DE2610996C3 - Isolierrohrkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Isolierrohrkupplung der im Oberbegriff des Hauptanspruches im einzelnen dargelegten Bauart

Derartige Isolierrohrkupplungen sind in vielerlei Ausführungsarten bekannt, von welchen eine beispielsweise in der DE-AS 12 83 619 beschrieben ist.

Diese bekannten Isolierrohrkupplungen erfreuen sich wegen ihrer guten Isoliereigenschaften und wegen ihrer robusten Bauart allgemeiner Beliebtheit. Als Mangel wird allerdings empfunden, daß diese Kupplungen jeweils als in sich starre Einheit ausgeführt sind, was dadurch begründet ist, daU man bisher der Auffassung war, daß mit Rücksicht auf die angestrebten guten Isoliereigenschaften der Bereich der elektrischen Trennstelle solcher Kupplungen starr ausgebildet sein muß, damit nicht durch Verkanten oder Haarrisse in Verbindung mit Kondenswasser bzvv. von außen eindringender Feuchtigkeit Kriechpfade für vagabundierende Ströme bzw. Überschlagstrecken für gegebenenfalls anliegende Spannungen gebildet werden. Die Folge ist, daß die bisher bekannten Isolierrohrkupplungen nur dort Anwendung finden, wo der Rohrleitungsstrang keinen mechanischen Axialbeanspruchungen ausgesetzt ist bzw. keine axiaien Längenänderungen erfährt. Sollen axiale Längenänderungen des betreffenden Rohrstranges aufgenommen werden, so mußte man bisher zusätzlich sog. »bewegliche Rohrverbindungen (Rohrdehner)« einbauen, was natürlich einem erheblichen Mehraufwand an Material und Arbeitszeit gleichkommt. Solche Rohrdehner gibt us allerdings auch mit eingebauter elektrischer Trennstelle, doch liegt die Spannungsfestigkeit solcher Isolier-Rohrdehner nicht so hoch wie diejenige der bekannten Isolierrohrkupp Iungen.

Aus den soeben genannten Gründen besteht also schon seit geraumer Zeit ein großes Bedürfnis nach Isolierrohrkupplungen, die einerseits so gute elektrische Isoliereigenschaften aufweisen und so robust sind wie die bekannten Isolierrohrkupplungen, die aber andererseits auch axiale Längsbeanspruchungen bzw. axiale Längenänderungen des betreffenden Rohrstranges zulassen wie die bekannten Isolier-Rohrdehner. ohne jeuoch hinsichtlich ihrer Isoliereigenschaften an so enge Grenzen gebunden /u sein wie diese.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Isolierrohrkupplung der im Oberbegriff des Hauptanspruches dargelegten allgemeinen Bauart so /u verbessern, daß sie unter Beibehaltung ihrer sehr guten elektrischen Isoliereigenschaftei, und ihrer robusten Bauart in der I.3ge ist. axiale Beanspruchungen der damit ausgestatteten Rohrleitung bzw- axiale Längen· änderungen derselben zuzulassen, öhrie daß es dadurch zu Verwerfungen kommt und ohne daß dadurch Beschädigungen der Isolierrohrkupplüng infolge gegenseitiger Verkantung der beiden sie bildenden Rohrenden vorkommen können.

Diese Aufgabe wird, ausgehend Von einer Isolierrohrkupplung der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Bauart, gemäß der Erfindung durch die im

Kennzeichen des Hauptanspruches unter Schutz gestellte Merkmalskombination gelöst.

Die erfindungsgemäße Isolierrohrkupplung bringt gegenüber Isolierrohrkupplungen der erwähnten bekannten Bauart den technischen Fortschritt, daß auf den Einbau eines gesonderten Rohrdehners verzichtet werden kann, was einer erheblichen Arbeits- und Materialersparnis gleichkommt, und daß trotzdem die Isolierrohrkupplung die gleichen hervorragenden elektrischen Isoliereigenschaften und die gleiche, allgemein bewährte robuste Gesamtkonstruktion hat wie die bekannten Isolierrohrkupplungen und daß trotzdem axiale Längsbeanspruchu^gen des Rohrstranges bzw. axiale Längenveränderungen desselben ohne Schwierigkeit aufgenommen werden, ohne daß es zu einer Rohrstrangverwerfung kommt Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Isolierrohrkupplung braucht also nur ein einziges, kompaktes, in sich geschlossenes Bauteil in die betreffende Rohrleitung eingeschweißt zu v/erden und weitere Montagearbeiter, an der Einbaustelle können entfallen.

Gegenüber den bekannten Rohrdehnern bzw. Isolier-Rohrdehnern bringt die erfindungsgemäße Isoherrohrkupplung den weiteren Vorteil, daß axiale Bewegungen der Rohrleitung nur in begrenztem Ausmaß aufgenommen werden, während bei Überschreitung der durch entsprechende Bemessung der Axialpuffer gesetzten Grenzen Axialkräfte von der erfindungsgemäßen Isolierrohrkupplung übertragen werden, was besondere Vorteile bei der Rohrleitungsverlegung bringt, bei welcher es häufig wünschenswert ist, während des Verlegens axiale Zug- oder Druckkräfte über längere Rohrleitungsabschnitte übertragen zu können, um die Rohrleitung auf ihrer beabsichtigten Trasse zurechtzurücken.

Die erfindungsgemäße Isolierrohrkupplung über nimmt also Funktionen, für deren Übernahme bisher drei verschiedene Rohrleitungselemente benötigt wurden, nämlich die Funktion eines Rohrdehners, die Funktion einer Isolierrohrkupplung und die Funktion einer Rohrverbindung, die bei Bedarf axiale Zug- bzw. Druckkräfte zu übertragen vermag. Es können also die bisher /ur Übernahme solcher Funktionen notwendigen gesonderten Rohrleitungselemente, wie Dehnbogen. Dehnstücke, Festpunktlager, Isolnrrohrkupplungen oder isolier-Rohrdehner entfallen. Insbesondere gegenüber den Isolier-Rohrdehnern entfällt bei der erfindungsgemäßen Isolierrohrkupplung naturgemäß die Überwachung der Dichtung, d. h. die erfindungsgemäße Isolierrohrkupplung ist wie die bekannten Isolierrohrkupplungen praktisch wartungsfrei.

In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Isolierrohrkupplung unter Schutz gestellt, wobei Anspruch 2 eine aus Herstellungsgründen bevorzugte Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Isoherrohrkupplung kennzeichnet, während die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 dazu beitragen, die axiale Führung det beiden relativ zueinander verschiebbaren Rohrenden der erfindungsgemäßen Isolierrohrkupplung zu verbessern.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolierrohrkupplung wird nunmehr unter Bezug auf die Zeichnung beispielsweise beschriebe^ welche einen schematischen Axialschnitt durch eine solche Kupplung zeigt.

Die dargestellte Isoüerrohrkupplung weist ein metal· lcnes Rohrende 1 mit einem zylindrischen Außenbund la, ein weiteres metallenes Rohrende 2 mit einem Außenbund 2a und eine am Außenbund des Rohrendes 2 beispielsw3ise durch Schweißen befestigte Überwur.'-hülse 3 auf, die den Außenbund la des Rohrendes 1 übergreift und mit einem an ihrem freien Ende angeordneten Innenbund 3a hintergreift.

Gegenüber dem radial äußeren Randbereich der endständigen Stirnfläche des Außenbundes la des Rohrendes 1 ist mit Axialabstand ein eingeklebter Pufferring 4 aus hartem Isolierstoff, beispielsweise aus

in Hartgewebe angeordnet, der sich auf dem Außenbund 2a des Rohrendes 2 abstützt. Ein ähnlicher Pufferring 5 ist mit Axialabstand gegenüber der rückwärtigen Stirnfläche des Außenbundes la des Rohrendes 1 an dem Innenbund 3a der Überwurfhüise 3 befestigt

π Um eine gegenseitige Axialverschiebung der beiden Rohrenden 1 und 2 zu ermöglichen, hat der Außenbund la des Rohrendes 1 eine kürzere axiale Länge als der lichte Raum zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der am Außenbund 2a des Rohrendes 2

->n bzw. dem Innenbund 3a der Überwu^ «hülse 3 befestigten Axialpufferringe 4 und 5.

Der Zwischenraum zwischen dem Innenumfang des Innenbundes 3a der Überwurfhülse 3 und dem Außenumfang des Rohrendes 1 ist mit einer Verguß-

2i masse 7. jeispielsweise mit Gießharz ausgegossen.

Die zylindrische Innenfläche der Überwurfhülse 3 des Rohrendes 2 und der radial innerhalb des Pufferringes 4 gelegene Bereich der Stirnfläche de.^c. Außenbundes 2a des Rohrendes 2 sind mit einer im Vergleich zum

in Werkstoff der Pufferringe 4 und 5 relativ weichen Isolierstoffschicht 8a bzw. 80 beschichtet, die beispielsweise aus Gummi oder dergl. bestehen und aufvulkanisiert sein kann. Auf die Isolierstoffschicht 8a ist eine Metallbüchse 9a. beispielsweise aus Stahl, festhaftend aufvulkanisiert, deren zylindrische Innenfläche feinbearbeitet ist und deren axiale Länge so groß ist, daß sie innerhalb des gesamten möglichen relativen Axialver-Schiebungsweges Vl + V2 der beiden Rohrenden 1 und 2 mit Dichtungsringen 10 zusammenwirkt, die in Umfangsnuten der Mantelfläche des Außenbundes l<i des Rohrendes 1 liegen. Die Dichtstellender Isolierrohrkupplung sind also zwischen der zylindrischen Mantelfläche des Außendbundes la des Rohrendes 1 und der dazu koaxialen Innenfläche der Überwurfläche 3

4j gebildet, wobei die Dichtungsringe 10 an der Innenflä ehe der Metallbüchse 9a anliegen.

Die Isolierstoffschichten 8a und 86 können, da sich der Außenbund la des Rohrendes 1 über den Pufferring 4 an dem Außenbund 2a des Rohrendes 2 bzw. über den

so Pufferring 5 am Imenbund 3a der Überwurfhülse 3 abstützt, relativ weich sein, müssen jedoch so hart scr. daß die Dichtungsring.: 10 durch den Druck der IVetaTiOLchse 9 verformt werden, ohne daß die Metallbüchse ausweicht.

Ti Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind d.e Außenbüride la und 2a der beiden Rohrenden 1 und 2 zueinander komplementär axial abgestuft. Die auf den Außenbund 2a des Rohrendes 2 aufvulkanisierte Isolierstoffschicht Sb verläuft also im Querschnitt abgewinkelt über den radial inneren Stirnfläehenbereieh und den Zylinderflächenbereich dieser Ax.ialabstufung.

Die Anordnung der Isolierstoffschichten 8a und 8£> sowie der Dichtungsringe 10 ist selbstverständlich vertauschbar, d. h. die Isolierstoffschichten 8a und 8b können auf das Rohrende t aufvulkanisiert sein und die Dichtungsringe 10 können iri Nuten des Rohrendes 2 dei' Übt'rwurfhülse 3 eingelegt sein.

Falls erfordern^ können in die. die Innenfläche der

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	Überwurfhülse 3 bedeckende lsolierstoffschicht 8a I außer der Metallbüchse 9a radiale Stützlager zur | Vergrößerung der Biegesteifigkeit der Kupplung | eingelassen sein, die in der Zeichnung nicht dargestellt | sind. '> I
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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Isolierrohrkupplung mit zwei jeweils einen Außenbund aufweisenden Rohrenden, einer den Außenbund eines der beiden Rohrenden umgreifenden und mit einem endständigen Innenbund diesen Außenbund hintergreifenden, mit ihrem anderen Ende am Außenbund des anderen der beiden Rohrenden befestigten und dadurch mit diesem ein gemeinsames Teil bildenden Überwurfhülse, mit einer an einer Umfangsfläche eines der beiden Rohrenden haftend befestigten Isolierstoffschicht, ferner mit zwei zwischen den beiden Außenbunden der beiden Rohrenden bzw. dem Außenbund des einen der beiden Rohrenden und dem Innenbund der Oberwurfhülse des anderen der beiden Rohrenden wirksamen Axialpuffern aus hartem Isolierstoff und mit einem in einer Ringnut eines der beiden Rohrenden gelagerten, an einer harten Gegenfläche anliegenden O-Dichtungsring, dadurch gekennzeichnet, daß die haftend an einem (z. B.

2) der beiden Rohrenden (1,2) befestigte Isolierstoffschicht (8a, 8b) aus im Verhältnis zum Axialpuffermaterial weicherem Isolierstoff besteht und mit Ausnahme der von diesen Axialpuffern (4, 5) bedeckten Oberflächenbereichc mindestens diejenigen Oberflächenbereiche des betreffenden Rohrendes (2) einnimmt, die an einen, von dem Außenbund (2a) eines (z. B. 2) der beiden Rohrenden und der daran befestigten Überwurfhülse (3) umschlossenen, den Außenbu;d (la,) des anderen (z. B. 1) der beiden Rohrenden beherbergenden Ihhten Raum angrenzen, dessen axiale Länpe abzüglich der axialen Längen der beiden Axialpuffer -rößer (Vl f V2) als die axiale Länge dieses umschlossenen Außenbundes ist, daß ferner diese Isolierstoffschicht (8a) mit einem Teil ihrer freien Oberfläche an der an sie angrenzenden Oberfläche des jeweils anderen, sie nicht tragenden Rohrendes (z. B. 1) anliegt, daß weiter die den oder mehrere O-Ringe (10) -to lagernde(n) Ringnut(en) (Xb) an einer an diese freie Oberfläche der Isolierstoffschicht (8a,)angrenzender. Umfangsfläche dieses Rohrendes (z. B. 1) angeordnet ist bzw. sind und daß im Bereich dieser freien Oberfläche der Isolierstoffschicht eine Metallbüchse (9a) in die Isolierstoffschicht (8a) eingelassen ist, an deren Umfangsfläche der b/w. die ORing(e) anliegt bzw. anliegen und deren axiale Länge so groß ist, daß sie innerhalb des gesamten möglichen axialen Relativverschiebungsweges (V\ + V2) der beiden Rohrenden mit dem b/vv. den O-Ring(en) zusammenwirkt.

2. Isolierrohrkupplung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbüchse (^a) und die sie haltende Isolierstoffschicht (8<^an der Innenwandung der Überwurfhülse (3) des einen (/. B. 2) der beiden Rohrenden (1, 2) angeordnet sind und daß die den bzw. die O-Ringe (10) lagernde(n) Umi'angsnut(en) an der zylindrischen Außenfläche· des Außenbundes [Xa) des anderen (ι. B. 1) der beiden Röhrenden angeordnet ist bzw, sind.

3. Isolierrohrkupptung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen der beiden Rohrenden (1, 2) im wesentlichen komplementär zueinander axial abgestuft sind.

4. Isolierrohrkupplufig nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die, die Innenwandüng der ÜberWUrfhülse (3) des einen (z. B, 2) der beiden Rohrenden (1, 2) bedeckende Isolierstoffschicht (8a) radiale Stützlager eingelassen sind.