DE3716185A1 - Elektrisch isolierte rohrverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch isolierte Rohrverbindung mit einem an einem Ende einen Flansch aufweisenden ersten Rohrstück aus Metall und einem zweiten Rohrstück aus Metall, das an dem ersten Rohrstück durch eine dessen Flansch umgebende und sich dahinter ver­ engende Kupplungsmuffe aus Metall festgehalten wird, wobei zwischen den beiden Rohrstücken und zwischen der Kupplungsmuffe und dem ersten Rohrstück eine elektrische Isolation angeordnet ist.

Eine derartige Rohrverbindung ist bekannt aus der NL-PS 1 50 895. Bei dieser bekannten Rohrverbindung besteht die Kupplungsmuffe aus einer Glocke, die an dem Ende des zweiten Rohrstücks ausgebildet ist, das dem Flanschende des ersten Rohrstücks gegenübersteht. Zwischen der vorderen Stirnfläche des Flansches und dem Grunde der Glocke ist ein isolierender Dichtungsring angeordnet, und auf der Rückseite des Flansches ist zwischen der Innenseite der Glocke und dem ersten Rohrstück eine konische Isolierhülse eingefügt, die das erste Rohr­ stück umgibt. Auf diese Weise sind die metallischen Teile beider. Rohrstücke an jeder Stelle nur durch eine einzelne Isolation von­ einander getrennt, so daß ein Zusammenbruch dieser Isolation bei­ spielsweise bei einem Blitzeinschlag die Isolierwirkung der Rohr­ verbindung aufhebt. Wenn die Außenseite der Glocke mit anderen Metallteilen oder Mauerwerk in Berührung steht, wird außerdem die Rohrleitung, die mit der Glocke in elektrischer Verbindung steht, über diesen Kontakt geerdet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine isolierte Rohr­ verbindung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die auf ein­ fache, aber wirkungsvolle Weise die oben erwähnten Mängel und Nachteile vermeidet.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das zweite Rohrstück an seinem dem ersten Rohrstück gegenüber­ stehenden Ende ebenfalls einen Flansch aufweist, daß die Kupplungs­ muffe auch diesen zweiten Flansch umgibt und sich dahinter verengt, daß zwischen der Kupplungsmuffe und dem zweiten Rohrstück ebenfalls eine elektrische Isolation angeordnet ist, daß zwischen die beiden Flansche ein Metallring eingefügt ist, dessen Außendurchmesser den beider Flansche übersteigt und der auf seinem gesamten Außenumfang mit der Kupplungsmuffe in Berührung steht, und daß auf jeder Seite dieses Metallrings je ein diesen von den Flanschen elektrisch isolierender Dichtungsring angeordnet ist.

Auf diese Weise wird gemäß der Erfindung erreicht, daß es zwi­ schen den beiden Rohrstücken unabhängig von dem Weg, dem eine etwaige elektrische Entladung folgen könnte, stets zwei in Serie zueinander liegende elektrische Widerstände gibt. Wenn beispiels­ weise einer dieser Widerstände unter einem Blitzeinschlag zusammen­ brechen sollte, bleibt stets noch eine Isolation zwischen den beiden Rohrstücken erhalten, und die Rohrverbindung weist immer noch die gewünschte Isolierwirkung auf. Außerdem ist die Kupplungs­ muffe bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Rohrverbindung von beiden Rohrstücken voll isoliert, so daß die an die Rohrverbindung angeschlossenen Rohrleitungen nicht über die Kupplungsmuffe geerdet werden können. Die Kupplungsmuffe schützt die Isolation bei einem Blitzeinschlag oder dergleichen, indem die Entladung von einem der beiden Rohrstücke über die Kupplungsmuffe nach Erde erfolgt.

Vorzugsweise ist die Kupplungsmuffe aus Metall mit einer vor­ stehenden Schraube oder dergleichen als Erdverbindung versehen.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht jede zwischen der Kupplungsmuffe und einem der Rohrstücke angeordnete elektrische Isolation aus einer auf dem jeweiligen Rohrstück an­ geordneten und aus steifem, aber unter Druck etwas elastisch nach­ gebendem Isoliermaterial hergestellten isolierenden Umkleidung, wobei der Außendurchmesser jeder Umkleidung an deren dem jeweiligen Flansch benachbartem Ende gleich dem Außendurchmesser des Metallrings ist und sich auf ihr anderes Ende zu bis zu einem Durchmesser ver­ ringert, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des jewei­ ligen Rohrstücks, aber kleiner als der Außendurchmesser des jewei­ ligen Flansches, und die Kupplungsmuffe auf ihrer gesamten axialen Länge und ihrem gesamten Umfang auf den Metallring und beide iso­ lierende Umkleidungen aufgequetscht ist.

Auf diese Weise erhält man eine monolithische, nicht demontier­ bare isolierte Rohrverbindung, die hohe Belastungen aushalten kann.

Im übrigen ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen der Erfindung aus den Unteransprüchen.

Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel für eine Rohrverbindung gemäß der Erfindung dargestellt ist, das alle deren Vorteile erkennbar werden läßt. Dabei zeigen in der Zeichnung:

Fig. 1 eine elektrisch isolierte Rohrverbindung gemäß der Erfindung in einem Axialschnitt und

Fig. 2 einen axialen Teilschnitt durch die Rohrverbindung von Fig. 1 in auseinander genommenem Zustand.

Die Darstellungen in Fig. 1 und 2 zeigen eine elektrisch isolierte Rohrverbindung, die ein erstes Rohrstück 1 mit einem Flansch 2 an seinem einen Ende und ein zweites Rohrstück 3 mit einem Flansch 4 an seinem einen Ende aufweist. Beide Rohrstücke 1 und 3 und ihre Flansche 2 und 4 bestehen jeweils aus Metall. Zwischen den einander gegenüberstehenden Flanschen 2 und 4 ist ein Metallring 5 angeordnet, dessen Außendurchmesser größer ist als der der Flansche 2 und 4. Auf beiden Seiten des Metallrings 5 ist zwischen diesem und dem jeweils zugeordneten Flansch 2 bzw. 4 je ein isolierender Dichtungs­ ring 6 bzw. 7 angeordnet. Diese Dichtungsringe 6 und 7 sind aus einem polymeren Material wie Polytetrafluoräthylen, Makralon oder dergleichen hergestellt, das steif genug ist, um den auftretenden Kompressionskräften standzuhalten, und gleichzeitig eine hydrauli­ sche Abdichtung liefern kann. Der Außendurchmesser der Dichtungs­ ringe 6 und 7 ist im wesentlichen gleich dem des Metallrings 5.

Auf jedem der Rohrstücke 1 und 3 ist jeweils eine isolierende Umkleidung 8 bzw. 9 angeordnet, die jeweils an ihrem dem zuge­ ordneten Flansch 2 bzw. 4 benachbarten Ende eine Ausnehmung 10 enthält, in welcher der jeweilige Flansch 2 bzw. 4 in Preßsitz Aufnahme findet, so daß dieses Ende der isolierenden Umkleidungen 8 und 9 jeweils in einer Ebene liegt mit der vorderen Stirnseite des entsprechenden Flansches 2 bzw. 4. Der Außendurchmesser der Umkleidungen 8 und 9 ist an ihrem den Flanschen 2 bzw. 4 benach­ barten Ende gleich dem Außendurchmesser des Metallrings 5 und an ihrem anderen Ende etwas, beispielsweise einige mm, größer als der Außendurchmesser des zugehörigen Rohrstücke 1 bzw. 3, aber in jedem Falle kleiner als der Außendurchmesser des entsprechenden Flansches 2 bzw. 4. Die Außenfläche der Umkleidungen 8 und 9 verjüngt sich von ihrem Ende größten Durchmessers zu ihrem Ende kleinsten Durch­ messers mit S-förmiger Steigung.

Beide Rohrstücke 1 und 3 werden in der Rohrverbindung durch eine Kupplungsmuffe 11 aus Metall zusammengehalten, die alle Bestandteile der Rohrverbindung umgibt und auf ihrer gesamten axialen Länge und ihrem gesamten Umfang auf die Außenflächen des Metallrings 5, der Dichtungsringe 6 und 7 und der Umkleidungen 8 und 9 aufgequetscht ist. Dadurch ergibt sich eine nicht demontierbare Verbindung, die hohe Belastungen aufzunehmen vermag, wodurch sich die Rohrstücke 1 und 3 nicht lösen können.

Die metallische Kupplungsmuffe 11 ist mit einer vorstehenden Schraube 12 oder dergleichen als Erdverbindung versehen.

Ein besonders wichtiger Vorteil der dargestellten Rohrverbindung liegt darin, daß zwischen den metallischen Rohrstücken 1 und 3 zwei elektrische Widerstände in Serie liegen und daß die metallische Kupplungsmuffe 11 von beiden Rohrstücken 1 und 3 voll elektrisch isoliert ist. Wenn einer der Widerstände durch einen Durchschlag oder dergleichen fehlerhaft wird, bleibt immer noch eine elektri­ sche Isolation zwischen den beiden Rohrstücken 1 und 3 vorhanden, so daß die geplante Isolierwirkung der Rohrverbindung erhalten bleibt. Im Falle einer elektrischen Entladung, wenn beispielsweise eine der beiden an die Rohrverbindung angeschlossenen Rohrleitungen von einem Blitzschlag getroffen wird, wird die Entladung von dem jeweiligen Rohrstück 1 bzw. 3 über die Kupplungsmuffe 11 zur Erde abgeleitet.

Auf der Außenseite jedes der Rohrstücke 1 und 3 sind jeweils im Anschluß an den Flansch 2 bzw. 4 mehrere radial vorstehende Nasen 13 angeordnet, die dreieckig, keilförmig oder ähnlich ausgebildet sein können. Diese Nasen 13 drücken sich bei der Aufbringung der Umkleidungen 8 und 9 in deren Material ein und halten dadurch die Umkleidungen 8 und 9 fest.

An ihrem den Flansch 2 bzw. 4 aufweisenden Ende sind die Rohr­ stücke 1 und 3 jeweils mit einer isolierenden Umkleidung 14 ver­ sehen, die sie bei dem dargestellten Beispiel innen wie außen überzieht, aber auch nur auf ihrer Innenfläche vorgesehen sein kann. Alternativ hierzu kann die Umkleidung 14 aus einer dünn­ wandigen Manschett bestehen, die in das jeweilige Rohrstück 1 bzw. 3 eingeführt ist und einen Flansch aufweist, der an der vorderen Stirnseite des Flansches 2 bzw. 4 anliegt.

Zur Verbesserung der Abdichtung können die Dichtungsringe 6 und 7 auf beiden Seiten mit einer in der Zeichnung nicht eigens darge­ stellten ringförmigen Zusatzdichtung versehen sein, und außerdem können an der Vorderseite der Flansche 2 und 4 eine oder mehrere überstehende ringförmige Rippen vorgesehen sein. Auch der Metall­ ring 5 kann beidseits mit ähnlichen ringförmigen überstehenden Rippen versehen sein.

Claims (10)

1. Elektrisch isolierte Rohrverbindung mit einem an einem Ende einen Flansch aufweisenden ersten Rohrstück aus Metall und einem zwei­ ten Rohrstück aus Metall, das an dem ersten Rohrstück durch eine dessen Flansch umgebende und sich dahinter verengende Kupplungs­ muffe aus Metall festgehalten wird, wobei zwischen den beiden Rohrstücken und zwischen der Kupplungsmuffe und dem ersten Rohr­ stück eine elektrische Isolation angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Rohrstück (3) an seinem dem ersten Rohr­ stück (1) gegenüberstehenden Ende ebenfalls einen Flansch (4) aufweist, daß die Kupplungsmuffe (11) auch diesen zweiten Flansch (4) umgibt und sich dahinter verengt, daß zwischen der Kupplungs­ muffe (11) und dem zweiten Rohrstück (3) ebenfalls eine elektri­ sche Isolation (9) angeordnet ist, daß zwischen die beiden Flan­ sche (2, 4) ein Metallring (5) mit deren Außendurchmesser über­ steigendem Außendurchmesser eingefügt ist, der auf seinem gesamten Außenumfang mit der Kupplungsmuffe (11) in Berührung steht, und daß auf jeder Seite dieses Metallrings (5) je ein diesen von den Flanschen (2 bzw. 4) elektrisch isolierender Dichtungsring (6, 7) angeordnet ist.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede zwischen der Kupplungsmuffe (11) und einem der Rohrstücke (1, 3) angeordnete elektrische Isolation aus einer auf dem jeweiligen Rohrstück (1, 3) angeordneten und aus steifem, aber unter Druck etwas elastisch nachgebenden Isoliermaterial hergestellten iso­ lierenden Umkleidung (8 bzw. 9) besteht, wobei der Außendurch­ messer jeder Umkleidung (8, 9) an deren dem jeweiligen Flansch (2 bzw. 4) benachbarten Ende gleich dem Außendurchmesser des Metallrings (5) ist und sich auf ihr anderes Ende zu bis zu einem Durchmesser verringert, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des jeweiligen Rohrstücks (1 bzw. 3), aber kleiner als der Außendurchmesser des jeweiligen Flansches (2 bzw. 4), und die Kupplungsmuffe (11) auf ihrer gesamten axialen Länge und ihrem gesamten Umfang auf den Metallring (5) und auf beide isolierende Umkleidungen (8, 9) aufgequetscht ist.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede isolierende Umkleidung (8, 9) an ihrem dem jeweiligen Flansch (2 bzw. 4) benachbarten Ende eine ringförmige Ausnehmung (10) auf­ weist, in welcher der jeweilige Flansch (2 bzw. 4) in Preßsitz Aufnahme findet, wobei dieses Ende jeder Umkleidung (8, 9) in einer Ebene mit der vorderen Stirnfläche des jeweiligen Flan­ sches (2 bzw. 4) liegt.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Außenfläche jeder isolierenden Umkleidung (8, 9) von ihrem Ende größten Durchmessers zu ihrem Ende kleinsten Durchmessers mit etwa S-förmiger Steigung verjüngt.

5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der Außenseite jedes Rohrstücks (1, 3) an dem jeweiligen Flansch (2 bzw. 4) eine Mehrzahl von radialen Nasen (13) angeordnet ist.

6. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kupplungsmuffe (11) mit einer vorspringenden Schraube (12) oder dergleichen als Erdungsverbindung versehen ist.

7. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vordere Stirnseite des Flansches (2, 4) jedes Rohrstücks (1, 3) mit wenigstens einer vorstehenden ringförmigen Rippe versehen ist.

8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Metallring (5) auf beiden Seiten mit wenig­ stens einer vorstehenden ringförmigen Rippe versehen ist.

9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens auf einer Seite jedes Dichtungsrings (6, 7) eine relativ dünne ringförmige Zusatzdichtung angeordnet ist.

10. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der auf der Innenseite jedes Rohrstücks von der vorderen Stirnseite des jeweiligen Flansches ausgehend eine Isolationsschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Isolationsschicht aus einer dünnwandigen Auskleidung (14) besteht, die in dem jewei­ ligen Rohrstück (1, 3) liegt und einen an der vorderen Stirn­ seite des entsprechenden Flansches (2, 4) anliegenden Flansch aufweist.