DE2248589A1

DE2248589A1 - Elektrisch isolierende rohrkupplung

Info

Publication number: DE2248589A1
Application number: DE19722248589
Authority: DE
Inventors: Walter Ing Schwarz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-04-24
Filing date: 1972-10-04
Publication date: 1973-11-15
Also published as: IT970068B; JPS5610513B2; CA974275A; FR2181682A1; GB1355897A; AU5472673A; JPS4954919A; NL160925B; FR2181682B1; DE2248589B2; NL7305748A; CH553941A; DE2248589C3

Description

858/

DrpL-PhyS.

WHIy Lorenz 4. Oktober 1972

Patentanwalt Meine Akte; s 123-j,DT

8035 Gauting ————— Hubertu8str.83#

Ing. Walter Schwarz

1020 W i ο η Engerthstraße 237B

Der Anmelder ist der Alleinerfinder

Elektrisch isolierende Rohrkupplung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch isolierende Rohrkupplung für Rohre aus elektrisch leitendem Material, insbesondere aus Eisen bzw. aus Stahl, die aus Rohrschüssen und einem einzigen rohrförmigen Kupplungsstück aus durch Einlagen verstärktem Kunststoff besteht.

Es ist bekannt, daß vorwiegend durch vagabundierende Streuströme, aufgedrückte und induktive Ströme, weiterhin Ströme aus Thermoelementen sowie elektrolytische, elektrochemische und galvanische Vorgänge große Korrosionsschäden in vorwiegend erdverlegten Rohrleitungen aus Metall entstehen, so daß ein ungeschütztes Metallrohr, durch welches ein Strom fließen kann, immer im Einflußbereich eines selbsttätig ablaufenden Korrosionsvorganges liegt.

Aus vielen Gründen ist es notwendig, Rohrleitungen von Flüssigkeiten, Gasen und Suspensionen fester Körper, die unter

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einem Druck stehen, der vom Vakuum bis zum Hochdruck reicht, unter Tag zu verlegen. Diese Rohrleitungen u.zw. nicht nur Gas- und Wasserverteilungsnetze sondern insbesondere auch Fernleitungen (Pipelines) zur Beförderung von Erdgas, Erdöl und Wasser stehen überwiegend mit dem Erdreich, Wasser, Schlanm, Sand sowie dem Bettungsmörtel von Wänden in Gebäuden in dauernder Berührung.

Zu ihrem Schutz gegen die erwähnten Korrosionen bedarf es vor allem einer Unterbrechung der Stromleitschiene, welche vorwiegend durch zusammengeschweißte Rohrleitungen gegeben ist. Hiezu dient eine elektrisch isolierende Rohrkupplung, welche durch Unterbrechung der metallischen Kontinuität des Rohres die Strombahn durch die verlegten Leitungsrohre unterbricht.

Die Anwendung von elektrisch isolierenden Rohrkupplungen erlaubt es, auch Rohrleitungen, auf deren Wand ein sehr hoher Druck lastet, allein durch diese Art der Stromunterbrechung als passive Schutzmaßnahme unter vollständiger Erfüllung aller Sicherheitserfordernisse und gleichzeitig in wirtschaftlicher Weise gegen Korrosion zu schützen.

Ein Vorschlag aus jüngster Zeit sieht für eine elektrisch isolierende Rohrkupplung der eingangs erwähnten Art vor, daß das Kupplungsstück aus glasfaserverstärktem Kunststoff auf konisch zulaufenden Außenflächen mit den kongruent

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ausgebildeten Innenflächen der zu kuppelnden Rohrschüsse verklebt ist. Wenngleich diese Ausbildung gegenüber älteren Vorschlägen Vorteile brachte, so gestattete sie wegen des verschieden hohen Ausdehnungsjanterschiedes zwischen einem Metall- und einem Kunststoffrohr und der relativ geringen Klebefestigkeit nur eine verhältnismäßig beschränkte Anwendung bei Leitungen niederen Druckes und bei von der Raumtemperatur nicht weit abweichenden Temperaturen.

Bei größeren Nennweiten (über 100) und/oder einem Betriebsdruck von mehr als 50 atü werden solche Isolierkupplungen nicht nur technisch problematisch sondern auch unwirtschaftlich. Weil mit steigender Nennweite die Wandstärke der Rohre nicht proportional ansteigt, wird es mit zunehmender Nennweite immer schwieriger, eine isolierende Rohrkupplung herzustellen, welche diesen Betriebsbedingungen wartungsfrei standhält und nicht undicht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und eine elektrisch isolierende Rohrkupplung zu schaffen, welche auch bei großen Nennweiten unter Hoch- . druck und unter Temperaturbedingungen standhält, denen Überlandrohrleitungen im allgemeinen ausgesetzt sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe von einer elektrisch isolierenden Rohrkupplung der eingangs erwähnten Art gelöst, welche sich dadurch auszeichnet, daß mindestens an zwei Rohrschüssen, deren Enden zu Muffen verbreitert sind,anschließende Kupplungsstück an jedem seiner Enden, die vorzugsweise in einer gegen die Rohrachse geneigten Ebene ab-

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geschnitten sind, einen Ringwulst aufweist, der von einem an der Muffe befestigten Spannkörper gegen eine in der Muffe liegende kongruent ausgebildete Anschlagfläche, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Dichtung,gepreßt ist.

Wie bereits bemerkt, bestehen die in Rede stehenden Rohrleitungen gewöhnlich aus Eisen oder aus Stahl.

Für das isolierende Kupplungsstück, das aus einem Kunstharz, allgemein aus einem duroplastischen Kunstharz, z.B. aus einem cycloaliphatischen Epoxydharz, und Verstärkungen wie etwa pyrolisierten Polyacrylnitril-Fasern, Glasfasern oder Borfasern, bei denen Bor auf eine endlose Glasfaser aufgedampft ist, besteht, können verschiedene Herstellungsweisen angewendet werden, die zwar für sich gesehen nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören, jedoch den Gebrauchswert einer erfindungsgemäßen isolierenden Rohrkupplung bedeutend beeinflussen können.

Das ^upplungsstück kann von einer Rohrstange abgetrennt werden, welche in an sich bekannter Weise durch das Aufwickeln getränkter Fäden auf einen Dorn oder durch Imprägnierung, vorzugsweise im Vakuum, mit dem Kunstharz und Aushärten des letzteren hergestellt wurde.

Das Kupplungsstück kann aber auch in an eich bekannter Weise aus einem Gießharz gegossen werden, dem Verstärkungsfasern in der Form von Einkristallen aus Stoffen wie Siliziumkarbid, Siliziumnitrid zugesetzt wurden.

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Das Kupplungsstück kann auf jede bekannte.Art aus duroplastischen Kunststoffen und Verstärkungsmaterialien hergestellt werden.

Die erfindungsgemäße elektrisch isolierende Rohrkupplung ist überaus zahlreicher Ausführungsformen fähig, von denen einige nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung lediglich beispielsweise und nicht einschränkend näher erläutert werden.

Fig.1 zeigt eine Aus führungs form teilweise im !Längsschnitt. Hg.2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II der 2Pig_ei· Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform. teilweise im Längsschnitt.

Fig.4· zeigt eine weitere Ausführungsform im längssclmitt mit einem mindestens zweigeteilten radial und axial verstellbaren Klemmring«,

Fig.5 zeigt in der gleichen Darstellungsweise eia© weitere Ausführungsform mit einem ungeteilten Elenaschraubring.
Fig.6 zeigt die Rohrverbindung einer weiteren JkusfüHrungs--

form mit einem mindestens zweigeteilten El emering <,-Fig.7 zeigt einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig.6»' Fig.8 zeigt eine weitere Ausführuagsform ait ©iaer Überwurfmutter teilweise im läagssclmitt^ Fig.9 zeigt einen Schnitt nach des? Maie IX-IX der

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Fig.10 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem im Kupplungsstück eingebauten Bund im Längsschnitt.

Pig.11 zeigt eine Rohrkupplung, bei welcher das Kupplungsstück als T-Stück ausgebildet ist in Ansicht, teilweise aufgeschnitten.

Fig.12 zeigt ein Ende des T-Stückes gemäß Fig.11 samt Klemmschraubring und Klemmring im Längsschnitt.

Fig.13 zeigt eine weitere Ausführungsform teilweise im Längsschnitt.

Fig.14 zeigt einen Schnitt nach der Linie HI-III der Fig.13.

Fig.15 zeigt eine weitere Ausführungsform mit dem Zusammenbau dienenden Anzugflanschringen im Längsschnitt.

Fig.16 zeigt eine weitere Ausführungsform mit mindestens zweigeteiltem radial und axial verstellbarem Klemmring im Längsschnitt.

Fig. 17 zeigt einen Schnitt nach der fixnie V-V der Fig. 16.

Fig.18 zeigt eine Ausführungsform mit aus wenigstens zwei Halbschalen zusammengesetztem Käfig teilweise im Schnitt.

Fig.19 zeigt einen Schnitt nach der Idnie VIII-VIII der Fig. 18.

Fig.20 zeigt die Rohrverbindung einer weiteren Ausführungsfomim Längsschnitt.

Fig.21 zeigt einen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig.20 Fig.22 zeigt die Rohrverbindung einer weiteren Ausführungs-

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form mit einem geteilten Klemmschraubring und Kerbstift en im längsschnitt.
i"ig. 23 zeigt einen Schnitt nach der Linie XIII-XIII der Fig.

22.

Fig.24 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einvulkanisiertem Ringwulst des KupplungsStückes. Fig.25 zeigt den zusammengeschweißten Klemmring gemäß Fig.

24 in der Draufsicht.

Fig.26 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform mit einem verstärkten Kupplungsstück im Querschnitt. Fig.27 zeigt einen Schnitt nach der Linie XI-XI der Fig.26.

Die elektrisch isolierende Rohrkupplung gemäß Fig.1 "besteht aus zwei in bezug auf eine Radialmittel ebene symmetrischen Rohrverbindungen,deren jede einen Rohrschuß 16 aufweist ,welcher mit einer Muffe 4 einstückig ausgebildet ist„ Innerhalb der Muffe 4 ist eine Anschlagfläche 1⁹ für das aus verstärktem Kunststoff bestehende Kupplungsstück 1 vorgesehen. Letzteres weist ebenso wie die Muffe 4 Ausnehmungen 56 auf, in welche Spannstifte 5 eingesetzt sind,die von einer Überwurfmutter 6, die mit einem Gewinde 11 mit der Muffe 4 verschraubt ist, in die Ausnehmungen 56 und gegen einen Anschlag 57 gepreßt werden. Die Überwurfmutter: 6 ist in an sich bekannter Weise durch eine Kontramutter 9 in ihrem Sitz im Gewinde 11 gesichert. Die Überwurfmutter 8 und die Kontramutter 9 weisen je eine Rändelung 8 und 10 auf.

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Das durch Wicklung aus harzgetränkten Fasern und anschließendes Aushärten hergestellte -^upplungsstück 1 ist auf seiner Innenseite mit einer Schutzschicht 2 überzogen, welche auch auf seinen Anschlagflächen je nach Ausführung der an dieser Stelle vorgesehenen Dichtung vorgesehen ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist in der Anschlagfläche 1' eine Eadialnut 4·· vorgesehen, in welche ein mit Flüssigkeit, z.B. Glyzerin, gefüllter, vorzugsweise aus Silikonkautschuk bestehender Schlauchring als Dichtung 3 eingelegt ist, wodurch ein gleichmäßiger Anpreßdruck auch bei Druckschwankungen gewährleistet ist.

Anstelle dieses Schlauchrings kann die Hadialnut 4¹ auch mit einer Sperrflüssigkeit gefüllt sein, welche von außen in die vollständig zusammengebaute Rohrkupplung eingefüllt und in bekannter Weise druckbeaufschlagt und unter Druck gehalten wird.

Beim Zusammenbau wird zunächst die Dichtung 3 in die Radialnut 4¹ eingelegt. Hierauf wird von jeder Seite der Rohrkupplung her eine überwurfmutter 6 auf ein mit der Schutzschicht 2 versehenes Kupplungsstück 1 aufgesteckt und sodann jedes der beiden durch einen Ringwulst 27 verdickten Enden des Kupplungsstückes 1 in eine Muffe 4 eingesetzt. Hierauf werden die Spannstifte 5 eingesetzt. Sodann wird die Überwurfmutter 6 im Gewinde 11 festgezogen und in dieser Lage durch die Kontramutter 9 gesichert. Schließlich wird der

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Hittelteil der Rohrkupplung mit einem Schutzmantel 34- überzogen. Letzterer besteht aus einem weicheren Material als das Kupplungsstück 1,z.B. aus einem Schaumstoff und füllt auch die Hohlräume 7 der Überwurfmuttern 6 aus_o

Der Schutzmantel 34 wirkt nicht nur zusätzlich isolierend, sondern vor allem auch als mechanischer Schutz für das Kupplungsstück 1 , da er bei Beschädigung die Yerformungs» arbeit vollständig aufnimmt und nicht an das Kupplungsstück weitergibt. Als ein für den Schutzmantel geeigneter Stoff kann beispielsweise ein Gemisch aus Bitumen und einem Äth^lencopolymerisat genannt ii?erden_o

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.,3 ist der Spannkörper als Spannflanschring 12 ausgebildet« Zum vollständigen Aufbau der Rohrkupplung werden daher zwei Spannflanschrihge benötigt, deren lichte Weite geringer ist als der Außendurehmesser der Ringwülste 27 des EupplungsStückes 1 und die deshalb bereits bei der Herstellung des Kupplungsstückes 1>zwischen den Ringwülsten 27 eingeschlossen werden müssen» Es ist aber auch möglich, jeden dieser Spamflaaschringe in an sich bekannter V/eise aus mehreren Teilen zusammenzusetzen«,

Diese Ausführungsform kam. für hohe Drück© und große Nennweiten der Rohrleitung gewählt werden.»

Die Muffe 4 ist in diesem EaIl als flanschteiler ausgebildet, der mit dem Rohrschuß 16 durch eine B&äialschweißnaht 17 verbunden ist. Die Enden des KupplungsStückes 1 sind in einer gegen die Rohrachse geneigten Ebene abgeschnitten

und mit Schutzhülsen 33»vorzugsweise aus Stahl,überzogen. Es weist in seinem Inneren eine Schutzschicht 2 auf, die vorteilhaft aus Polytetrafluorethylen besteht. Jeder der als Spannflanschring 12 ausgebildeten Spannkörper ist mit Hilfe von Schraubenbolzen 13 sowie Muttern 15 und Schraubensicherungen 14 mit einer als Flanschteller ausgebildeten Muffe 4 zusammengespannt.

Das Kupplungsstück 1 ,das in diesem Fall einem Berstdruck von mehr als 1000 atü standhält und an Isolierfähigkeit die Zwischenstücke vorbekannter Rohrkupplungen um ein Mehrfaches übertrifft, wird vorteilhaft durch kreuzweises oder schraubenförmiges Aufwickeln von Fasern auf einen Kern, dermit einer Schutzschicht 2 überzogen ist, Tränken mit einem Kunstharz und Aushärten in an sich bekannter Weise hergestellt, worauf die Schtuzhülsen 33 auf seine Enden aufgeschrumpft werden.

Das so hergestellte Kupplungsstück hält allen Belastungen in Hochdruckrohrleitungen stand und zeigt eine maximale Isolierwirkung entsprechend der gewählten Lage des überbrückten und ausgegossenen Abstandes zwischen den Spannflanschringen 12.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.4 ist ein zweiteilige rHemmring 25 vorgesehen, dessen Teile mit Inbusschrauben 23 in einer Führungsnut 21 verstellt werden können. Die Intusschrauben 23 sind durch Schraubensicherungen 24 gesichert. Als Spannkörper dient ein Klemmschraubring 22, der mit

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Schlitzen 28 zum Anziehen mit Hilfe eines Schraubenziehwerkzeuges versehen ist«, Das Kupplungsstück 1 ist mit einer Schutzschicht 2 versehen, die auch den ganzen Ringwulst 27 bedeckt. Diese Ausführungsform eignet sich für Rohrleitungen kleiner Nennweiten, die unter nicht zu hohem Druck stehen.

Sine Variante dieser Ausführungsform ist in Fig.5 veranschaulicht. In diesem Falle sind einstückige Klemmschraubringe bei der Herstellung der Kingwülste 27 auf dem Kupplungsstück 1 eingeschlossen worden, die im Gewinde 20 der Muffe 4- mittels eines Schraubenziehwerkzeuges, das in Bohrungen 29 angreift, angezogen wurden und das Ende des Kupplungsstückes gegen die Dichtung 3 pressen, welche in die Radialnut 4-¹ ,die einen keilförmigen Querschnitt aufweist,eingelegt ist« Auch diese Ausführungsform eignet sich besonders für Rohrleitungen mit kleinen Nennweiten, die unter geringem Druck stehen.

Fig.6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrkupplung für Rohrleitungen mittlerer Nennweiten,die unter hohem Druck stehen. Die auf den Rohrschuß 16 aufgezogene Muffe 4 ist mit diesem verschweißt und läßt innen einen Raum für die Dichtung 3 frei. Die Dichtung besteht vorzugsweise aus einem Gemisch eines Polyesters mit einem Urethanharz, das in den Ringraum eingegossen wird. Das Kupplungsstück 1 ist mit seinem Ringwulst 27 mittels des geteiltenKlemmringes 25, dessen Teilung aus Fig.7 deutlicher

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entnommen werden kann, von der Überwurfmutter 6 gegen die Dichtung 3 verspannt. Die Überwurfmutter 6 weist eine Bohrung 7 auf, die es gestattet, die Überwurfmutter über den Ringwulst 27 des Kupplungsstückes 1 zu ziehen. Die Überwurfmutter 6 ist auf einem Sägengewinde 11 mittels eines Backenschlüssels, derauf den Ansatzflächen 59 angreift, in erhitztem Zustand aufgezogen und durch anschließendes Aufschrumpfen gesichert. Eine Lockerung der Verschraubung ist nach sachgemäß ausgeführtem Aufschrumpfen nicht möglich.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 8 stellt eine Rohrkupplung dar, bei welcher Merkmale der Ausführungsformen gemäß den Pig.1, 3 und 6 kombiniert sind und die zum Einbau in besonders hoch beanspruchte Leitungen geeignet ist.Das Kupplungsstück 1 weist eine Schutzschicht 2 und Schutzhülsen 33 aus Stahl auf, welche im Bereich der Ausnehmungen 56 eingeschnitten sind. Die Spannstifte 5 werden von einer überwurfmutter 6, die mit einer Rändelung 8 ausgestattet ist, zusammen mit dem Ringwulst 27 und der Schutzhülse 33 des Kupplungsstückes 1 gegen die Dichtung 3 gepreßt, die aus einem profilierten Ring aus einem Gemisch von mit Fluor modifizierten Kunstharzen besteht. Die Sicherung der Verschraubung auf dem Sägengewinde 11 erfolgt zweckmäßig durch Aufschrumpfen der Überwurfmutter 6.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.10 ist der Ringwulst 27 durch einen Bund 32 ersetzt, der vorzugsweise aus

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einem perforierten Metallring "besteht, welcher "bei der Herstellung des Kupplungsstückes in dieses vorzugsweise eingewickelt wurde. Die Muffe 4- ist mit einem Gewinde 35 3ΆΪ den Rohrschuß aufgesetzt« Der Spannkörper besteht aus einem einstückigen Klemmschraubring 22 und einem zweiten mindestens zweigeteilten Klemmring 18.

Die Fig. 11 und 12 ¥eranschaulichen eine erfindungsgemäße Bohrkupplung, bei welcher das Kupplungsstück 1 als Formstück mit mehreren Abzweigungen ausgebildet ist, die mit Muffen 4 von Rohrschüssen 16 verbunden sind«, Die Rohrverbindung wird dabei durch einen geteilten Klemmring 18 und einen Klemmschraubring 22, welch letzterer eine dem Durchmesser des Ringwulstes des Kupplungsstückes entsprechende Bohrung aufweist, sichergestellt« In ähnlicher Weise können beliebige Winkelstücke, Kreuzstücke und Reduzierstücke ausgebildet sein.

Fig. 13 stellt eine erfindungsgemäße Rohrkupplung dar, bei welcher in eine Radialnut V eine Dichtung 3 eingelegt, eingegossen oder aufgetragen ist» Der mindestens zweiteilige Klemmring 5» welcher "bei der Montage mit den Mhten 36 verschweißt wurde, hält das Kupplungsstück 1 mit der Schutz-, schicht 2 in axialer Richtung Tuavepschiebbar fest«

Fig. 14 zeigt im Querschnitt die Längsschweißnähte 36 sowie die Radialschweißnaht 37 des geteilten Klemmringes 5» der in seiner zylindrischen Bohrung bis zum Absatz 55 (Fig.13) zwei diametral gegenüberliegende Teilflachen 51 auf-

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weist, die waagrecht oder konisch zur Längsachse der Kupplung an kongruenten Teilflächen der Ringwülste 27 des Kupplungsstückes 1 satt anliegen. Nach dem Zusammenbau der Kupplung wurde der Zwischenraum zwischen den beiden, mit den Muffen 4 durch Schweißnähte 37 fest verbundenen Klemmringen 5 mit einem isolierenden Schaumstoff 34, vorzugsweise PoIyurfethan, ausgefüllt. Auf diese Weise entstand eine gleichförmige zylindrische Außenfläche für die Muffen 4 und die Oberfläche des Schaumstoffes, welche Außenfläche es gestattet, die Rohrkupplung mit einem Rohrisolationsband kontinuierlich zu umwickeln.

Fig.15 veranschaulicht eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig.13, bei welcher der in diesem Fall einteilige Hemmring 25 über den Ringwulst 27 des KupplungsStückes 21 geschoben werden kann. Der mit der Muffe 4 durch die Schweißnaht 37 fest verbundene Klemmring 25 weist eine Verzahnung 38 auf und drückt einen in einer Bohrung 39 der Muffe 4 geführten, wenigstens zweigeteilten zweiten Klemmring 18, der gleichfalls gezahnt ist, gegen den Wulst 27.

Dem Zusammenbau dieser isolierenden Rohrkupplung dienen Druckringe 4-9 und 50, von denen der Druckring 49 bei da? Herstellung auch noch als Aufstellplatte dienen kann.

Zum Zwecke des Zusammenbaues wird zunächst die Muffe 4, in welcher sich bereits die Dichtung 3 befindet, die zum Beispiel aus Silikonkautschuk bestehen kann, in dem Ring 4-9

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senkrecht aufgestellt, worauf ihre Innenfläche in dem Bereich in dem sie mit dem Wulst 27 in Berührung kommen wird, mit einem Klebstoff, vorzugsweise einem modifizierten Epoxydharz, beschichtet werden kann. Anschließend wird das Kupplungsstück 1, dessen Ringwulst 27 gleichfalls mit dem Klebstoff beschichtet sein kann, zusammen mit den Klemmringen und 18 in die Muffe 4 eingesetzt. Die Bohrung in der Muffe 4-ist zur Erleichterung dieses Vorganges zweckmäßig konisch mit einer Steigung von etwa 1° ausgebildet. Anschließend wird der geteilte Druckring 50 auf den Klemmring 25 aufgesetzt und es werden die beiden Druckringe 4-9 und 50 gegeneinander gepreßt. Unter Aufrechterhaltung des Druckes wird nun die Schweißnaht 37 gezogen, worauf die Rohrverbindung vom Druck entlastet wird und die Druckringe 4-9 und 50 entfernt werden. Die nicht abgeleitete Schweißwärme kann zur Verhärtung einer gegebenenfalls ausgeführten zusätzlichen Verklebung ausgenützt werden, wobei durch eine nachfolgende Temperung die rasche Stabilisierung der maximalen Festigkeitswerte bewirkt werden kann.

Fig.16 erläutert eine Ausführungsform, bei welcher die Muffe 4- von einer Überwurfhülse 58 überfangen ist, die durch ihr gegen den Rohrschuß 16 weisendes profiliertes oder an geschweißtes Ende 4- gegen Verdrehung gesichert ist und die weiterhin an ihrem gegen die Mitte der Rohrkupplung weisenden Ende ein Innengewinde 20 aufweist, in welches ein geteilter Klemmring 22 eingeschraubt ist, welcher gegen den

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Wulst 27 des Kupplungsstückes 1 preßt. Die Teile des zweigeteilten Singes 22 sind durch Stiftschrauben 46 miteinander verbunden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.18 umschließen zwei Halbschalen 41, die miteinander zu einem Käfig über einem
Rohrschuß 16,einer Muffe 4 und einem Spannkörper in Form von zur Kupplungshauptachse symmetrisch angeordneten Keilen 12 zusammengeschraubt sind, jede der beiden Rohrverbindungen
der erfindungsgemäßen Rohrkupplung. Die Halbschalen 41 weisen Ansätze 62 auf. Sie sind mit Schraubenbolzen 63 und Muttern 64 zusammengespannt und zusätzlich mit Spannringen 42 und
Sprengringen 43 gesichert.

Rohrkupplungen dieser Ausführungsform können in Rohrleitungen mit kleineren und mittleren Nennweiten und Nenndrücken angewendet werden. Fig.20 beschreibt eine Ausführungsform, welche sich zum Einbau in Rohrleitungen mit sehr grossen Nennweiten und hohen Nenndrücken besonders eignet. Bei dieser Ausführungsform ist der zweigeteilte Klemmring 25
mit einer Schweißnaht 44 an der radialen Stirnfläche der
Muffe 4 befestigt.

Der Ringwulst des Kupplungsstückes 1 ist bei dieser Ausführungsform dadurch entstanden, daß auf einer Schutzschicht 2 eine Hülse 53 angeordnet und diese dann ebenso wie der
Mittelteil des Kupplungsstückes, der zwischen den beiden Ringwülsten liegt, mit harzgetränkten Verstärkungefaeern überwickelt wurde.

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Die Hülse 53 kann aus sehr unterschiedlichen Materialien bestehen. So ist es möglich, dieselbe in Form einer Radialwicklung auf der Schutzschicht 2 anzuordnen, wobei vorzugsweise das gleiche Wickelmaterial Anwendung findet,das
im nächsten Arbeitsgang über diese Hülse 53 beispielsweise
kreuzweise aufgewickelt wird. Die Hülse kann aber auch aus
einem Formstück, z.B. aus Stahl,bestehen« Es kann sich auch um ein Formstück aus einem duroplastischen Kunstharz, das
mit hochfesten Fasern (Whisker) verstärkt ist, handeln. Ein so ausgebildetes Kupplungsstück 1 zeigt höchste mechanische Festigkeiten und ist deshalb als Bauteil der erfindungsgemäßen Rohrkupplung besonders geeignet» Dei der Ausführungsform gemäß Fig.22 weist das Kupplungsstück 1 im Bereich
jedes Ringwulstes eine auf der Außenfläche gerillte Metallhülse 53 und auf dieser eine Verbindungsschichte 54 auf,wobei diese Teile vorzugsweise mit den harzimprägnierten Verstärkungsfasern bei der Herstellung des Kupplungsstückes
überwickelt wurden. Als Spannkörper ist ein geteilter Klemmschraubring 52 in die Muffe 4- eingesetzt und stützt sich
gegen diese und gegen die Hülse 53 ab. Er ist durch Kerbstifte 4-7 gesichert und'durch Teilschweißnähte 48 mit der
Muffe 4 verbunden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.24 ist das Kupplungsstück 1 mit seinem Ringwulst 27 in eine Dichtung 3 aus
Silikonkautschuk einvulkanisiert· Als Spannkörper dient ein

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zweigeteilter Klemmring 25, dessen Teile untereinander und mit der Muffe 4 mittels Schweißnähten 48 verbunden sind.

Fig. 26 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das Kupplungsstück 1 auf seiner Innenseite angrenzend an die Schutzschicht 2 mit einer gerippten Verstärkungshülse 531 z.B. aus Stahl, ausgerüstet ist, welche eine weitere Steigerung der Befestigbarkeit der erfindungsgemäßen Rohrkupplung mit sich bringt, da sie den gesamten Mittelteil des Kupplungsstückes zwischen den Muffen 4 überbrückt· Diese Verstärkungshülse ist mit der aus verstärktem Kunstharz bestehenden Wand des Kupplungsstückes dadurch verbunden, daß diese Wand auf die Verstärkungshülse draufgewickelt ist.

Das so ausgerüstete Kupplungsstück 1 ist gemäß Fig. 1 in der Muffe 4 mit einem geteilten Klemmring 25 verspannt, der zusammen mit Kerbstiften 47 in die Muffe 4 eingepreßt und durch eine Radialschweißnaht 48 verbunden ist.

Diese Ausführungsform eignet sich zum Einsatz in Hauptförderleitungen (Pipelines) mit sehr großen Nennweiten (bis über 1000) und Nenndrücken (bis über 100 atü).

Pat ent ansprü ehe:

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Claims

Patentansprüche":

1. Elektrisch isolierende Rohrkupplung für Rohre aus elektrisch leitendem Material, insbesondere aus Eisen bzw. aus Stahl, die aus Rohrschüssen und einem einzigen rohrförmigen Kupplungsstück aus durch Einlagen verstärktem Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens an zwei Rohrschüssen (16), deren Enden zu Muffen verbreitert sind, anschließende Kupplungsstück (1) an jedem seiner Enden, die vorzugsweise in einer gegen die Rohrachse geneigten Ebene abgeschnitten sind, einen Ringwulst (27) aufweist, der von einem an der Muffe (4) befestigten Spannkörper (12) gegen eine in der Muffe liegende kongruent ausgebildete Anschlagflache (1¹), gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Dichtung (3)₅ gepreßt ist.

2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (1) als Formstück mit mehreren Abzweigungen ausgebildet ist, die mit Muffen (4·) von Rohrschüssen (16) verbunden sind.

3. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Spannkörper mindestens zwei in axialer Richtung schraubbar bewegliche Überwurfmuttern (6) aufweist,die durch Kontramuttern (9) und /oder Aufschrumpfen gegen Verdrehung gesichert sind.'(Fig.1).

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4. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (12) als ein- oder mehrteiliger Sapnnflanschring ausgebildet ist, der mit Spannschrauben (13) an der als Planschteller ausgebildeten Muffe (4) angeschraubt und durch Schraubensicherungen (14) gesichert ist (Fig.3).

5. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (12) mit der Muffe (4) verschweißt ist.

6. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennteichnet, daß die Muffe (4) auf den Rohrschuß (16) mit einem Gewinde (35) aufgeschraubt und auf diesem durch Aufschrumpfen und/oder eine radiale Abschlußschweißnaht gegen Verdrehung; gesichert ist.

7. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschüsse (16) mit den Muffen (4) einstückig ausgebildet sind.

8. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß Klemmschraubringe (22, 52) vorgesehen sind, die mit Stiftschrauben (46) oder Kerbstiften (47)und zusätzlich mit Metallklebstoffen und/oder Teilschweißnähten (48) fixiert und gesichert sind (Fig.16 und 22).

9. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,dadurch gekennzeichnet, daß <i_as Kupplungsstück (1) im Bereich

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seiner Enden eine innen liegende Hülse (53), vorzugsweise aus hochfestem Material wie Stahl, aufweist, die außen von der aus verstärktem Kunststoff bestehenden aufgeweiteten Wand des KupplungsStückes und innen von einer Schutzschicht (Liner) (2) vollständig eingehüllt ist (Fig., 20)»

10. Rohrkupplung nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (1) über: seine ganze Länge eine durchgehend gleich dicke Schicht aus Kunststoff mit vorzugsweise unverletzter Verstärkungsstruktur aufweist und im Bereich seiner beiden Wülste (27) gegen die Rohrinnenseite eine Hülse (53) aus einem Füllstoff vorgesehen ist.

11. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwülste (27) an den Enden des Kupplungsstückes (1) mit Schutzhülsen (33) , vorzugsweise aus Stahl, überzogen sind.

12. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei ringförmige Spannkörper (12, 22) zwischen den Ringwülsten (27) an den Enden des Kupplungsstückes (1) angeordnet sind.

13. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Klemmring (5) in seiner Bohrung wenigstens einen Absatz (55) aufweist und mit diesem auf einer kongruenten Fläche (51) eines Ringwulstes (27) aufsitzt (Fig,13).

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14. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Muffe (4) , vorzugsweise durch Verschweißen befestigter, über den Ringwulst (27) schiebbarer, ungeteilter Klemmring (25) mit einer Verzahnung (38) einen in einer Bohrung (39) der Muffe (4) geführten, wenigstens zweigeteilten zweiten Klemmring (18), als kongruente Einrastmöglichkeit ausgebildet, gegen den Ringwulst (27) drückt (Fig.15).

15. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anschlagfläche eine Radialnut (4¹) mit einer Dichtung (3) vorgesehen ist (Fig.1, 3» 4).

16. Rohrkupplung nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (3) ein mit Flüssigkeit, z.B. mit Glyzerin, gefüllter, vorzugsweise aus Silikonkautschuk bestehender , Schlauch ist.

17. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen einem Rohrschuß (16) und einer Muffe (4) bestehender Ringraum (4· ) mit einem plastisch bleibenden Material, vorzugsweise mit einer FoIyesterumthanmischung ausgegossen ist.

18. Rohrkupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (3) aus einem profilierten,isolierenden ,elastischen Material, vorzugsweise aus Polyetrafluoräthylen, besteht.

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19. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 Ms 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (1) auf seiner Innenseite, über die Kanten hinweg, mit einer Schutzschicht (2) ausgekleidet ist.

20. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Halbschalen (4-1), die miteinander zu einem Käfig über einem Rohrschuß (16), zu einer Muffe (4·) und einem Spannkörper in der Form von zur Kupplungshauptachse symmetrisch angeordneten Keilen (12) zusammengeschraubt sind, zusätzlich mit Spannringen (42) und Sprengringen (4-3) gesichert sind (Fig.18).

21. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Schutz- und Sicherheit summante lung (34-), vorzugsweise mit einem Äthylencopolymerisat-Bitumengemisch, um- bzw. ausgegossen ist.

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