-
-
Isolierverbindungsstück für Rohrleitungen
-
Die Erfindung betrifft ein Isolierverbindungsstück für Rohrleitungen
bestehend aus einem äußeren Anschlußkörper, der einen inneren Anschlußkörper zumindest
teilweise glockenförmig umgibt und mit diesem über eine Isolationsschicht verbunden
ist, die einen radial verlaufenden, mit Innenrohrwänden der beiden Anschlußkörper
endenden Abschnitt und einen im wesentlichen axial verlaufenden, an zylindrischen
Stirnflächen der Anschlußkörper endenden Abschnitt aufweist.
-
Derartige Isolierverbindungsstücke sind bekannt. Sie dienen zur Verhinderung
eines Stromflusses über die Rohrleitungen, wodurch Korrosionen durch elektrolytische
Zersetzungen und die Obertragung gefährlicher Potentiale in etwaige Bereiche brennbarer
Gase oder Flüssigkeiten verhindert.
-
In einer bekannten Technik wird die Isolationsschicht beim Einsetzen
des inneren Anschlußkörpers in den äußeren Anschlußkörper verformt und füllt somit
den Zwischenraum zwischen den beiden Anschlußkörpern aus. Da es vorteilhaft ist,
die zum Zwischenraum zeigende axiale Innenwand des äußeren Anschlußkörpers und die
entsprechende Außenwand des inneren Anschlußkörpers sich konisch verjüngen zu lassen,
so daß
das breitere Ende des inneren Anschlußkörpers am tiefsten
in den äußeren Anschlußkörper hineinragt, bedarf es für die Herstellung der Isolationsschicht
einer besonderen Fertigungstechnik. In einem bekannten Verfahren wird die Isolationsschicht
für diesen Anwendungsfall topfartig vorgeformt, so daß der axiale Abschnitt der
Isolationsschicht einen Zylinder mit konstantem Radius bildet. Der innere Anschlußkörper
ist mit einer entsprechend ausgebildeten Außenwand versehen, während die Innenrohrwand
sich zum freien Ende hin konisch nach innen verengt. Nach dem Einsetzen des inneren
Anschlußkörpers in den äußeren Anschlußkörper wird ein Aufweitungsdorn in den inneren
Anschlußkörper eingeführt, der die Wand des inneren Anschlußkörpers soweit nach
außen verdrängt, daß die Innenrohrwand gerade verläuft und mit der Innenrohrwand
des äußeren Anschlußkörpers fluchtet. Nunmehr verläuft die zum Zwischenraum zeigende
Außenwand des inneren Anschlußkörpers konisch. Bei dieser Formung wird die vorgeformte
Isolationsschicht entsprechend gedehnt, wodurch der gewünschte konische Verlauf
der Isolationsschicht gewährleistet wird.
-
Das bekannte Verfahren bedarf einer sehr sorgfältigen Fertigungstechnik.
Darüber hinaus erlaubt es nicht die Verwendung von Anschlußkörpern, deren Innenrohrwand
beschichtet ist, um Kriechstrecken zwischen den beiden Anschlußkörpern zu verlängern.
Weiterhin ist es nicht möglich, den inneren Anschlußkörper vor der Verformung mit
einem Innengewinde zu versehen. Ein etwaig benötigtes Innengewinde muß daher erst
nach der Montage des Isolierverbindungsstücks geschnitten werden.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Isolierverbindungsstück
der eingangs erwähnten Art zu erstellen, das eine einfache Fertigung sowie die Verwendung
von endgültig geformten und ggf. an den Innenrohrwänden mit Kunststoff beschichteten
Anschlußkörpern erlaubt.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Isolationsschicht
aus einem zwischen den Anschlußkörpern in dem radial verlaufenden Abschnitt dichtend
eingelegten Ring und einem in den durch den Ring abgedichteten und in einem definierten
Abstand gehaltenen Zwischenraum zwischen den Anschlußkörpern in flüssiger Form einfüllbaren
Isolationsmaterial gebildet ist.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Isolierverbindungsstück wird die Isolationsschicht
somit zweistückig ausgebildet. Sie besteht aus dem Ring, der in die gegenüberliegenden
Nuten der beiden Anschlußkörper eingesetzt ist. Der Ring dichtet den zwischen den
beiden Anschlußkörpern für die Isolationsschicht vorgesehenen Zwischenraum zum Innern
des Isolierverbindungsstückes hin ab und sorgt darüber hinaus dafür, daß die beiden
Anschlußstücke zueinander auf einem definierten Abstand gehalten werden. Mit Hilfe
des Rings erfolgt daher eine Vormontage der beiden Anschlußkörper. Anschließend
wird der zwischen den beiden Anschlußkörpern für die Isolationsschicht vorgesehene
Zwischenraum durch ein in flüssiger Form einfüllbares Isolationsmaterial ausgefüllt.
Durch den dichtenden Abschluß dieses Zwischenraums mit Hilfe des eingesetzten Ringes
kann das Isolierverbindungsstück mit den Stirnflächen nach oben zeigend mit dem
flüssigen Isolationsmaterial gefüllt werden. Eine besonders gute Verbindung zwischen
der Isolationsschicht und den Anschlußkörpern wird erzielt, wenn das Isolationsmaterial
ein Vulkanisiermaterial ist.
-
Das erfindungsgemäße Isolierverbindungsstück läßt sich daher gegenüber
den bekannten Isolierverbindungsstücken mit einer völlig neuen Fertigungstechnik
herstellen. Das Auffüllen des Isolierverbindungsstücks mit in flüssiger Form vorliegendem
Isolationsmaterial erlaubt eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten für den im
wesentlichen axial verlaufenden Abschnitt der Isolationsschicht. Insbesondere kann
diese Isolationsschicht eine Vielzahl von Durchmesser-
verkleinerungen
und -erweiterungen sowohl in Umfangsrichtung als auch in Längsrichtung aufweisen,
wodurch der Verbund zwischen den beiden Anschlußstücken sehr fest gestaltet werden
kann. Dabei kann die Isolationsschicht eine konstante Dicke aufweisen oder aber
auch die Dicke der Isolationsschicht variiert werden. Die entsprechenden Anderungen
in Längsrichtung führen zu einem festen Zusammenhalt zwischen den beiden Anschlußstücken,
während die Anderungen in Umfangsrichtung zu einer Verdrehsicherheit der Anschlußstücke
gegeneinander beitragen.
-
Eine besonders gute Verbindung zwischen den Anschlußstücken sowie
eine Vormontage ohne zusätzliche Werkzeuge ist möglich, wenn die beiden Anschlußkörper
in dem radial verlaufenden Abschnitt der Isolationsschicht in ihrer Wand gegenüberliegende,
axial gerichtete Nuten aufweisen und der Ring in diese Nuten dichtend eingelegt
ist. Der Ring erstreckt sich vorzugsweise bis zur Innenrohrwand, um einen stetigen
Verlauf der Rohrwandung auch in dem Obergangsstück zu erzielen.
-
Selbstverständlich ist bei dem erfindungsgemäßen Isolierverbindungsstück
eine Ausführungsform sehr leicht realisierbar, in der sich der Durchmesser der Isolationssicht
im etwa axial verlaufenden Abschnitt von dem radial verlaufenden Abschnitt aus verringert.
Diese Ausführungsform war bereits in herkömmlicher Technik herstellbar. Erfindungsgemäß
ist es jetzt sehr einfach möglich, daß sich der Durchmesser zum Ende der Isolationsschicht
an den Stirnflächen der Anschlußkörper wieder vergrößert. Dadurch entsteht eine
Doppelverkeilung der beiden Anschlußstücke.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Durchmesser an den Stirnflächen
größer als der Außendurchmesser im radialen Abschnitt der Isolationssicht.
-
Eine sehr exakte Vormontage der beiden Anschlußkörper zuein-
ander
ist mit Hilfe des Ringes möglich, wenn sich die Nuten zum Nutgrund hin etwas erweitern
und der Ring mit entsprechend geformten Stegen in die Nuten eingeklemmt ist. Durch
die Form der Stege und Nuten werden die Anschlußkörper fest gegen den Ringkörper
gezogen, so daß ihr Abstand durch die Stärke des Ringkörpers wohl definiert ist.
Um das Einführen der Stege des Ringes in die Nuten zu erleichtern, können sich die
Stege zum Ende hin wieder so verjüngen, daß ihre Breite am freien Ende etwas kleiner
als die Breite der Nuten an ihrer dem Nutgrund abgewandten Seite.
-
Um das luftfreie Einfüllen des flüssigen Isoliermaterials gegen den
Ring zu gewährleisten, kann der Steg des Ringes an der von der Innenrohrwand abgewandten
Seite der Nut einen Luftführungsschlitz aufweisen. Wenn dann die Höhe des Steges
geringer als die Tiefe der Nut ist, kann über den Luftführungsschlitz eine eventuell
beim Einfüllen entstehende Luftblase abgeleitet werden.
-
Um eventuell auftretende große Oberspannungen definiert weiterzuleiten,
ist es vorteilhaft, wenn die Isolationsschicht an ihrem etwa axial verlaufenden
Abschnitt mit einer Funkenstrecke überbrückt ist.
-
Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
-
Es zeigen: Figur 1 - einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Isolierverbindungsstück Figur 2 - einen Längsschnitt durch ein Isolierverbindungsstück
gemäß Figur 1, jedoch mit einer eingebauten Funkenstrecke Figur 3 - eine Detaildarstellung
des in die Nuten eingesetzten Ringes.
-
Die Figuren 1 und 2 lassen einen inneren Anschlußkörper 1 und einen
äußeren Anschlußkörper 2 erkennen. Beide Anschlußkörper 1,2 setzen mit einer Innenrohrwand
3 eine Rohrleitung fort. Der äußere Anschlußkörper 2 weist einen vorstehenden Flansch
4 auf, mit dem er den inneren Anschlußkörper 1 teilweise umgibt. Zwischen dem Flansch
4 und dem inneren Anschlußkörper 1 befindet sich ein im wesentlichen axial verlaufender
Abschnitt 5 einer Isolationsschicht 6, die am unteren Ende des axial verlaufenden
Abschnitts 5 in einen radial verlaufenden Abschnitt 7 übergeht. Der radial verlau-3
fende Abschnitt 7 endet mit den Innenrohrwändenider beiden Anschlußkörper 1,2. Der
Abschluß des radial verlaufenden Abschnitts 7 der Isolationsschicht 6 wird durch
einen Ring 8 gebildet, der mit einem oberen Ringsteg 9 und einem unteren Ringsteg
10 in entsprechende, einander gegenüberliegende Nuten 11,12 im inneren Anschlußkörper
1 bzw. äußeren Anschlußkörper 2 eingesetzt ist. Der Ring 8 erlaubt eine Vormontage
der beiden Anschlußkörper 1,2, wobei ein definierter Abstand für den Rest der Isolationsschicht
6 gewährleistet ist. Das vormontierte Isolierverbindungsstück wird - wie in Figur
1 und 2 dargestellt - mit dem inneren Anschlußkörper 1 nach
oben
zeigend gehalten, so daß der Zwischenraum für die Isolierschicht 6 mit dem etwa
axial verlaufenden Abschnitt 5 nach oben zu Stirnflächen 13 der Anschlußkörper 1,2
offen ist. In dieser Stellung wird Isolationsmaterial in flüssiger Form in den Zwischenraum
eingefüllt, wodurch sich beim Abkühlen des Isolationsmaterials die feste Isolationsschicht
6 ausbildet.
-
Dieses Fertigungsverfahren ermöglicht eine sehr weitgehend freie Formgestaltung
für den etwa axial verlaufenden Abschnitt 5 der Isolierschicht 6. Die einzige Bedingung
besteht darin, daß der Außendurchmesser derjenigen Teile des inneren Anschlußkörpers
1 kleiner sein muß als die jeweiligen Innendurchmesser im Flansch 4 des äußeren
Anschlußkörpers 2, an denen die jeweiligen Außendurchmesser des inneren Anschlußkörpers
1 zur Montage vorbeigeführt werden müssen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
verringert sich der Durchmesser der Isolierschicht 6 im etwa axial verlaufenden
Abschnitt 5 von unten nach oben und vergrößert sich dann zum oberen Ende der Isolationsschicht
6 hin wieder so, daß der Durchmesser bei konstanter Dicke der Isolationsschicht
6 über die gesamte Länge des axial verlaufenden Abschnitts 5 auf den Stirnflächen
13 größer ist als der Durchmesser am unteren Ende des axial verlaufenden Abschnitts
5.
-
In Abwandlung dieser Ausführungsform können weitere Durchmesserverengungen
und -erweiterungen sowie Anderungen der radialen Dicke des axial verlaufenden Abschnitts
5 vorgesehen sein. In Umfangsrichtung werden ebenfalls Durchmesseränderungen und
ggf. Dickenänderungen vorgesehen werden, um eine Sicherung gegen ein Verdrehen der
beiden Anschlußkörper 1,2 gegeneinander zu gewährleisten.
-
Da die erfindungsgemäßen Anschlußstücke 1,2 bei ihrer Vormontage mittels
des Ringes 8 bereits fertig geformt sind, können sie an ihrer Innenrohrwand 3 mit
einer Beschichtung ver-
sehen sein. Dies ist insbesondere für Wasserleitungen
von Vorteil.
-
Figur 2 zeigt, daß zwischen dem Flansch 4 und dem inneren Anschlußstück
1 eine den axial verlaufenden Abschnitt 5 der 6 Isolierschicht/überbrückende Funkenstrecke
14 vorgesehen sein kann. Hierzu ist in eine entsprechende Bohrung eine isolierende
Hülse 15 eingesetzt, in der sich zwei durch Wolframspitzen gebildete Elektroden
16 ineinem definierten Abstand gegenüberliegen. Ein wasserdichter Verschluß 17 schließt
die Funkenstrecke 14 nach außen hin ab.
-
Auch ohne die Funkenstrecke 14 wird ein durch eine große Oberspannung
verursachter Oberschlag bevorzugt am axial verlaufenden Abschnitt 5 der Isolationsschicht
6 stattfinden und nicht zur Oberbrückung des radial verlaufenden Abschnitts 7 auf
der Innenrohrwand 3. Hierzu ist die radiale Dicke x der Isolationsschicht 6 im axial
verlaufenden Abschnitt 5 nur etwa halb so groß ausgebildet wie die Höhe 2x des Ringes
8 ohne die Stege 9,10.
-
Figur 3 verdeutlicht die bevorzugte Ausführung des Ringes 8 und der
Nuten 11,12, von denen in Figur 3 nur die obere Nut 11 dargestellt ist. Die Nut
11 erweitert sich zum Nutgrund 15 hin konisch. Eine entsprechende konische Erweiterung
weist der Ringsteg 9 auf, der sich zu seinem freien Ende hin jedoch wieder konisch
so weit verengt, daß die Breite an seinem oberen Ende 16 etwas kleiner ist als die
Uffnung der Nut 11 am vom Nutgrund 15 wegzeigenden Nutrand 17. An der von der Innenrohrwand
3 abgewandten, radial außenliegenden Seite ist der Ringsteg 9 mit einer Luftschlitzführung
18 versehen, die eine Luftführung aus dem radial verlaufenden Abschnitt 7 der Isolierschicht
6 in einen freien Raum 19 über dem Nutgrund 15 erlaubt, der dadurch entsteht, daß
die Höhe des Ringstegs 9 kleiner ist als die Tiefe der Nut 11.
-
Zur Verbesserung des Obergangs von den Anschlußkörpern 1,2 auf den
Ring 8 können die entsprechenden Kanten abgerundet sein und der Ring 8 zur Innenrohrwand
3 entsprechend gerundete Erweiterungen aufweisen. Der Ringkörper 8 setzt sich vorzugsweise
nach radial außen über die Uffnung 17 der Nut 11 hin weg fort, wodurch eine sichere
und kippfreie Anlage der beiden Anschlußkörper 1,2 an dem Ring 8 gewährleistet wird.
-
Bevorzugte Materialien sind für den Ring 8 Polytetrafluoräthylen,
für das Vulkanisationsmaterial der Isolierschicht 6 EPDM und für die eventuelle
Beschichtung der Innenrohrwände 3 Rilsan 0