden Enden des Abgangs 27 und der Hausanschlussleitung 1 wird dann ein Schweißverbinder 30 gelegt und ein Schweißvorgang durchgeführt, der diese Verbindung fluiddicht nach außen abschließt.
-
Auf diese Weise wird also zunächst mit verschlossenem Abgang am Anschlussstutzen 8 der Schieberarmatur 2 die Verbindung zwischen der Hausanschlussleitung 1 und der Armatur 2 hergestellt, die in 1 zu sehen ist. Ebenso in 1 ist noch dargestellt, dass von der Schieberarmatur 2 nach links eine weitere Leitung abfährt, die zur Hauptleitung 6 führt, welche unterirdisch im Bereich der Straße verlegt ist, deren Teerdecke im oberen Teil der 1 mit dem Bezugszeichen 5 angedeutet ist.
-
Von der Schieberarmatur 8 führt ein Schiebergestänge 3 nach oben zu einer Straßenkappe 4, die im vorliegenden Fall aber günstigerweise nicht in die Teerdecke 5 der Straße eingebracht ist, wo sie stören könnte, sondern im Bereich des Gehweges bzw. des Gartens des zu errichtenden Hauses.
-
Im in 1 gezeigten Zustand ist also die Hausanschlussleitung 1 gebogen. Es kann aber durchaus vorkommen, dass möglicherweise durch diese gebogene Hausanschlussleitung schon Medium entnommen werden soll, das aus der Hauptleitung 6 stammt, beispielsweise Wasser, das während der Bauarbeiten verbraucht werden soll. Durch das erfindungsgemäße Anbohrsystem kann dies nunmehr gewährleistet werden, da es sich auch bei solchermaßen gebogenen Anschlussleitungen eignet.
-
In 2 ist ein Bohrkopf gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Er liegt in der Hausanschlussleitung 1 und wird dort über die Ringführungen 14 und 15 geführt und zentriert. Der Bohrkopf ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 11 angedeutet. Er weist an seinem vorderen, links dargestellten Ende einen mittigen Zentrierbohrer 12 und eine Zylindersäge 13 auf, und diese beiden Teile sind an ihrem hinteren, rechten Ende an einem Kupplungsstück 21 befestigt, genauer an dem vorderen verjüngten Abschnitt 20 des Kupplungsstückes 21. Über das Kupplungsstück 21 wird die Drehung der Antriebswelle, wie später noch detailliert erläutert wird, auf den Bohrkopf 11 übertragen. Anstelle der Zylindersäge kann auch eine, zum Beispiel zylinderförmige, rotierende glatte Schneideinrichtung zum Einsatz kommen, insbesondere ein umlaufendes Messer. Die Axialkräfte auf die Antriebswelle werden dabei zwar größer, können jedoch aufgenommen werden.
-
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Bohrkopfes, wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Dieser Bohrkopf 16 weist ebenfalls einen mittigen Zentrierbohrer 12 und um diesen herum eine kurze Zylindersäge 13 auf. Im Mittelbereich des Bohrkopfes 16 ist dieser aber geteilt und bietet somit die Möglichkeit für die Aufnahme eines Kugellagers 17, welches am Außenumfang wiederum als Führung für den Bohrkopf 16 dient und an der Innenseite der hier nicht dargestellten Hausanschlussleitung anliegt. Auch der Bohrkopf 16 ist an seinem rechten, hinteren Ende wiederum an dem verjüngten Ende 20 eines Kupplungsstückes 21 befestigt, das einen Teil der flexiblen Antriebswelle bildet. Die Befestigung kann hier beispielsweise über einen Gewindestift 18 erfolgen.
-
Die 3 zeigt die Antriebs- und Vortriebseinrichtung für den Bohrkopf gemäß der vorliegenden Erfindung in verkürzter Darstellung. Grundsätzlich wird diese in 4 dargestellte Antriebswelle mindestens so lang sein, dass sie durch die gesamte in 1 dargestellte Hausanschlussleitung 1 hindurchgehen kann und etwas über das Ende 10 hinausragt. Sie besteht aus der flexiblen Welle 24, die ein Gummimaterial mit eingeflochtenen Stahlgewebeverstärkungen sein kann. Über dieser flexiblen Welle 24 liegt ein Schutzrohr 23, an den beiden Enden ist das Schutzrohr abgeschnitten und über der Welle liegt eine Abdeckung 26, die eine Anlaufscheibe 22 unterbringt.
-
Am linken Ende umfasst die flexible Welle 24 über eine gewisse Länge das Kupplungsstück 21, welches dann über das Ende der Welle 24 hinausragt, wo es am Abschluss einen verjüngten Abschnitt 20 aufweist. Der herausragende Endabschnitt des Kupplungsstückes 21 mit der Verjüngung 20 ist derjenige, der in den 2 und 3 zu sehen ist und an dem die Befestigung des Bohrkopfes erfolgt.
-
Auf der rechten Seite ist in eben solcher Ausführung ein weiteres Kupplungsstück 25 gezeigt, an das beispielsweise eine Bohrmaschine angesetzt werden kann. Die Drehung der Bohrmaschine wird dann über die flexible Welle 24 und das Kupplungsstück 20, 21 auf den Bohrkopf übertragen, so dass eine Bohrung durchgeführt werden kann, wie sie im Weiteren wieder anhand der 5 näher erläutert wird. Wie schon oben angesprochen, ist in 5 der Abgang 27 einer fluidführenden Armatur dargestellt. In dem Abgang 27 befindet sich das Fluid, das durch die Hausanschlussleitung 1 zum Verwendungsort gebracht werden soll. Der Abgang 27 ist vorne durch die Abschlussscheibe 28 verschlossen, die mittig eine Zentrierungsausnehmung 29 aufweist.
-
Wie oben beschrieben sind der Abgang 27 und die Hausanschlussleitung 1 über den Schweißverbinder 30 dicht so miteinander verbunden, dass sie axial ausgerichtet sind. In der Hausanschlussleitung 1 wiederum befindet sich der Bohrkopf mit dem Zentrierbohrer 12 und der Zylindersäge 13, auf der sehr weit im vorderen Bereich der polierte Ring 14 umfänglich aufgebracht ist, der als Führung des Bohrkopfes dient. Diese Positionierung des polierten Ringes 14 gestattet eine Führung des Bohrkopfes gerade an der Stelle, wo eine solche am meisten notwendig ist, nämlich im Bereich seines vorderen Endes, so dass schon hierdurch sehr gut sichergestellt wird, dass eine mittige Anbohrung der Verschlussscheibe 28 gewährleistet wird. Der Bohrkopf ist wiederum – wie schon oben beschrieben – mit dem Kupplungsstück 20, 21 verbunden, welches die Drehung der flexiblen Welle auf den Bohrkopf überträgt. Zum Anbohren der Verschlussscheibe 28 wird nunmehr der Bohrkopf nach links weiter vorgebracht, und hierbei kommt eine zusätzliche Zentrierfunktion zum Tragen. Beim Vorwärtsbringen des Bohrkopfes wird nämlich der Zentrierbohrer 12 mit seiner Spitze direkt in die Ausnehmung 29 an der Verschlussscheibe 28 einfahren und es wird somit gewährleistet, dass beim eigentlichen Anbohrvorgang auch eine genau mittige Bohrung durch die Zylindersäge 13 hergestellt wird. Durch die Zentrierung über die Ausnehmung 29 kann verhindert werden, dass beispielsweise ein Rütteln beim anfänglichen Bohren die entstehende Bohrung unmittig macht.
-
Die vorliegende Erfindung kombiniert somit zwei vorteilhafte Ausgestaltungen, die grundsätzlich auch eigenständig ihre Wirkung entfalten können, nämlich einerseits die Flexibilität der Antriebswelle und andererseits die Führung für den Bohrkopf im Bereich des Bohrkopfes selbst und vorzugsweise an diesem sowie die hieraus und aus der Bereitstellung der Zentrierungs-Ausnehmung 29 entstehende zuverlässige Mittelzentrierung für die Anbohrung.
-
Die 6 zeigt noch abschließend, wie beim Anbohrvorgang das ”hintere Ende” der flexiblen Antriebswelle abgedichtet und geschützt wird. Hierzu wird eine Dicht- und Spülgarnitur über das Ende der Hausanschlussleitung 1 gesetzt, welche im Verbindungsbereich mit der Hausanschlussleitung 1 ein teilbares Steckfitting 31 umfasst, an das sich Übergangsstücke 32 und 33 anschließen. Die flexible Welle 24 mit ihrem Schutzrohr geht über das Ende der Hausanschlussleitung 1 hinaus durch die Garnitur, die nach den Übergangsstücken 32 und 33 ein Aufnahmestück 35 mit einem Spülhahn 34 aufweist, durch den Spülfluid ab- bzw. einströmen kann. Hinter der Aufnahme 35 wird dann die flexible Welle 23 über zwei nicht bezeichnete O-Ringe abgedichtet, wobei am entsprechenden Gehäusestück noch ein Außengewinde 36 für eine Vorschubmutter angebracht ist. Die Welle 23, 24 ragt dann noch mit ihrem hinteren Ende aus der Garnitur heraus, wo sich das Kupplungsstück 25 für die Bohrmaschine befindet.
-
So wird es durch das Anbohrsystem gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, auch nicht gerade verlaufende Hausanschlussleitungen in Betrieb zu nehmen und eine zentrierte und mittige Anbohrung vorzunehmen.