DE2113668C3 - Elektrisch isolierende Rohrverschraubung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch isolierende Rohrverschraubung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben und beispielsweise aus der GB-PS 9 25 058 bekannt ist

Zur Verhinderung des elektrischen Stromübertrittes zwischen zwei Rohrleitungsabschnitten ist es bekannt, isolierende Zwischenstücke oder Isolierstrecken in den Rohrleitungszug einzubauen. Für die Verwendung in Rohrleitungen mit Drücken bis zu einigen zehn atü und Rohrdurchmessern bis etwa 10 cm sind Konstruktionen bekanntgeworden, bei denen zwischen den Rohranschlußteilen eine relativ dünne Isolierschicht so eingespannt ist daß sie gleichzeitig zum elektrischen Isolieren und als Dichtung zwischen äußeren und inneren Bauteilen der Isoliereinrichtung dienen. Eine isolierte Rohrverschraubung dieser Art geht beispielsweise aus der AT-PS 2 79 285 hervor. Um sicherzustellen, daß die Dichtung über längere Zeit zuverlässig funktioniert, müssen die dabei verwendeten Isoliermaterialien in gewissen Grenzen elastisch sein und gegebenenfalls erhebliche Einspannkräfte aufnehmen können. Die Auswahl der für die Isolierschicht geeigneten Materialien ist deshalb sehr eingeschränkt

Als Hauptnachteil bei den bisher bekanntgewordenen Isoliereinrichtungen der genannten Art ist das Fehlen von auch bei günstigen Einbauverhältnissen ausreichenden Kriechstromstrecken erkannt worden. Dies gilt sowohl auf der stark verschmutzungsgefährdeten Außenseite der Isoliereinrichtung als auch im Bereich der Durchflußöffnung, wo an Querschnittserweiterungen häufig Rückstände abgelagert werden, die besser leiten als das zu transportierende Medium.

Ein Vorschlag zur Lösung dieses Problems geht aus

der GB-PS 9 25 058 hervor, welche ein in den Leitungszug einbaubares Rohrleitungsstück aus Isoliermaterial zeigt, dessen Länge an sich beliebig gewählt werden kann, wodurch eine auch extremen Bedingungen genügende Kriechstromstrecke gestaltbar ist Zwei die Isoliermaterialwand diametral durchstoßende und jeweils auf der Oberfläche der Durchflußöffnung endende Elektroden dieses an sich für die Messung von Leitfähigkeitscharakteristiken des das Rohrleitungsstück durchfließenden Mediums gestalteten Isolierkörpers sind an sich in der Lage, den Isolierwiderstand reduzierende Rückstände der genannten Art auf der Innenseite und Verschmutzungen auf der Außenseite des Rohrstücks zu detektieren, jedoch nur auf einem Weg zwischen den beiden Rohranschlußenden, der über eine dieser beiden Elektroden führt Außerhalb eines soichen Weges angesammelte Rückstände auf der Rohrinnenseite sind damit nicht zu ermitteln.

Es liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch isolierende Rohrverschraubung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei welcher einerseits die Verschlechterung des Oberflgchenwiderslandes auf irgend einem Weg zwischen den beidseitigen Rohrleitungsanschlüssen mindestens in der Durchlaßbohrung der Rohrverschraubung zuverlässig feststellbar ist, um die Ausbildung von Kriechstrompfaden frühzeitig unter Kontrolle zu bringen, und andererseits Hochspannungsüberschläge über die Isolieroberfliche vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Der durch die Erfindung erzielte besondere Vorteil besteht darin, daß irgendein sich zwischen den beidseitigen metallischen Rohranschlußstücken ausbildender Kriechstrompfad über den zentralen Sondenring führt, dessen Bohrung mit der Durchtrittsöffnung bündig ist Ein weiterer Vorteil ist daß nicht nur eine Verschlechterung des Isolationswiderstands zwischen den genannten Rohranschlußstücken, sondern auch eine solche zwischen einem der Anschlußstücke und dem Sondenring erfaßbar ist

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 2 ist von zusätzlichem Vorteil, daß auch eine Widerstandsverschlechterung auf der Außenseite der Rohrverschraubung detektierbar ist. Dies ist besonders dort von Bedeutung, wo die Rohrverschraubung in einer staubigen Umgebung und/oder in einer Umgebung mit auf der Isolieroberfläche kondensierenden Flüssigkeiten montiert werden muß.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Ausführungsbeispiele der Rohrverschraubung nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 im Längsschnitt eine erste Ausführungsform einer elektrisch isolierenden Rohrverschraubung,

Fig.2 eine partielle Ansicht der Stirnfläche der Verschraubung nach F i g. 1,

F i g. 3 einen partiellen Schnitt nach der Linie IH-III in Fig. 1,

Fig.4 einen partiellen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Rohrverschraubung nach der Erfindung, der den Meßsonden-Abschnitt zeigt,

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 4,

F i g. 6 einen partiellen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Rohrverschraubung, in welchem eine Ausführungsvariante der Anschlußstücke

dargestellt ist,

Fig.7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig, 6, und

Fig,8 in Ansichtsdarstellung eine Sonderausführung der Rohrverschraubung nach der Erfindung zur Optimierung der Kriechstromstrecke,

In F i g. 1 sind mit 1 und 2 metallische Anschlußstücke bezeichnet, an die die Enden von miteinander zu verbindenden Rohrleitungsabschnitten angeschlossen werden. Obschon die Anschlußstücke mit Innengewinden Γ, 2' versehen sind, versteht es sich, daß diese natürlich auch mit anderen Anschlußmitteln ausgerüstet sein können. Die Anschlußstücke 1,2 sind in einem aus Isoliermaterial bestehenden Körper 3 eingebettet und durch geeignete Gestaltung der Oberfläche so darin verankert, daß weder eine Drehung zwischen den Anschlußstücken selbst und gegenüber dem Isoliermaterialkörper 3, noch eine axiale Verschiebung zwischen den genannten Teilen stattfinden kann. Die Verankerung ist weiter so vorgesehen, daß eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den Anschlußstücken 1,2 und dem Isoliermaterialkörper 3 gewährleistet ist Zu diesem Zweck sind geeignete Partien der Außenfläche 1, 2 mit Wulsten 4 und Vertiefungen 5 versehen, die hauptsächlich der axialen Verankerung dienen, und außerdem von der Form eines Rotationskörpers abweichend, z. B. polygonförmig gestaltet sind, wie für die Partie 6 (F i g. 1) in F i g. 2 mit dem Linienzug 6' gezeigt wird, um eine Verdrehsicherung zu erzielen. Es versteht sich, daß letztere in Fällen geringer Torsionskräfte auch durch eine grobe RänJelung einzelner radial gerichteter Oberflächenabschnitte der Anschlußstücke erzielt werden kann.

Der Isolierkörper besteht vorzugsweise aus einem Gießharz, z. B. einem mineralische Füllstoffe oder Glasfasern enthaltenden Epoxyharz. Die Fertigung der gezeigten Rohrverschraubung erfolgt zweckmäßig nach dem Druckgießverfahren oder nach dem Vakuumverfahren, um einen lunkerfreien Isolierkörper zu erhalten, wobei zum Erzielen einer glatten Oberfläche des Isolierkörpers die zugehörige Formwand des Gießwerkzeuges hochglanzpoliert ist Indessen können sämtliche für die Herstellung solcher Rohrverschraubungen geeigneten gieß-, spritz- oder pi eßbaren Isolierstoffe verwendet werden.

Damit der Isolationswert der erfindungsgemäßen Rohrverschraubung jederzeit ohne Abtrennung von Rohrleitungsteilen gemessen werden kann, ist vorzugsweise in der Längenmitte zwischen den Anschlußstükken l_c 2 eine Meßsonde vorgesehen, die in den gezeigten Ausführungsbeispielen aus einem koaxial zur Durchtrittsöffnung 7 angeordneten und einen Teil ihrer Oberfläche bildenden inneren Sondenring 8 besteht, der über Leiterelemente 9 mit einem zweiten Sondenring 10 auf der Außenfläche der Rohrverschraubung verbunden ist Die Leiterelemenie 9 besitzen zweckmäßig die Form von Speichen, die den äußern mit dem innern Ring elektrisch leitend verbinden und beim Herstellungsvorgang die ortsrichtige Halterung des innern Ringes erleichtern. Ein Beispiel einer solchen Anordnung geht aus F i g. 3 hervor, wo zwei von insgesamt vier Speichen 9 gezeigt sind.

Aus den F i g. 4 und 5 ist eine Ausführungsform der Rohrverschraubung ersichtlich, bei der der äußere Sondenring 11 mit einer Schlüsselfläche 12 versehen und die Innenseite des Ringes mit in den Isolierkörper 3 eingreifenden Zähnen '3 ausgerüstet ist, die eine gegen Verdrehen sichernde gegenseitige Verankerung ermög-

lichen. Der innere Ring 8 ist wiederum mittels Speichen 9 mit dem Außenring 11 verbunden.

Die Fiig,6 und 7 zeigen schließlich eine Ausführungsform mit Anschlußstücken 14, die mit einem die Stirnseite des Isolierkörpers 15 überdeckenden Flansch 16 versehen sind, dessen radiale Außenfläche als Schlüsselfläche 17 gestaltet ist Die Verankerung im Isoliermaterialkörper erfolgt grundsätzlich nach den gleichen Kriterien wie bezüglich der F i g, 1 und 2 beschrieben.

Es ist bekannt, die Oberfläche von Isolatoren zwecks Vergrößerung des Kriechstromweges mit Wulsten und Rillen zu versehen. Da es im vorstehenden Fall ohnehin ein Merkmal der Erfindung ist, daß mehr als die Hälfte der kürzesten, auf der Oberfläche der Rohrverschraubung gemessenen Strecke L zwischen den jeweiligen Punkten A, fl(Fig. 1) über Außenflächenabschnitten des Isolierkörpers 3 verläuft, bringt das Anbringen von Wulsten und Rillen auf der Außenseite eine zusätzliche Vergrößerung des Kriechstromweges. Der Hauptzweck einer solchen Maßnahme ist im vorliegenden Fall jedoch nicht die Verlängerung des K. "tchstromweges, sondern der mit den Wulsten erzieibarr Effekt der gesteuerten und beschleunigten Ableitung von Feuchtigkeit von der Oberfläche der in der Regel in horizontaler Lage eingebauten Rohrverschraubung. Die Wulste 1Λ können zu diesem Zweck auch andere Formen als die in F i g. 1 gezeigte aufweisen. Da die Isolierstrecke längs der Oberfläche der Rohrverscl.raubung durch den äußern Sondenring 10,11 unterb.'ochen wird, ist es zweckmäßig, zur Optimierung des Kriechstromweges den äußern Sondenring möglichst schmal zu halten.

Ein weiteres Merkmal der Rohrverschraubung ist, daß die Totallänge der im Bereich der Durchtrittsöffnung in axialer Richtung gemessenen Isolierstrecken M, Nzwischen jeweils zugeordneten Punkten Q Fan den Anschlußstücken 1,2 bzw. D, farn innern Sondenring 8 mindestens ein Drittel des Kriechstromweges auf der Oberfläche der Rohrverschraubung ist Dadjrch wird auch hier ein reichlich langer Kriechstromweg sichergestellt dessen Länge durch die Wahl eines im Bereich seine» Bohrung schmalen innern Sondenringes optimiert werden kann.

Fig.8 zeigt in einer Ansichtsdarstellung eine Sonderausführung einer Rohrverschraubung nach der Erfindung in der Art eines Diskus', wobei der Außendurchmesser 0 im Verhältnis zum Abstand P der beiden einander auf der Isolieroberfläche nächstliegenden Partien der Anschlußflanschen 21, 22 relativ groß ist. Eine solche Ausführungsform gestattet nebst einer fast beliebig großen Wahl der Kriechstrecke, daß die Oberfläche der Rohrverschraubung auf einfache Weise rasch trocknet. Nötigenfalls kann wenigstens der unterst» Teil G der bis über die Isoliermaterialoberfläche herausragenden Mittelelektrode 24 als »Abtropfkante« gestaltet sein.

In Fällen, wo die Gefahr hoher Überspannungen besteht, können zur Vermeidung eines Oberschlages im Innern der Durchtrittsöffnung eine Funkenstrecke oder Überspannungsableiter vorgesehen werden.

Bei Rohrverschraubungen der beschriebenen Art, bei denen die in F i g. 1 schematisch gezeigten Vennkerungsmittel zum axialen Sichern der Anschlußstücke 1,2 im Isoliermaterialkörper 3 nicht genügen, können die Anschiußstücke mit (nicht gezeigten) Verankerungsstäben versehen werden, die in axialer Richtung in den Isoliermaterialkörper greifen, sich dabei in Längsrich-

tung überlappen und zwecks elektrischer Isolierung voneinander distanziert sind.

Die beschriebene Rohrverschraubung kann nicht nur in der Zeichnung dargestellten Form als Verbindungsstück in einem geradlinigen Leitungsabschnitt, sondern auch als Bogenstück oder als Verzweigungsstück gestaltet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Elektrisch isolierende Rohrverschraubung, bestehend aus einem Isolierkörper, in dem die Anschlußstücke für den Anschluß einer Rohrleitung verankert sind, und einer von der Außenseite des Isolierkörpers in die Durchtrittsöffnung reichenden Meßsonde, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde einen zentralen Sondenring (8) aufweist, dessen Bohrung mit der Innenseite der Durchtrittsöffnung bündig ist und einen Streckenabschnitt der Durchtrittsöffnung bildet, wobei der Sondenring (8) mit mindestens einem Leiterelement (9,24) versehen ist, welches zu wenigstens einer auf der Außenseite des Isolierkörpers (3) vorgesehenen Kontaktstelle (10, U) führt, und daß zum Verhindern einer elektrischen Entladung zwischen den Anschlußstücken eine als Überspannungsableiter wirksame Funkenstrecke vorgesehen ist

2. Rohrverschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstelle als sich über den gesanuca Umfang des Isolierkörpers (3) erstreckender Kontaktring (11) ausgebildet ist

3. Rohrverschraubung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Kontaktrings (11) als Schlüsselfläche (12) ausgebildet ist

4. Rohrverschraubung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Isolierkörpers (3) mit einem (F i g. 8) oder mehreren (Fig. 1) Abtropfwulsten (18) versehen ist