CH664849A5

CH664849A5 - Verfahren zur herstellung einer kraftschluessigen und elektrisch leitenden verbindung zwischen zwei rohrsystemen.

Info

Publication number: CH664849A5
Application number: CH3355/84A
Authority: CH
Inventors: Hans Martin Schmidtchen
Original assignee: Kabel Metallwerke Ghh
Priority date: 1983-07-16
Filing date: 1984-07-11
Publication date: 1988-03-31
Also published as: SE8403699L; SE459056B; NO163389C; FI841993A; FI80338B; DE3325757C2; NO163389B; GB2143606B; IT1178392B; US4613166A; IT8448320A0; FR2549301A1; NL8402161A; GB2143606A; CA1239954A; DE3325757A1; FI80338C; SE8403699D0; BE900144A; NL192311C

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer kraftschlüssigen und elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei aus mindestens zwei koaxial zueinander angeordneten Metallrohren und einer zwischen diesen Metallrohren befindlichen Kunststoffschicht bestehenden starren Rohrsystemen, insbesondere zwei Versorgungsleitungen für eine elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe.

Für die Versorgung von Unterwasserpumpen mit elektrischer Energie und Kühl- bzw. Schmiermittel ist eine Versorgungsleitung vorgeschlagen worden, die aus drei koaxial zueinander angeordneten Metallrohren besteht, die durch Kunststoffschichten elektrisch gegeneinander isoliert sind. Die drei konzentrischen Rohre bilden die drei Phasenleiter für die Versorgung der Unterwasserpumpe mit elektrischer Energie, während der Innenraum des inneren Rohres als Transportkanal für das Kühl- bzw. Schmiermittel dient. Diese Versorgungsleitung wird innerhalb eines etwas grösseren Rohres verlegt, wobei der Ringraum zwischen der Versorgungsleitung und dem grösseren Rohr als Rücktransportkanal für das Kühl- bzw. Schmiermittel dient. Bei diesen Versorgungsleitungen handelt es sich um starre Systeme, die zur Erreichung einer grossen Läge am Verwendungsort aneinandergefügt werden müssen.

Die Anforderungen, die an eine solche Verbindung gestellt werden müssen, sind sehr hoch. Zum einen muss eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Metallrohren gewährleistet sein. Andererseits muss aber auch sichergestellt werden, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Metallrohren der gleichen Lage oder gleichen Durchmessers hergestellt wird. Dabei muss vermieden werden, dass es im Bereich der Verbindungsstelle zu Kurzschlüssen zwischen den einzelnen koaxial angeordneten Rohren kommt. Weiter soll die Verbindung leicht lösbar sein, da bei einem Defekt der Unterwasserpumpe diese heraufgeholt werden muss, wobei selbstredend die Versorgungsleitung eingeholt werden muss. Andererseits muss das Zusammenfügen der einzelnen Versorgungsabschnitte relativ schnell gehen.

Die Erfindung bezweckt ein Verfahren zu schaffen, mit dem die obengenannten Anforderungen erfüllt werden können.

Das erfindungsgemässe Verfahren entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich in einfacher schneller Weise eine kraftschlüssige elektrisch leitende Verbindung zwischen starren Rohrsystemen erzielen. Wesentlich ist dabei, dass sowohl beim starren Rohrsystem als auch bei der Kupplungshülse die einzelnen Metallrohre über die Kunststoffschicht kraftschlüssig miteinander verbunden sind, so dass beim Aufbringen einer Drehbewegung auf das äussere der Metallroh-re auch das innere bzw. innerste Metallrohr mit gedreht werden kann. Da eine Versorgungsleitung üblicherweise frei hängend verlegt wird, ist sichergestellt, dass sich durch die Gewindegänge eine genügend grosse Anlagefläche im Bereich des Gewindes ergibt, so dass der elektrische Kontakt sichergestellt ist.

Zweckmässig können die Gewinde auf bzw. in die von Kunststoff freien Enden der Metallrohre eingerollt werden. Gerollte Gewinde haben den Vorteil, dass sie gegenüber mechanischer Beanspruchung wesentlich widerstandsfähiger sind als geschnittene Gewinde. Darüber hinaus lassen sie sich in die bevorzugt zur Verwendung gelangenden Kupferrohre sehr gut einbringen.

Die Länge einer Kupplungshülse beträgt bei drei konzentrischen Metallrohren vorteilhaft mindestens sechsmal die Länge des Gewindes in längsaxialer Richtung gemessen. Mit besonderem Vorteil wird eine Kupplungshülse verwendet, welche die gleiche Länge wie die zu verbindenden Rohrsysteme aufweist. Da die Zeit für das Aufschrauben der Kupplungshülse auf das Ende eines Rohrsystems unabhängig von der Länge der Kupplungshülse gleich ist, bzw. nahezu gleich ist, erhält man pro Zeiteinheit bei Verwendung langer Kupplungshülsen eine wesentlich höhere Verlegeleistung. Eine andere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass man eine relativ kurze Kupplungshülse bereits werksseitig auf die Rohrenden aufschraubt und dort, z.B. durch Schrumpfen, Löten oder dergleichen, fixiert. Auch dadurch kann man die Verlegeleistung erhöhen und hat darüber hinaus noch den Vorteil, dass man auf der Montagestelle lediglich eine Rohrsorte hat. Darüber hinaus ist in dem genannten Endbereich das Gewinde vor Beschädigung geschützt.

Zweckmässigerweise verwendet man eine Kupplungshülse bei der die Wanddicke der Metallrohre geringer ist, als die der Metallrohre des starren Rohrsystems. Dadurch soll vermieden werden, dass das Gewicht der Kupplungshülse grösser ist als z.B. das Gewicht einer gleichlangen Versorgungsleitung. Durch diese Massnahme wird auch relativ teures Kupfer eingespart und das Gewicht der Kupplungshülse nicht unnötig vergrössert. Zur Übertragung der Kräfte und der elektrischen Ströme hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Länge des Gewindes, in längsaxialer Richtung gesehen, zumindest dem halben Durchmesser des kleinsten Metallrohres entspricht.

Nachfolgend wird anhand einer schematischen Zeichnungsfigur ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben.

Die Versorgungsleitungen 1 besitzen einen Kanal 2, der zur Versorgung einer nicht dargestellten Unterwasserpumpe mit Schmier- bzw. Kühlmittel sorgt. Weiter werden drei koaxial zu-

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einander angeordnete Kupferrohre 3, 4 und 5 vorgesehen, die durch Kunststoffschichten 8 und 9, vorzugsweise aus Polyethylen, elektrisch gegeneinander isoliert sind. Die Kupferrohre 3, 4 und 5 dienen dazu, die drei Phasen von Drehstrom zu übertragen und somit die Unterwasserpumpe mit elektrischer Energie s zu versorgen. Die Kupferrohre 3, 4 und 5 werden durch die Kunststoffschichten 8 und 9 kraftschlüssig miteinander verbunden, so dass bei einer vertikalen Anordnung der Versorgungsleitungen ein längsaxiales Verschieben der Rohre 3, 4 und 5 gegeneinander vermieden ist. Die Kupferrohre 3, 4 und 5 werden io vorzugsweise als nahtlos gezogene Rohre hergestellt. Zur Herstellung einer kraftschlüssigen und elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei Versorgungsleitungen 1 wird das mittlere Kupferrohr 4 gegenüber dem inneren Kupferrohr 3 und das äussere Kupferrohr 5 gegenüber dem mittleren Kupferrohr 4 15 abgesetzt und alle drei Rohre 3, 4 und 5 weisen an ihrem Ende je ein Gewinde 10, 11 und 12 auf, wobei die Steigung der Gewinde gleich ist. Desgleichen befindet sich der Gewindeanfang in Umfangsrichtung der Rohre 3, 4 und 5 an gleicher Stelle bzw. in gleicher Winkellage. Zur Verbindung wird eine Kupplungshülse 13 verwendet, welche in gleicher Weise wie die Versorgungsleitungen 1 aufgebaut ist und aus drei koaxial zueinander angeordneten Kupferrohren 3a, 4a, 5a besteht, die gegeneinander durch Kunststoffschichten 8a und 9a, vorzugsweise aus Polyethylen, elektrisch isoliert sind. Die Kupferrohre 3a, 4a und 5a der Kupplungshülse 13 haben einen grösseren Durchmesser als die Rohre 3, 4 und 5 der Versorgungsleitungen 1, und zwar entsprechen die Innendurchmesser der Rohre 3a, 4a und 5a den Aussendurchmessern der Rohre 3, 4 und 5. Auch die Rohre 3a, 4a und 5a werden gegeneinander abgesetzt und weisen an ihrer inneren Oberfläche endseitig den Gewinden 10, 11 und 12 entsprechende Gewinde 10a, IIa und 12a auf. Auch diese Gewinde haben die gleiche Gewindesteigung wie die Gewinde 10, 11 und 12. Der Gewindeanfang liegt auch bei diesen Rohren 3a, 4a und 5a an der gleichen Stelle in Umfangsrichtung gesehen.

Zur Verbindung der Kupplungshülse 13 mit der ersten Versorgungsleitung 1 wird die Kupplungshülse 13 durch Drehen in Umfangsrichtung mit ihren Kupferrohren 3a, 4a und 5a auf die entsprechenden Kupferrohre 3, 4 und 5 der Versorgungsleitung

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1 aufgeschraubt. Zum Anschluss der weiteren Versorgungsleitung 1 an die Kupplungshülse 13 wird das andere Ende der Kupplungshülse 13 in gleicher Weise vorbereitet. Durch Drehung der Versorgungsleitungen 1 in die Kupplungshülse 13 gelangen die entsprechenden Gewinde in Eingriff, wodurch die gewünschte Verbindung hergestellt wird.

Zum Zwecke einer möglichst rationellen Verlegung der Versorgungsleitungen 1 ist die Länge der Kupplungshülse 13 zweckmässigerweise genauso gross wie die einzelnen Versorgungsleitungen. Diese sind infolge ihrer Starrheit und aus Transportgründen in ihrer Länge begrenzt und weisen etwa eine Länge von 6 m auf. In diesem Fall ist es zweckmässig, die Wanddicke der Kupferrohre 3a, 4a und 5a kleiner zu halten als die Wanddicke der Rohre 3, 4 und 5. Hierdurch ist vermieden, dass das Gewicht einer Kupplungshülse 13 höher ist als das Gewicht einer gleichlangen Versorgungsleitung. Die Gewinde 10, 11 und

12 bzw. 10a, IIa und 12a sind in die Wandung der Rohre eingerollt. Dabei kann es zweckmässig sein, die oder zumindest einige Rohre über ihre gesamte Länge mit dem entsprechenden Gewinde zu versehen. Hierdurch wird der kraftschlüssige Verbund zwischen den Kunststoffschichten 8, 9 bzw. 8a und 9a gegenüber den angrenzenden Rohren noch erhöht.

Für den Fall, dass die Kupplungshülse 13 eine annähernd gleiche Länge wie eine Versorgungsleitung 1 nämlich ca. 6 m aufweist, bietet sich ein Herstellungsverfahren an, wie es für die Versorgungsleitung in einer älteren Anmeldung der Anmelderin beschrieben ist. Bei der Herstellung kürzerer Kupplungshülsen

13 kann man von einer Rohrlänge, die nach dem Verfahren der Anmelderin hergestellt ist, entsprechende Teillängen abtrennen, die Rohre gegeneinander absetzen und die Gewinde einrollen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die drei Rohre 3a, 4a und 5a unter Zuhilfenahme von Abstandshaltern ineinander zu schieben und den Ringraum zwischen ihnen mit einem geeigneten Kunststoff, beispielsweise Giesharz, auszugiessen. Die Gewinde 10a, IIa und 12a sind dann zweckmässigerweise vorher in die Rohre eingerollt. Die kürzeren Kupplungshülsen 13 werden bereits werksseitig auf eines der Enden des Rohrsystemstücks aufgeschraubt und dort fixiert, z.B. durch Schrumpfen, Löten oder dergleichen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Herstellung einer kraftschlüssigen und elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei aus mindestens zwei koaxial zueinander angeordneten Metallrohren (3, 4, 5) und einer zwischen diesen Metallrohren befindlichen Kunst-stoffschicht (8, 9) bestehenden starren Rohrsystemen, insbesondere zwischen zwei Versorgungsleitungen (1) für eine elektrisch angetriebene Unterwasserpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zumindest endseitig mit einem Aussengewinde (10, 11, 12) versehenen Metallrohre (3, 4, 5) von denen das jeweils äussere Rohr gegenüber dem jeweils inneren Rohr abgesetzt ist, eine gleichartig aufgebaute Kupplungshülse (13), deren Schichten einen jeweils grösseren Durchmesser aufweisen und deren Metallrohre (3a, 4a, 5a) zumindest endseitig ein Innengewinde (10a, 1 la, 12a) aufweisen und bei der das jeweils innere Metallrohr gegenüber dem jeweils äusseren Metallrohr abgesetzt ist, aufgeschraubt wird, wobei die Gewinde hinsichtlich Gewindesteigung und Gewindeanfang gleich sind, und dass man in das andere Ende der Kupplungshülse ein weiteres endseitig gleichartig vorbereitetes starres Rohrsystem einschraubt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man auf bzw. in die von Kunststoff freien Enden der Metallrohre die Gewinde einrollt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungshülse (13) verwendet wird, die die gleiche Länge wie jedes der zu verbindenden Rohrsysteme aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungshülse (13) verwendet wird, deren Metall-rohre (3a, 4a, 5a) eine geringere Wanddicke aufweisen als die Metallrohre (3, 4, 5) des starren Rohrsystems, wodurch vermieden ist, dass das Gewicht der Kupplungshülse (13) grösser ist als das einer gleichlangen Versorgungsleitung (1).

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungshülse (13) verwendet wird, bei der die Länge des Gewindes in längsaxialer Richtung gesehen, zumindest dem halben Durchmesser des kleinsten Metallrohres (3a) entspricht.