DE19808278C2 - Elektrisch ableitfähiges Bauteil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch ableitfähiges Bauteil zur Lagerung und/oder zum Transport von elektrisch leitenden Flüssigkeiten, bestehend aus einer Trag­ schicht aus einem mit mindestens zwei Lagen aus einem Glasfa­ sergewebe verstärkten Kunststoff, die durch eine flüssigkeits­ dichte Innenschicht und eine ableitfähige Außenschicht abge­ deckt ist.

Zur Lagerung und/oder zum Transport von elektrisch leitenden Flüssigkeiten werden Bauteile, wie Rohre und Behäl­ ter, eingesetzt, deren Wandung aus einer Tragschicht besteht, die aus einem mit mindestens zwei Lagen aus einem Glasfaserge­ webe verstärkten Kunststoff besteht. Als Kunststoffe können fast sämtliche kalt- oder warmhärtenden Harze verwendet werden und die Bauteile werden in Abhängigkeit von ihrer Form und Grö­ ße entweder im sogenannten Handlaminat- oder im Wickelverfahren hergestellt. Um eine ausreichende Dichtigkeit zu erreichen, ist die Tragschicht an ihrer Innenseite bzw. Nutzseite mit einer besonderen Chemieschutzschicht aus Kunststoff bzw. einem Thermoplast-Inliner versehen.

Aus dem Patent US 4,059,847 ist eine Schlauchkonstruktion mit Gewebelagen bekannt, die zur Ableitung statischer Elektrizität eine elektrisch leitende Schicht aufweist, welche durch kohlenstoffhaltige Partikel gebildet wird, die zwischen zwei benachbarten Gewebelagen verteilt sind.

In der Auslageschrift DE-AS 11 68 187 wird ein elektrisch leitfähiger Gummischlauch mit aus Textilfäden bestehenden Einlagen beschrieben. Die Fäden der Textileinlagen werden durch Aufdampfen eines metallischen Belages elektrisch leitfähig gemacht, wobei der Belag so fein ist, dass die Schmieg- bzw. Biegsamkeit des Schlauchs erhalten bleibt.

Aus der Offenlegungsschrift DE-OS 17 79 905 ist ein Tetrafluoräthylenpolymerrohr (PTFE-Rohr) bekannt, das fein verteilte pulverförmige und elektrisch leitende Teilchen enthält. Das Rohr ist aus zwei Schichten aufgebaut, von denen nur die innere die elektrisch leitenden Teilchen enthält.

In der Gebrauchsmusterschrift DE-GM 17 22 682 wird ein Rohr aus Hart- Polyvinylchlorid (PVC) beschrieben, das auf der Innen- oder Außenfläche oder im Querschnitt durch Auf- bzw. Einbringen elektrischer Leiter oder Halbleiter wie zum Beispiel Metalle elektrisch leitend gemacht wird. Der elektrische Leiter kann aus Metallstreifen oder -folie bestehen, die auf die Außenfläche des Rohres aufgeklebt sind, oder aus Metalldraht, der in die Oberfläche eingelassen und durch Schweißung oder Klebung befestigt wird.

Werden derartige Bauteile nun zur Lagerung und/oder zum Transport von brennbaren Medien und/oder in explosionsgeschützten Bereichen eingesetzt, ist es erforderlich, dieselben elektrisch ableitfähig auszurüsten. Eine solche elektrische Ableitfähigkeit kann dadurch erreicht werden, dass die Tragschicht an ihrer Außenseite bzw. nicht genutzten Seite mit einem harzgetränkten Kohlenstoffgewebe abgedeckt oder mit einer zusätzlichen Außenschicht aus Kunststoff abgedeckt wird, die durch den Zusatz von Ruß, Graphit, Kohlenstoffvlies oder gewebe leitfähig gemacht wurde. Durch eine solche Ableitfähig­ keit ist es möglich, sogenannte Zündspannungen zu vermeiden.

Der verhältnismäßig hohe elektrische Widerstand der für die Tragschicht verwendeten Kunststoffe reicht jedoch nicht aus, um das Bauteil zu erden. Beispielsweise wenn eine elektrische Spannung auf die Kunststoffschichten einwirkt, was bei Lecks von Bauteilen zur Lagerung und zum Transport mit elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten, die ein hohes elektrisches Potenzial besitzen, der Fall ist, können die Spannung und der Strom nicht abgeführt werden, so daß bei einer Berührung dieser Bauteile Lebensgefahr besteht.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil zur Lagerung und/oder zum Transport von insbesondere elektrisch leitenden Flüssigkeiten so auszugestalten, daß eine elektrische Ableitung von Spannungen größer 60 Volt und elektrischen Strö­ men bis 180.000 A gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem elektrisch ableitfähigen Bauteil der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß zumindest eine Lage des Glasfaserge­ webes mit Fäden aus einem elektrisch gut leitenden Werkstoff durchsetzt ist und von dieser Lage Ableitelemente nach außen geführt sind.

Durch eine solche Ausgestaltung wird eine hohe elektrische Leitfähigkeit des Bauteiles erreicht, welche eine gute Ablei­ tung von Spannungen und Strömen ermöglicht, so daß bei einer Berührung keinerlei Lebensgefahr besteht. Darüber hinaus wird eine elektrische Aufladung des Bauteiles unterbunden.

Weitere Merkmale eines Bauteiles gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In dieser Zeichnung ist ein als Rohr ausgebildetes Bauteil 1 im Schnitt gezeigt, welches aus einer glasfaserverstärkten Trag­ schicht 2 aus Kunststoff besteht. Für die Bildung dieser Trag­ schicht 2 wird ein Glasfasergewebe verwendet, welches in minde­ stens zwei Lagen auf einen Kern aufgewickelt wird. Diese Trag­ schicht 2 kann, in Abhängigkeit von der Größe des Bauteiles 1 eine Wandstärke von etwa 2 bis 20 mm aufweisen. Diese Trag­ schicht 2 aus glasfaserverstärktem Kunststoff ist mit einer flüssigkeitsdichten Innenschicht 3 versehen, die als sogenannte Chemieschutzschicht ausgebildet ist oder aus einem Thermoplast- Inliner besteht. Diese Innenschicht kann, auch dies ist von der Größe des Bauteiles 1 abhängig, eine Wandstärke von etwa 1 bis 10 mm besitzen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf der Tragschicht 2 eine Schicht 4 aufgebracht, die zunächst in gleicher Weise wie die Tragschicht 2 ausgebildet ist. Dies bedeutet, daß die Schicht 4 ebenfalls aus einem mit mindestens zwei Lagen aus ei­ nem Glasfasergewebe verstärkten Kunststoff besteht. Der für die Schicht 4 verwendete Kunststoff kann der gleiche Kunststoff wie für die Tragschicht 2 sein, so daß eigentlich die Tragschicht 2 und die Schicht 4 eine gemeinsame, tragende Schicht bilden. Die Schicht 4 unterscheidet sich jedoch gegenüber der Tragschicht 2 dadurch, daß in mindestens eine Lage des einlaminierten Glasfa­ sergewebes Fäden aus einem elektrisch gut leitenden Werkstoff, beispielsweise Kupferdrähte, eingewebt sind, die in Schuß- und/oder Kettrichtung verlaufen. Die Dicke dieser Fäden kann 0,1 bis 0,4 mm betragen. Vorzugsweise weisen die elektrisch gut leitenden Fäden einen Abstand von 3 bis 50 mm in der Lage des Glasfasergewebes auf, wobei sowohl die Dicke als auch der Ab­ stand der Fäden von der Form und der Größe des Bauteiles 1 bzw. der Dicke der Schicht 4 abhängig sind. Die Schicht 4 kann eine Dicke von etwa 0,4 bis 5,0 mm aufweisen. In die Schicht 4 sind mit Abstand voneinander Ableitelemente 5 eingearbeitet, die ei­ ne elektrische Verbindung zu den elektrisch gut leitenden Fäden der Schicht 4 haben. Dadurch ist es möglich, das Bauteil 1 gut zu erden und elektrische Spannungen und Ströme gut abzuleiten, so daß bei Berührung keinerlei Lebensgefahr besteht. Außerdem wird eine elektrische Aufladung des Bauteiles 1 vermieden.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist über die Schicht 4 noch ein harzgetränktes Kohlenstoffgewebe gewickelt, welches eine sogenannte Außenschicht 6 bildet. Auch diese Außenschicht 6 besitzt eine elektrische Verbindung mit den Ableitelementen 5.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es, wie bereits erwähnt, möglich, die Tragschicht 2 und die Schicht 4 als eine Schicht auszubilden, wobei dann mindestens eine Lage des verwendeten Glasfasergewebes mit den elektrisch leitenden Fäden versehen ist. Diese mit den elektrisch leitenden Fäden versehene Glasfasergewebeschicht kann an unterschiedlicher Stelle in der Schicht 4 bzw. der einheitlichen Tragschicht 2 angeordnet sein.

Claims (8)

1. Elektrisch ableitfähiges Bauteil zur Lagerung und/oder zum Transport von elektrisch leitenden Flüssigkei­ ten, bestehend aus einer Tragschicht aus einem mit minde­ stens zwei Lagen aus einem Glasfasergewebe verstärkten Kunststoff, die durch eine flüssigkeitsdichte Innenschicht und eine ableitfähige Außenschicht abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Lage des Glasfasergewebes mit Fäden aus einem elektrisch gut leitenden Werkstoff durchsetzt ist und von dieser Lage Ableitelemente (5) nach außen geführt sind.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des mit elektrisch gut leitenden Fäden durch setzten Glasfasergewebes in einer besonderen, auf der Trag schicht (2) ausgebildeten Schicht (4) aus Kunststoff ange­ ordnet ist.

3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch gut leitenden Fäden in der Lage des Glasfasergewebes in Schuß- und/oder Kettrichtung verlaufen.

4. Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch gut leitenden Fäden eine Dicke von etwa 0,1 bis 0,4 mm aufweisen.

5. Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch gut leitenden Fäden in einem Abstand von etwa 3 bis 50 mm in dem Glasfasergewebe angeordnet sind.

6. Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch gut leitenden Fäden aus Kupfer bestehen.

7. Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch gut leitenden Fäden aus Kupferdraht ge­ bildet sind.

8. Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch gut leitenden Fäden aus Stahl, Aluminium, Titan oder Platin bestehen.