DE10025691A1 - Isolierstück für eine Rohrleitung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Isolierstück (10) für eine Rohrleitung für die Förderung von elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten, insbesondere von Wasserlack, von einer auf Erdpotential befindlichen Stelle zu einer an Hochspannung anliegenden Stelle vorgeschlagen, wobei die Förderung diskontinuierlich durch portionsweisen Transport infolge zeitweiser Unterbrechung der Förderung der Flüssigkeit vorgesehen ist. Das Isolierstück (10) ist entsprechend den Unterbrechungen des Förderstroms periodisch frei oder im wesentlichen frei von Flüssigkeit. Das Isolierstück (10) ist als Hohlkörper ausgebildet und dessen lichte Weite gleich oder größer als die der anzuschließenden Rohrleitung. An den Stirnseiten des Isolierstückes (10), die mittels Abschlußelementen zumindest bereichsweise verschlossen sind, sind Anschlußstücke zum Anschluß der Rohrleitung vorgesehen, welche den gleichen Durchmesser wie die anschließende Rohrleitung aufweisen. Die Anschlußstücke greifen dicht anliegend durch die Abschlußelemente und an ihrem inneren Ende weisen sie jeweils eine torusartige Anformung auf. Die außenseitigen Enden der Anschlußstücke sind zum Anschluß an die Rohrleitung vorbereitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Isolierstück für eine Rohrleitung für die Förderung von elek­ trisch leitfähigen Flüssigkeiten, insbesondere von Wasserlack, von einer auf Erdpo­ tential befindlichen Stelle zu einer an Hochspannung anliegenden Stelle, wobei die Förderung diskontinuierlich durch portionsweisen Transport infolge zeitweiser Unter­ brechung der Förderung der Flüssigkeit vorgesehen ist, so daß das Isolierstück ent­ sprechend den Unterbrechungen des Förderstroms periodisch frei oder im wesentli­ chen frei von Flüssigkeit ist, wobei das Isolierstück als Hohlkörper ausgebildet ist, dessen lichte Weite gleich oder größer als der der anzuschließenden Rohrleitung ist, und wobei an den Stirnseiten des Isolierstückes, die von Abschlußelemente zumin­ dest bereichsweise verschlossen sind, Anschlußstücke zum Anschluß der Rohrlei­ tung vorgesehen sind, welche den gleichen Durchmesser wie die anschließende Rohrleitung aufweisen.

Bei bestimmten Anwendungen werden Flüssigkeiten unter Hochspannung gesetzt, um einen bestimmten technischen Effekt zu erzielen. Beispielsweise ist das häufig bei Lackierverfahren der Fall, um den Wirkungsgrad des Farbauftragverfahrens zu erhöhen. Wenn nämlich der Lack unter Hochspannung steht, beispielsweise 80 kV, und das zu lackierende Werkstück sich auf Erdpotential befindet, dann werden die elektrisch geladenen Lackpartikel nicht nur aufgesprüht, sondern zusätzlich noch in­ folge der elektrostatisch wirkenden Kraft an das Werkstück angezogen.

Ein Problem hierbei ist, daß sich der Lack üblicherweise vor Beginn des Lackiervor­ gangs auf Hochspannungsniveau befinden muß. Damit befindet sich auch die ge­ samte Lackauftragseinrichtung, beispielsweise der Lackierroboter, unter Hochspan­ nung. Ist der Lack nun elektrisch leitfähig, was insbesondere bei modernen Wasser­ lacken der Fall ist, tritt das Problem auf, daß durch den Lack die elektrische Ladung weitergeleitet wird. Somit ständen auch die Lackvorratsbehälter unter Hochspan­ nung, die sich häufig im Abstand zu der Lackierstelle, z. B. in separaten Gebäuden oder Gebäudeteilen, befinden. Ein solches Konzept ist daher nur mit hohem techni­ schen Aufwand und spezieller Isoliertechnik beherrschbar.

Eine Alternative hierzu bilden sogenannte Isolationsstrecken. Diese werden als Teil­ strecken in die Förderleitung eingesetzt. Wesentliche Bauteile der Isolationsstrecke sind zwei Rohrstücke, mit einen bestimmten Abstand zueinander haben sowie mit einem Isolierrohrstück verbunden sind. Dabei wird die elektrische Leitung der För­ derleitung streckenweise unterbrochen. Zusätzlich ist die Isolationsstrecke zeitweise nahezu frei von der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit ist. Während dieser Zeit kann also auch über das elektrisch leitfähige Fördermedium keine Entladung des Hoch­ spannungsbereiches stattfinden. Die Isolationsstrecke isoliert die beiden an die För­ derleitung angeschlossenen Rohrenden zeitweise vollständig voneinander. In diesen Zeitabschnitten kann unter Hochspannung lackiert werden, wobei der Lack für den Lackiervorgang dann oft aus einem Zwischenspeicher entnommen wird, der hoch­ spannungsseitig in der Förderleitung vorhanden ist. Dieser wird dann während der Förderphasen, in denen auch die Isolationsstrecke mit Fördermedium gefüllt ist und bei denen keine Hochspannung vorhanden sein darf, nachgefüllt werden.

Nachteilig hierbei ist aber, daß die sich in der Isolationsstrecke gegenüberliegende Rohrenden hohe Randfeldstärken aufweisen, wenn die Hochspannung anliegt. Hier­ durch ist die Gefahr eines elektrischen Überschlages erhöht. Zudem muß der Ab­ stand zwischen den Rohrenden entsprechend groß ausgelegt und gebaut werden, so daß hier ein entsprechend großer Platzbedarf resultiert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung eine Isolier­ stück der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem einerseits das Risiko von ungewollten elektrischen Überschlägen vermieden oder zumindest verringert ist, und andererseits deren Platzbedarf des Isolierstücks zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Isolierstück mit den im Anspruch 1 genannten kennzeichnenden Merkmalen gelöst.

Danach durchgreifen die Anschlußstücke die Abschlußelemente dicht anliegend und weisen an ihrem inneren Ende jeweils eine torusartige Anformung auf. Außerdem sind die außenseitigen Enden zum Anschluß an die Rohrleitung vorbereitet.

Durch die näherungsweise torusförmigen inneren Rohrabschnittsenden ist erreicht, daß sich die elektrischen Feldlinien auf einer im Vergleich zu einem Rohrende gro­ ßen Fläche verteilen und es so zu keiner örtlichen Konzentration der Feldstärke kommt. Auf diese Weise ist das Risiko von ungewollten Spannungs- und Stromüber­ schlägen vorteilhaft verringert.

Zudem kann der Abstand zwischen den inneren Rohrabschnittsenden vorteilhafter­ weise verringert werden, solange bis die kritische Feldstärke erreicht ist und ein Spannungs- oder Stromüberschlag zu befürchten ist.

Wenn die torusartige Anformung an dem zugeordneten Abschlußelement anliegt, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, sind die soeben genannten Vorteile auf besonders einfache Weise erreicht. Der Einbau des Anschlußstückes an das zugeordnete Ab­ schlußelement ist erleichtert, da die torusartige Anformung zusätzlich als Anschlag dient.

Ein vorteilhaft einfacher Aufbau des Isolierstückes insgesamt ist gegeben, wenn der geschlossene Hohlkörper ein Rohrstück ist.

Der Hohlkörper eines erfindungsgemäßen Isolierstücks, kann besonders einfach an seinen offenen Seiten mit Flanschen, Deckeln oder ähnlichen Abschlußelementen geschlossen werden, wobei die Flansche, Deckel oder ähnliche Abschlußelemente zur Aufnahme der Anschlußelemente vorbereitet sind. Beispielsweise sind dann Ausnehmungen in den Flanschen, Delckeln oder ähnlichen Abschlußelementen vorgesehen, durch die die Anschlußelemente durchgeführt sind und im Bereich der Be­ rührfläche zwischen einem Abschlußelement und einem Anschlußelement sind beide Elemente fest verbunden.

Als Material für den Hohlkörper erweist sich Polyethylen, Plexiglas oder andere elek­ trisch isolierende Kunststoffe als besonders günstig. Plexiglas isoliert elektrisch sehr gut und bietet wegen seiner Transparenz zudem die Möglichkeit, die Vorgänge im Innern des Hohlkörpers zu beobachten.

Vorteilhaft ist es auch, die Rohrabschnitte beispielsweise so mit den Flanschen, Deckel oder ähnlichen Abschlußelementen zu verbinden, daß der Abstand zwischen den inneren Rohrabschnittsenden einstellbar ist. So ist erreicht, daß ein Isolierstück flexibel auf unterschiedliche Isolieraufgaben anpaßbar ist sowie Montagetoleranzen der Rohrleitung einfachst ausgeglichen werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprü­ chen angegeben.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Er­ findung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung, sowie be­ sondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Plexiglas-Isolierstück.

Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch ein Isolierstück 10 dar. Dieses weist ein Rohr­ stück 12 auf, das nicht in seiner vollständigen Länge gezeigt ist, und einen be­ stimmten Innendurchmesser 14 besitzt. An den Enden des Rohrstücks 12 ist jeweils ein ringförmiges Abschlußelement 16, 17 angebracht, das um circa ein Drittel des Maßes des Innendurchmessers 14 in das Innere des Rohrstücks 12 verbracht ist. Das Rohrstück 12 und die ringförmigen Abschlußelemente 16, 17 bilden zusammen einen Hohlkörper. Die ringförmigen Abschlußelemente 16, 17 weisen zudem jeweils eine Ausnehmung auf, in die jeweils ein Rohrabschnitt 20, 21 eingesetzt ist, wobei die Rohrabschnitte 20, 21 an den sich gegenüberliegenden Enden jeweils zu einem torusförmigen innerhalb des Rohrstücks 12 liegenden Rohrabschnittsende 22, 23 geformt sind. Die ringförmigen Abschlußelemente 16, 17 sowie das Rohrstück 12 sind aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt, hier z. B. Plexiglas. Die Rohrabschnitte 20, 21 hingegen aus einem elektrischen Leiter, hier Stahl.

Die voneinander abgewandten Enden der Rohrabschnitte 20, 21 sind entgratete au­ ßerhalb des Rohstücks 10 liegende Rohrabschnittsenden 24, 25, die zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Rohrleitung vorgesehen sind.

Das Rohrstück 12, die Abschlußelemente 16, 17 sowie die Rohrabschnitte 20, 21 sind fest miteinander verbunden und bilden einen dichten Einschluß für das darin strömende Fluid.

Die torusförmigen Rohrenden 22, 23 müssen nicht zwangsläufig aus Vollmaterial bestehen. Torusförmig meint in diesem Zusammenhang im wesentlichen die Form der Flächen der Rohrabschnittsenden, die sich gegenüberliegen. Damit ist jedenfalls vermieden, daß sich die Feldliniendichte des elektrischen Feldes zwischen den to­ rusförmigen Rohrenden 22, 23 zu stark erhöht, sondern vielmehr ein Überschlag vermieden ist.

Claims (9)

1. Isolierstück (10) für eine Rohrleitung für die Förderung von elektrisch leit­ fähigen Flüssigkeiten, insbesondere von Wasserlack, von einer auf Erdpotential be­ findlichen Stelle zu einer an Hochspannung anliegenden Stelle, wobei die Förderung diskontinuierlich durch portionsweisen Transport infolge zeitweiser Unterbrechung der Förderung der Flüssigkeit vorgesehen ist, so daß das Isolierstück (10) entspre­ chend den Unterbrechungen des Förderstroms periodisch frei oder im wesentlichen frei von Flüssigkeit ist, wobei das Isolierstück (10) als Hohlkörper ausgebildet ist, dessen lichte Weite gleich oder größer als die der anzuschließenden Rohrleitung ist, und wobei an den Stirnseiten des Isolierstückes, die mittels Abschlußelementen zu­ mindest bereichsweise verschlossen sind, Anschlußstücke zum Anschluß der Rohr­ leitung vorgesehen sind, welche den gleichen Durchmesser wie die anschließende Rohrleitung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke die Ab­ schlußelemente dicht anliegend durchgreifen und an ihrem in das Rohrstück greifen­ den Ende außen jeweils eine torusartige Anformung aufweisen, und daß die außen­ liegenden Enden zum Anschluß an die Rohrleitung vorbereitet sind.

2. Isolierstück (10) für Rohre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die torusartige Anformung an dem zugeordneten Abschlußelement anliegt.

3. Isolierstück (10) für Rohre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Isolierstück (10) im wesentlichen eine hohlzylindrische Gestalt hat.

4. Isolierstück (10) für Rohre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hohlkörper ein Rohrstück (12) oder eine Rohrleitung ist.

5. Isolierstück (10) für Rohre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hohlkörper der an seinen offenen Seiten mit Flanschen, Dec­ keln oder ähnlichen Abschlußelementen geschlossen ist, wobei die Flansche, Deckel oder ähnliche Abschlußelemente zur Aufnahme der Anschlußelemente vorbereitet sind.

6. Isolierstück (10) für Rohre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abschlußelemente von den jeweiligen Enden des Hohlkörpers nach innen versetzt angeordnet sind.

7. Isolierstück (10) für Rohre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Material des Hohlkörpers Polyethylen, Plexiglas oder andere elektrisch isolierende Kunststoffe sindist.

8. Isolierstück (10) für Rohre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand zwischen den inneren Rohrabschnittsenden (22, 23) an die Spannung gegen die zu isolieren ist, anpaßbar ist.

9. Isolierstück (10) für Rohre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Flüssigkeit Lack, Lackzusatzstoffe, Härter oder andere Flüs­ sigkeiten sind, die eine Viskositäten bis zu denen von pastösen Stoffen aufwiesen.