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Die Erfindung bezieht sich auf Rohrleitungskupplungen mit elektrischer
Trennstelle, bei denen zwischen nach verschiedenen radialen Richtungen ragende Bunde
zweier ineinandergesteckter Rohrteile Isolier- und Dichtungsringe geklemmt und die
Bunde in zusammengepreßtem Zustand dieser eingekammerten Ringe durch eine an der
Wurzel des den radial nach innen ragenden Bund tragenden Muffenteils angebrachte
Schweißung in ihrer zueinander verspannten Lage festgelegt sind, wobei das der Schweißstelle
gegenüberliegende freie Ende des Muffenteils durch eine isolierende, aus zähhartem
Werkstoff, vorzugsweise Epoxydharz, bestehende Vergußmasse abgedeckt ist.
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Eine solche Anordnung ist z. B. in der französischen Patentschrift
1437 846 beschrieben. Die Oberfläche dieses Abschlußringes leitete bisher mit leicht
eingezogener Abrundung vom Muffenteil zur Außenwandung des eingesteckten Rohrteils
über. Dabei ergab sich möglicherweise zufällig eine gewisse schwach gewölbte oder
schwach konische Oberfläche des Abschlußringes. Diese Formgebung des Vergußringes
wurde im Interesse möglichst kurzer Baulänge des verdickten Teiles der Isolierkupplung
gewählt und hat sich auch für die der Vergußmasse zugedachte Bestimmung, den Spalt
zwischen dem Ende des Muffenteils und dem unter ihm liegenden inneren Rohrteil auszufüllen,
gut bewährt. Es hat sich aber gezeigt, daß für gewisse Anwendungsgebiete solcher
Isolierkupplungen die genannte Formgestaltung der Vergußmasse Nachteile haben kann,
die einmal durch ihre kurze Form und zum andern durch ihre dabei entstehende konkave
Außenfläche herbeigeführt werden. Diese Mängel treten z. B. in Erscheinung beim
Bewickeln des Kupplungsstückes mit den üblichen Isolier- und Korrosionsschutzbinden,
wobei dann leicht Hohlräume entstehen, die bei Erdverlegung Anlaß zur Ansammlung
von Kondenswasser geben, das in die Isolierdichtung einsickern und auch die Korrosion
begünstigen kann. Als noch schädlicher hat sich aber die geschilderte frühere Formgestaltung
der Vergußmasse herausgestellt für die Verlegung der Isolierkupplungen in explosionsgefährdeten
Räumen, wie Gasreglerstationen, bei denen gerade die zunächst angestrebte kurze
Baulänge eine entsprechend kurze Luft- und Kriechstrecke ergab, die im Falle von
überspannungen zu äußeren Funkenentladungen führte, die man in explosionsgefährdeten
Betriebsstätten dann wieder durch Einbau besonderer, die Isolierflanschen von Rohrleitungen
parallel zur elektrischen Trennstelle des Kupplungsstückes überbrückender eingekapselter
Funkenstrecken gemäß den allgemeinen Blitzschutzbc3tin:mungen verhindern mußte.
Das führte bei solchen frei verlegten Anlagen zu einem höchst unerwünschten zusätzlichen
Aufwand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.
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Hierzu wird bei Isolierrohrkupplungen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
die Anordnung so getroffen, daß die Vergußmasse einen flach konisch zwischen dem
äußeren Muffenbundende und der Außenwand des im Muffenteil steckenden Rohres verlaufenden
Abschluß bildet, der eine lange elektrische Oberflächenkriechstrecke und ein hohlraumfreies
Bewickeln mit einer Korrosionsschutzbinde gewährleistet.
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Die in dieser Weise gestaltete Vergußmasse erleichtert das Umwickeln
der fertig verspannten Isolierkupplung, indem sie durch ihre rein konische Querschnittsform
die (gerade an der »offenen« Seite des Muffenteils) gefährliche Bildung von Hohlräumen
vermeidet, was eine wesentliche Vereinfachung der Montagearbeiten darstellt. Darüber
hinaus konnte aber festgestellt werden, daß der durch die verhältnismäßig schwache
Konizität der Vergußmasse erzielte längere Kriechweg von äußerster Wichtigkeit für
den Einbau der elektrischen Kupplung in Rohrleitungsstellen ist, bei denen die elektrische
Trennstelle außer anderen Aufgaben auch gleichzeitig den Blitzschutz bewirken soll.
Hierfür konnte nun durch die geschilderte Ausgestaltung der Isolierkupplung mit
konischem übergang der Vergußmasse erreicht werden, daß sich eine zusätzliche Verwendung
der Explosionsfunkenstrecken erübrigt. Es muß nur gewährleistet sein, daß die Kriechstrecke
von der Oberfläche des Konus so groß ist, daß der kleinste elektrische Widerstand
in der gesamten Kupplung im Innern der Kupplung zu liegen kommt. Dadurch erfolgt
dann bei einem elektrischen überschlag durch sehr hohe Spannungen (Blitzeinschlag)
der Durchschlag innerhalb der Kupplung, und es kann keine elektrische Funkenbildung
an der außen liegenden Oberfläche auftreten. Jede Explosionsgefahr ist damit ohne
zusätzlichen Aufwand durch besondere eingekapselte Funkenstrecken ausgeschaltet.
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Die in NW-Bereichen bis z. B. 1000 mm herzustellende Isolierkupplung
ist als gewindelose, starre und biegesteife Konstruktion für Durchschiagspannungen
von mindestens 10 000 Volt anwendbar. Sie enthält Primär und Sekundärabdichtung
und eignet sich für Erdverlegung ohne Schachtbau in molchbarer Ausführung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand einer schematischen
Halbschnittzeichnung beschrieben.
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Zwischen den beiden Endrohrteilen 11 und 12 ist die eigentliche Isolierkupplung
vorgesehen. Das am Rohrteil 11 liegende, z. B. angeschweißte verdickte Ende 11'
ist oben für das in verspannter Lage der Teile erfolgende Anschweißen des Muffenteils
13 bestimmt, welches an seinem gegenüberliegenden Ende einen z. B. angeschweißten,
radial nach innen ragenden Bund 15 trägt. Der z. B. angeschweißte Gegenbund 14 des
andern Rohrteils 12 ragt radial nach außen unter Belassung eines Zwischenraums innerhalb
des äußeren Muffenteils 13 zur Bildung einer Dichtungskammer, in welcher Dichtungsringe
18 liegen. Diese sind nach beiden Seiten durch die vorgesetzten Isolier- und Abstandsringteile
16 und 17 aus Kunststoff getränktem Hartgewebe begrenzt. Nach Einlegen und Zusammenstecken
der Teile und Verdichtung der Packung in der Kammer durch einen auf die Enden des
Kupplungsteils ausgeübten Spanndruck wird der bis dahin noch lose Außenmuffentei113
an seiner linken Wurzel mit dem verdickten Rohrteil 11' durch Anlegen einer
Schweißnaht 19 verspannt und gegenüber dem Gegenbund 14 festgelegt.
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Damit durch die Schweißwärme keine Schädigung der inneren Isolier-,
Dichtungs- und Abstandsteile erfolgt, ist zwischen die innere Schulter 11" des mit
dem Muffenteil 13 durch die Schweißnaht 19 vereinigten verdickten Rohrteils 11'
und den ihr gegenüberliegenden Isolierringtei116 ein wärmedämmender Stahlring 1
gesetzt, der Luftzwischenräume bildet
und sich nur an begrenzten
dazwischenliegenden Brücken an dem Rohrteil 11' abstützt. Zweckmäßig wird dieser
Wärmedämmring mit der ihm benachbarten Schulter des Rohrteils 11' verschweißt. Der
auf der andern Seite des Wärmedämmringes an diesem anliegende Isolier- und Abstandsteil
16 trägt auf seinen Stirnflächen einen zweiten Satz von Dichtungen in Gestalt von
Rundschnüren 4 aus gummielastischem Werkstoff. Der an diesem Isolier- und Abstandsteil
16 gegenüber dem Wärmedämmring anliegende Bund 14 des eingesteckten Rohrteils 12
ist auf seiner nach der Dichtungskammer zu gerichteten Fläche, auf der die Dichtungsringe
18 des ersten Dichtungssatzes aufliegen, mit einer mit dem Grundwerkstoff fest verklammerten
Beschichtung 2 hoher elektrischer Durchschlagfestigkeit und mechanischer Festigkeit
versehen, z. B. mit einem Epoxydharz.
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An den beiderseitigen Enden ist die Kupplung mit Abschlußteilen konischer
Außenflächen ausgestattet, an seinem der Verspannungsschweißstelle 19 benachbarten
(ohnehin geschlossenen) Ende z. B. mit einer durch eine konisch verlaufende Außenschicht
abgedeckten Bitumenmasse, und an seinem den Eingang zur Dichtungskammer verschließenden
anderen Ende mit einer Vergußmasse 3 aus Epoxydharz, die alle inneren Spalte schließt
und an ihrer Außenseite eine konische, das hohlraumfreie Bewickeln erleichternde
und eine lange Luft- bzw. Kriechstrecke bildende Oberfläche bietet.