AT528136B1

AT528136B1 - Elektrisches Kupplungselement, elektrische Kupplung und Rohrverbindung

Info

Publication number: AT528136B1
Application number: ATA50478/2024A
Authority: AT
Inventors: Lamik Dipl -Ing Dr Abdelrhani
Original assignee: Think And Vision Gmbh
Priority date: 2024-06-12
Filing date: 2024-06-12
Publication date: 2025-10-15
Also published as: AT528136A4

Abstract

Ein elektrisches Kupplungselement (1) weist ein Gehäuse (2) mit einem Kupplungsende (3), ein in einer Längskammer (5) des Gehäuses (2) verschiebbar aufgenommenes Anschlagelement (6) und einen im Anschlagelement (6) geführten und relativ zum Anschlagelement (6) verschiebbaren Kontaktstift (10), der in elektrisch leitendem Kontakt mit einer Leitung (L) steht, auf. Das Anschlagelement (6) ist in einem Ausgangszustand derart in Richtung Kupplungsende (3) verschoben, dass ein im Bereich des Kupplungsende (3) angeordnetes Kontaktende (11) des Kontaktstiftes (10) vom Anschlagelement (6) umschlossen ist. Das Anschlagelement (6) ist in einem Kupplungszustand so weit in Richtung hinteres Kammerende (7) und relativ zum Kontaktstift (10) verschoben, dass das Kontaktende (11) aus dem Anschlagelement (6) hinausragt und frei liegt. Der Kontaktstift (10) ist relativ zum Gehäuse (2) verschiebbar. Das Kupplungselement (1) weist eine zwischen dem Anschlagelement (6) und dem Kontaktstift (10) wirkende Übertragungseinrichtung (T) auf, die ein Verschieben des Anschlagelementes (6) in umgekehrte Richtung auf den Kontaktstift (10) überträgt.

Description

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Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kupplungselement mit einer Zentralachse, wobei das Kupplungselement ein Gehäuse mit einem Kupplungsende, ein in einer Längskammer des Gehäuses verschiebbar aufgenommenes Anschlagelement und einen im Anschlagelement geführten, entlang der Zentralachse verlaufenden und relativ zum Anschlagelement verschiebbaren Kontaktstift, der in elektrisch leitendem Kontakt mit einer Leitung steht, aufweist, wobei das Anschlagelement in einem Ausgangszustand derart in Richtung Kupplungsende verschoben ist, dass ein im Bereich des Kupplungsende angeordnetes Kontaktende des Kontaktstiftes vom Anschlagelement umschlossen ist, während das Anschlagelement von einem hinteren Kammerende der Längskammer durch einen Endbereich beabstandet ist, und wobei das Anschlagelement in einem Kupplungszustand so weit in Richtung Kammerende und relativ zum Kontaktstift verschoben ist, dass das Kontaktende des Kontaktstiftes aus dem Anschlagelement hinausragt und frei liegt.

[0002] Weiters betrifft die Erfindung eine elektrische Kupplung mit einem derartigen Kupplungselement und eine Rohrverbindung mit einer derartigen elektrischen Kupplung.

[0003] In zahlreichen Anwendungsbereichen kommen elektrische Kupplungselemente zum Einsatz, die einen Teil einer elektrischen Kupplung bilden, über die elektrischer Strom und/oder Daten geleitet werden können.

[0004] Auch bei geologischen Bohrungen bzw. bei der meist auf derartige Bohrungen folgenden Förderung von Stoffen an die Erdoberfläche ist es vorteilhaft, wenn im Bohrgestänge bzw. in den Förderrohren die Möglichkeit für einen Daten- und Stromtransfer gegeben ist. Dies erhöht die Effizienz und Sicherheit von Bohr-bzw. Förderverfahren, insbesondere:

[0005] ° da durch eine kontinuierliche Überwachung der im Bohrloch herrschenden Bedingungen Risiken minimiert und Unfälle vermieden werden können,

[0006] * da durch optimierte Bohroperationen die negativen Auswirkungen derartiger Bohrungen auf die Umwelt minimiert werden können, und

[0007] °* da das kontinuierliche Anpassen von Bohrparametern zu einer besseren Bohrlochqualität und dadurch zu einem sichereren und wartungsärmeren Betrieb des Bohrloches führt.

[0008] Um Daten und Strom in Rohren, die aus mehreren miteinander verbundenen Einzelrohren bzw. Rohrabschnitten zusammengesetzt sind (z.B. im Bohrgestänge, in Förderrohren, in Rohrummantelungen, etc.) transferieren und leiten zu können, muss jeweils zwischen zwei miteiandern verbundenen Rohrabschnitten eine elektrische Kupplung ausgebildet sein, über die die in den Rohrabschnitten verlaufenden elektrischen Leitungen miteinander verbunden sind.

[0009] Derartige elektrische Kupplungen müssen eine hohe Widerstandsfähigkeit aufweisen, da sie mechanischen Beanspruchungen und dem durch das Rohr strömenden Fluid (z.B. Bohrfluid) ausgesetzt sind.

[0010] Bei herkömmlichen Bohrgestängen, die aus mehreren miteinander verbundenen Rohrabschnitten bzw. (Einzel-)Rohren zusammengesetzt sind, werde die in zwei aufeinanderfolgenden Rohrabschnitten verlaufenden Leitungen in der Regel mittels Crimpen miteinander verbunden. Das Crimpen erfolgt, sobald die zwei aufeinanderfolgenden Rohrabschnitte miteinander verschraubt sind.

[0011] Dies bringt jedoch einige Nachteile mit sich. Zum einen dauert das Crimpen der Leitungen recht lange, was zu einer deutlichen Verlängerung der Stillphasen, in denen nicht gebohrt werden kann, führt. Zum anderen können derartig hergestellte elektrische Kupplungen durch das vorbeiströmende Fluid, insbesondere Bohrfluid, beschädigt werden. Im schlimmsten Fall können die gecrimten Kupplungen sogar gänzlich gelöst werden bzw. abreißen, was dazu führt, dass das gesamte Bohrgestänge aus dem Bohrloch entfernt werden muss.

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[0012] Um diese Nachteile zu überwinden kommen bei manchen Anwendungen bereits elektrische Kupplungen zum Einsatz, bei denen in Form eines Stecker-Steckdose-Prinzips ein Kupplungselement (Stecker) in einen Kupplungsempfänger (Steckdose) eingesteckt wird.

[0013] Der Kupplungsempfänger derartiger Kupplungen weist dafür beispielsweise eine Kupplungsöffnung auf, in die ein elektrisch leitender Kontaktstift des Kupplungselementes so weit hineingesteckt wird, bis er mit einem Kontaktelement des Kupplungsempfängers in Kontakt steht. Damit der elektrisch leitende Kontaktstift nicht vor dem Einstecken beschädigt wird, kann er (bzw. können zumindest seine leitenden Seitenflächen) von einem Anschlagelement ummantelt und geschützt sein. Dieses Anschlagelement wird erst beim Herstellen der Verbindung zurückgeschoben um eine Länge des Kontaktstiftes freizugeben, die ausreicht um den Kontaktstift in die Kupplungsöffnung bis zum Kontaktelement einschieben zu können.

[0014] Derartige elektrische Kupplungselemente bzw. Kupplungen mit einem verschiebbaren Anschlagelement sind beispielsweise aus US 6,902,414 B2 oder EP 2 853 680 A1 bekannt.

[0015] Nachteilig an diesen Kupplungen ist, dass das Anschlagelement relativ weit verschoben werden muss, damit ein ausreichend langer Abschnitt des Kontaktstiftes freigelegt wird. Das Anschlagelement muss daher schon sehr früh im Verbindungsprozess der beiden Rohre am Kupplungsempfänger anstoßen, um von diesem zurückgeschoben werden zu können. Das Einschieben des Kupplungsstiftes in die Kupplungsöffnung erfolgt daher über eine lange Phase des Rohrverbindungsprozesses. Während dem Einschieben müssen die Rohre bzw. Rohrabschnitte möglichst zentrisch zueinander ausgerichtet sein, da der Kontaktstift sonst beschädigt (z.B. verbogen) werden könnte, was ein Schließen der elektrischen Kupplung verhindern kann.

[0016] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein elektrisches Kupplungselement, eine elektrische Kupplung und eine Rohrverbindung bereitzustellen, durch die die angesprochenen Probleme so weit wie möglich vermieden werden können. Insbesondere soll ein elektrisches Kupplungselement bereitgestellt werden, mit dem sich eine Kupplung mit einer besonders widerstandsfähigen elektrischen Verbindung ausbilden lässt, sowie eine Rohrverbindung mit einer besonders widerstandsfähigen elektrischen Kupplung.

[0017] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem elektrischen Kupplungselement, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Weiters wird die Aufgabe durch eine elektrische Kupplung, die die Merkmale von Anspruch 12, und eine Rohrverbindung, die die Merkmale von Anspruch 15 aufweist, gelöst.

[0018] Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0019] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kontaktstift relativ zum Gehäuse verschiebbar ist, und dass das Kupplungselement eine zwischen dem Anschlagelement und dem Kontaktstift wirkende Übertragungseinrichtung aufweist, die ein Verschieben des Anschlagelementes in Richtung der Zentralachse zum hinteren Kammerende hin, in umgekehrte (entgegengesetzte) Richtung auf den Kontaktstift überträgt. Die Übertragungseinrichtung ist insbesondere in der Längskammer angeordnet.

[0020] Die Übertragungseinrichtung ist derart eingerichtet, dass sie bei einer Verschiebung des Anschlagelementes entlang der Zentralachse des Kupplungselementes, den Kontaktstift ebenfalls entlang der Zentralachse verschiebt, jedoch in entgegengesetzte Richtung. Die Übertragungseinrichtung ist vorzugsweise eine mechanische (z.B. über Hebel oder ein Getriebe wirkende), eine hydraulische oder eine pneumatische Einrichtung. Die Übertragungseinrichtung überträgt die Verschiebung des Anschlagelementes in umgekehrte Richtung auf den Kontaktstift jedenfalls dann, wenn das Anschlagelement zum hinteren Kammerende hin verschoben wird. Möglich ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch, dass die Übertragungseinrichtung auch ein Verschieben des Anschlagelementes vom hinteren Kammerende weg in umgekehrte Richtung auf den Kontaktstift überträgt.

[0021] Dass der Kontaktstift im Ausgangszustand umschlossen ist bedeutet, dass zumindest die leitenden Seitenwände des Kontaktstiftes ausgehend vom Kontaktende, vorzugsweise gänzlich,

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und zur Seite hin abgedeckt sind.

[0022] Eine Spitze bzw. ein vom Kontaktende weg verlaufender vorderer Abschnitt des Kontaktstiftes können beispielsweise aus einem nicht leitenden Material gefertigt sein. In diesem Fall kann die nicht leitende Spitze bzw. ein vorderer, nicht leitender Abschnitt im Ausgangszustand auch frei liegen.

[0023] Bei aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungselementen mit verschiebbaren Anschlagelement wird durch ein Verschieben des Anschlagelementes um eine Distanz Ax nur eine Distanz Ay eines Kontaktstiftes freigegeben (freigelegt), die gleich groß wie die Distanz Ax ist, d.h. Ay = Ax. Das erfindungsgemäßen Kupplungselement weist jedoch den großen Vorteil auf, dass durch ein Verschieben des Anschlagelementes auch aktiv der Kontaktstift in die entgegengesetzte Richtung um eine Distanz Az verschoben wird, sodass durch ein Verschieben des Anschlagelementes um eine Distanz Ax eine Distanz Ay des Kontaktstiftes freigegeben wird, die größer als die Distanz Ax ist, d.h. Ay > Ax. Die freigegebene Distanz Ay ist beim erfindungsgemäßen Kupplungselement daher nicht nur gleich jener Distanz Ax, die das Anschlagelement verschoben wird, sondern beinhaltet zusätzlich auch jene Distanz Az, die der Kontaktstift aktiv durch die Übertragungseinrichtung verschoben wird, d.h. Ay = Ax + Az.

[0024] Bei entsprechend vorgesehenen Dichtungen zwischen dem Kontaktstift und dem Anschlagelement, bzw. zwischen dem Gehäuse und dem Anschlagelement, kann ein Eindringen von Fluid in das Kupplungselement, und somit ein in Kontakt treten des Fluids mit den elektrisch leitenden Komponenten des Kupplungselementes, verhindert werden.

[0025] Im Rahmen der Erfindung sind Ausführungsformen bevorzugt, bei denen im Endbereich eine zwischen dem Anschlagelement und dem Kammerende wirkende Anschlagfeder angeordnet ist, die beim Verschieben des Anschlagelementes vom Ausgangszustand in den Kupplungszustand komprimiert wird. Die Anschlagfeder schiebt beim Lösen einer elektrischen Kupplung, die das erfindungsgemäße Kupplungselement aufweist, das Anschlagelement wieder in den Ausgangszustand zurück. Somit wird sichergestellt, dass der Kontaktstift bzw. zumindest seine leitenden Seitenflächen beim entkuppelten Kupplungselement immer umschlossen und vor Umwelteinflüssen geschützt ist/sind.

[0026] Im Rahmen der Erfindung kann der Kontaktstift eine kolbenförmige Verbreiterung aufweisen, die verschiebbar und umfangsseitig dichtend in einer im Anschlagelement ausgebildeten Kolbenkammer aufgenommen ist. Die kolbenförmige Verbreiterung unterteilt die Kolbenkammer dadurch in einen in Richtung Kupplungsende verlaufenden vorderen Bereich und einen in Richtung Kammerende verlaufenden hinteren Bereich. Eine derartige kolbenförmige Verbreiterung mit Kolbenkammer erzeugt ebenfalls eine Rückstellkraft, mit der das Anschlagelement in den Ausgangszustand zurückgeschoben bzw. der Kontaktstift „eingefahren“ wird, da beim Verschieben des Kontaktstiftes in einem Bereich der Kolbenkammer ein Überdruck und im anderen Bereich ein Unterdruck entsteht.

[0027] Im vorderen Bereich der Kolbenkammer kann eine zwischen dem Anschlagelement und der kolbenförmigen Verbreiterung wirkende Kolbenfeder angeordnet sein, die beim Verschieben des Anschlagelementes vom Ausgangszustand in den Kupplungszustand komprimiert wird. Eine derartige Kolbenfeder verstärkt die Rückstellkraft, die beim Entkuppeln des Kupplungselementes dafür sorgt, dass der Kontaktstift wieder „eingefahren“ wird, d.h. dass der Kontaktstift in entgegengesetzte Richtung zum Anschlagelement (das in Richtung zum Kupplungsende hin zurückgeschoben wird) verschoben wird.

[0028] In einer bevorzugen Ausführungsform ist die Übertragungseinrichtung durch den hinteren Bereich, den mit dem hinteren Bereich in Fluidverbindung stehenden Endbereich und einem darin aufgenommenen Fluid gebildet. Beim Verschieben des Anschlagelementes in Richtung hinteres Kammerende wird das Innenvolumen des Endbereiches verkleinert und ein Teil des darin enthaltenen Fluids über die Fluidverbindung in den hinteren Bereich der Kolbenkammer gedrückt. Das Innenvolumen des hinteren Bereichs vergrößert sich durch das einströmende Fluid und die kolbenförmige Verbreiterung des Kontaktstiftes wird in Richtung Kupplungsende verschoben. Da-

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durch wird der Kontaktstift als Ganzes in umgekehrte Richtung zum Anschlagelement verschoben und aus dem Anschlagelement „ausgefahren“.

[0029] Als Fluid kann ein Gas oder eine Flüssigkeit dienen, wobei an die Übertragungseinrichtung (z.B. an den Endbereich) ein Fluidventil bzw. eine Fluidzufuhr angeschlossen sein kann, durch die Druckverluste in der Übertragungseinrichtung ausgeglichen werden bzw. ein Überdruck verhindert werden kann.

[0030] Eine derartige hydraulische bzw. pneumatische Übertragungseinrichtung ist besonders effektiv und wartungsarm.

[0031] In einer alternativen bevorzugen Ausführungsform ist die Übertragungseinrichtung durch einen in der Längskammer, insbesondere im Endbereich, angeordneten Hebel gebildet. Der Hebel ist dafür im Bereich eines seiner Hebelenden verschwenkbar am Anschlagelement, im Bereich seines anderen Hebelendes verschwenkbar am Kontaktstift und zwischen den Hebelenden um eine quer zur Zentralachse verlaufende Schwenkachse verschwenkbar am Gehäuse angeordnet.

[0032] Eine derartige mechanische Übertragungseinrichtung ist besonders robust und kostengünstig herzustellen.

[0033] Möglich ist im Rahmen der Erfindung auch, dass die Übertragungseinrichtung sowohl pneumatische bzw. hydraulische als auch mechanische Komponenten aufweist. Beispielsweise kann die Übertragungseinrichtung wie vorhergehend beschrieben durch die in Fluidverbindung stehenden Bereiche der Kammern und gleichzeitig durch einen Hebel gebildet sein, d.h. durch eine Kombination von beidem.

[0034] Bevorzugt ist es, wenn das Anschlagelement und vorzugsweise auch das davon umschlossene Kontaktende im Ausgangszustand aus dem Gehäuse und über das Kupplungsende hinausragt. Bei derartigen Kupplungselementen kann der zugeordnete Kupplungsempfänger der elektrischen Kupplung relativ einfach ausgeführt sein.

[0035] Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kontaktstift durch den Endbereich und eine am Kammerende gebildete zu einem Kontaktbereich führende Durchgangsöffnung bis in eine im Kontaktbereich angeordnete und mit der Leitung verbundene Buchse verläuft, in der Buchse verschiebbar ist und mit einer Innenwand der Buchse, in leitenden Kontakt steht. Der Kontakt zwischen der Innenwand und dem Kontaktstift kann beispielsweise über ein in der Buchse angeordnetes und mit dieser verbundenes Gleitelement hergestellt sein, wobei der Kontaktstift im Gleitelement gelagert und verschiebbar ist. Denkbar ist jedoch auch, dass das Gleitelement verschiebbar in der Buchse gleitend gelagert und fest mit dem Kontaktstift verbunden ist. Bei einer Ausführungsform mit einer hydraulischen oder pneumatischen Übertragungseinrichtung kann zwischen dem Endbereich und dem Kontaktbereich eine Fluidverbindung gebildet sein.

[0036] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Übertragungseinrichtung das Verschieben des Anschlagelementes in Richtung der Zentralachse in umgekehrte Richtung auf den Kontaktstift und um ein Mehrfaches überträgt. Die Übertragungseinrichtung ist demnach so eingerichtet, dass sie bei einem Verschieben des Anschlagelementes um eine Distanz Ax in Richtung der Zentralachse den Kontaktstift um eine Distanz Az in entgegengesetzte Richtung verschiebt. Die Distanz Az ist größer als die Distanz Ax, d.h. sie ist ein Mehrfaches von Ax. Die Distanz Az die der Kontaktstift von der Übertragungseinrichtung entgegengesetzt dem Anschlagelement verschoben wird ist um einen Multiplikationsfaktor k größer als die Distanz Ax die das Anschlagelement verschoben wird, d.h. Az = k* Ax Der Multiplikationsfaktor k, ist beispielsweise = 1,2 vorzugsweise = 1,5, insbesondere > 2. Bei einem derartigen Kupplungselement reicht es aus, wenn das Anschlagelement erst am Ende des Verbindungsprozesses der zwei Rohre, zwischen denen die elektrische Kupplung gebildet wird, mit der Anschlagfläche des korrespondierenden Kupplungsempfängers in Kontakt tritt, d.h. erst kurz bevor die Rohre bzw. Rohrabschnitte vollständig miteinander verbunden (insbesondere verschraubt) sind. Da die Rohre kurz bevor sie vollständig miteinander verbunden sind bereits recht exakt zueinander zentriert sind, besteht bei einem derartigen Kupplungselement keine Gefahr einer Beschädigung des Kontaktstiftes.

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[0037] Um zu erreichen, dass die Übertragungseinrichtung das Verschieben des Anschlagelementes auf den Kontaktstift um ein Mehrfaches überträgt, kann bei einer hydraulisch bzw. pneumatisch wirkenden Übertragungseinrichtung, die wie vorhergehend beschrieben ausgeführt ist, der hintere Bereich der Kolbenkammer eine geringere Querschnittsfläche aufweisen als der Endbereich. Eine Veränderung (Verkleinerung) des Innenvolumens des Endbereiches durch ein Verschieben des Anschlagelementes in Richtung hinteres Kammerende führt zu einer entgegengesetzt großen Veränderung (Vergrößerung) des Innenvolumens des hinteren Bereiches der Kolbenkammer. Da der Endbereich eine größere Querschnittsfläche aufweist, als der hintere Bereich wird die kolbenförmige Verbreiterung am Kontaktstift um eine wesentlich weitere Distanz in Richtung Kupplungsende verschoben, als das Anschlagelement in Richtung Kammerende verschoben wird.

[0038] Bei einer Übertragungseinrichtung, die die Verschiebung des Anschlagelementes auf den Kontaktstift mit Hilfe eines Hebels überträgt, kann die Schwenkachse des Hebels näher an dem am Anschlagende angeordneten Hebelende angeordnet sein, als an dem am Kontaktstift angeordneten Hebelende. Bei einem derartigen Hebel führt das Verschieben des Anschlagelementes in Richtung Kammerende zu einem wesentlich weiteren Verschieben des Kontaktstiftes in Richtung Kupplungsende, d.h. die Übertragungseinrichtung überträgt das Verschieben des Anschlagelementes auf den Kontaktstift um ein Mehrfaches.

[0039] Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Kupplung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem erfindungsgemäßen Kupplungselement und einem Kupplungsempfänger. Der Kupplungsempfänger weist ebenfalls eine Zentralachse, eine Anschlagfläche, eine in der Anschlagfläche ausgebildete, entlang der Zentralachse verlaufende Kupplungsöffnung und wenigstens ein in der Kupplungsöffnung angeordnetes Kotaktelement auf. Das Kontaktelement steht in elektrisch leitendem Kontakt mit einer Leitung.

[0040] In einem Verbindungszustand der Kupplung, in dem die elektrische Verbindung zwischen dem Kupplungselement und dem Kupplungsempfänger hergestellt ist, liegt das Kupplungselement mit dem Anschlagelement an der Anschlagfläche des Kupplungsempfängers an und das Anschlagelement ist in den Kupplungszustand verschoben. Das frei liegende und über das Anschlagelement hinausragende Kontaktende des Kontaktstiftes ist in die Kupplungsöffnung eingesteckt und steht mit dem Kontaktelement in elektrisch leitendem Kontakt.

[0041] Vorzugsweise ist das Kontaktelement derart angeordnet, dass der in die Kupplungsöffnung eingesteckte Kontaktstift ab einer vorbestimmten Einstecktiefe neben dem Kontaktelement angeordnet ist und mit diesem in leitendem Kontakt steht. Der Kontaktstift kann direkt oder indirekt (z.B. über elastische Zwischenelemente) an dem Kontaktelement anliegen.

[0042] Die erfindungsgemäße Kupplung ist besonders widerstandsfähig und gut geschützt gegen mechanische Beanspruchungen bzw. vor dem durch das Rohr strömenden Fluid. Weiters kann mit einer derartigen Kupplung viel Zeit eingespart werden, da die Herstellung der elektrischen Verbindung zeitgleich mit dem Verbindungsvorgang der Rohre, zwischen denen die elektrische Kupplung wirkt, stattfindet.

[0043] Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Kupplungselement im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Zentralachse, wobei einzelne Bestandteile, wie z.B. die Übertragungseinrichtung, oder Teilbereiche, wie Verbindungsbohrungen, davon ausgenommen sein können. Vorzugsweise ist auch der Kupplungsempfänger der erfindungsgemäßen Kupplung im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Zentralachse.

[0044] Vorzugsweise weist der Kupplungsempfänger ein im Kupplungsempfänger verschiebbares Verschlusselement auf, das in einem Trennzustand, in dem die elektrische Verbindung zwischen dem Kupplungselement und dem Kupplungsempfänger getrennt ist, zwischen dem Kontaktelement und der Anschlagfläche in der Kupplungsöffnung angeordnet ist und diese verschließt. Im Verbindungszustand ist das Verschlusselement vom Kontaktstift in Richtung von der Anschlagfläche weg und gegen ein Rückstellelement, insbesondere eine Rückstellfeder, verschoben. Ein derartiges Verschlusselement verhindert (insbesondere in Kombination mit einer ent-

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sprechenden Dichtung bzw. Dichtungen) das Eindringen von Flüssigkeit und Schmutz in die Kupplungsöffnung.

[0045] Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen elektrischen Kupplung bei denen das Kupplungselement ein erfindungsgemäßes Kupplungselement mit einer Übertragungseinrichtung ist, die das Verschieben des Anschlagelementes in Richtung der Zentralachse in umgekehrte Richtung auf den Kontaktstift und um ein Mehrfaches überträgt. Bei derartigen Ausführungsformen ist das Anschlagelement in der Längskammer vorzugsweise bis zu einem Endanschlag verschiebbar. Sobald das Anschlagelement so weit verschoben ist, dass eine vordefinierte Distanz zum Endanschlag unterschritten wird befindet sich die Kupplung im Verbindungszustand, da dann bereits der Kontaktstift so weit „ausgefahren“ ist, dass er in Kontakt mit dem Kontaktelement des Kupplungsempfängers ist. Vorteilhaft an derartigen Kupplungen ist, dass die elektrische Verbindung bereits hergestellt wird, bevor das Anschlagelement die maximal mögliche Distanz zum Kammerende hin verschoben ist. Somit ist eine derartige Kupplung auch dann wirksam, wenn die Rohre, zwischen denen die elektrische Verbindung hergestellt werden soll, nicht weitestmöglich miteinander verschraubt sind (weil z.B. ein Fremdkörper, wie ein Gesteinskorn, dazwischen eingeklemmt ist). Bei Ausführungsformen mit einer Anschlagfeder kann der Endanschlag durch die vollständig komprimierte Anschlagfeder gebildet sein.

[0046] Die Erfindung betrifft auch eine Rohrverbindung zwischen zwei Rohren bzw. Rohrabschnitten, wobei das erste Rohr eine Muffe mit einer konisch verlaufenden Innenfläche, an der ein Innengewinde ausgebildet ist, aufweist und das zweite Rohr ein Spitzende mit einer konisch verlaufenden Außenfläche, an der ein Außengewinde zum Einschrauben des Spitzendes in die Muffe des ersten Rohres ausgebildet ist, aufweist.

[0047] Die erfindungsgemäße Rohrverbindung weist eine erfindungsgemäße elektrische Kupplung auf, wobei das Kupplungselement im ersten Rohr und der Kupplungsempfänger im zweiten Rohr angeordnet ist oder vice versa. Das Kupplungselement und der Kupplungsempfänger sind jeweils mit Hilfe einer Halterung derart im zugeordneten Rohr gehalten, dass ihre Zentralachsen entlang von Rohrachsen der zugeordneten Rohre verlaufen. Die Halterungen weisen vorzugsweise Arme auf, die sich von einer Innenwand des Rohres zu einer Rohrachse hin erstrecken, wobei die Arme am Rohr befestigt sein können oder die Halterung im Rohr verspreizt sein kann.

[0048] Das erfindungsgemäße Kupplungselement und der Kupplungsempfänger werden durch die Halterung derart weit vom jeweiligen Rohrende gehalten, dass sich die elektrische Kupplung im Verbindungszustand befindet, sobald das Spitzende eine vordefinierte Tiefe in die Muffe eingeschraubt ist. Die vordefinierte Tiefe ist dabei vorzugsweise weniger tief, als die maximale Tiefe, die das Spitzende des einen Rohres in die Muffe des anderen Rohres eingeschraubt sein kann. Dies hat den Vorteil, dass die elektrische Verbindung auch dann hergestellt ist, wenn die Rohre nicht weitestmöglich miteinander verschraubt sind.

[0049] Insbesondere weisen die zu verbindenden bzw. verbundenen Rohre der Rohrverbindung jeweilige, kreisringförmige Stoßflächen (insbesondere eine Schulter am Beginn des Spitzendes und das Rohrende am Ende der Muffe) auf, die aneinander anliegen, wenn die Rohre vollständig miteinander verbunden sind bzw. das Spitzende weitestmöglich in die Muffe eingeschraubt ist. Bei der erfindungsgemäßen Rohrverbindung ist eine elektrische Verbindung zwischen den Leitungen der Rohre (über die Kupplung) auch bei einem schmalen Spalt zwischen den Stoßflächen hergestellt. An den Stoßflächen anhaftender Schmutz kann bei der erfindungsgemäßen Rohrverbindung das Verbinden der Leitungen daher nicht verhindern.

[0050] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen. Es zeigt:

[0051] Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes elektrisches Kupplungselement gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei sich ein Anschlagelement des Kupplungselementes in einem Ausgangszustand befindet,

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[0052] Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht durch das erfindungsgemäße elektrische Kupplungselement gemäß Fig. 1, bei dem sich das Anschlagelement in einem Verbindungszustand befindet

[0053] Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes elektrisches Kupplungselement gemäß einer zweiten Ausführungsform,

[0054] Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht durch Endbereiche zweier Rohre zwischen denen eine erfindungsgemäße Rohrverbindung herstellbar ist und deren elektrische Leitungen über eine erfindungsgemäße elektrische Kupplung elektrisch verbindbar sind, und

[0055] Fig. 5 eine seitliche Schnittansicht durch die Endbereiche zweier Rohre gemäß Fig. 4, zwischen denen die erfindungsgemäße Rohrverbindung hergestellt ist.

[0056] Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes elektrisches Kupplungselement 1 mit einer Zentralachse Z gemäß einer ersten Ausführungsform. Fig. 1 ist eine Schnittansicht wobei die Schnittebene entlang der Zentralachse Z verläuft.

[0057] Das Kupplungselement 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das sich entlang der Zentralachse Z erstreckt. Ein Kupplungsende 3 des Gehäuse 2 befindet sich an jener Seite des Kupplungselementes 1, an der das Kupplungselement 1 mit einem Kupplungsempfänger 33 verbunden wird um eine erfindungsgemäße elektrische Kupplung einzugehen.

[0058] In dem Gehäuse 2 ist eine Längskammer 5 ausgebildet, in der ein Anschlagelement 6 verschiebbar aufgenommen ist. Die Längskammer 5 weist ein vom Kupplungsende 3 weg gerichtetes hinteres Kammerende 7 auf. Weiters weist die Längskammer 5 im Bereich des Kupplungsendes 3 eine Innenschulter 8 auf, an der das Anschlagelement 6 mit einer Umlaufschulter 9 anliegt, wenn das Anschlagelement 6 weitestmöglich zum Kupplungsende 3 hin verschoben ist.

[0059] In dem Anschlagelement 6 ist ein entlang der Zentralachse Z verlaufender Kontaktstift 10 geführt und zumindest teilweise aufgenommen. Der Kontaktstift 10 weist an einer Seite ein Kontaktende 11 auf, das in Fig. 1 im Bereich des Kupplungsendes 3 angeordnet ist.

[0060] In der dargestellten Ausführungsform weist der Kontaktstift 10 weiters eine kolbenförmige Verbreiterung 12 auf, die in einer im Anschlagelement 6 ausgebildeten Kolbenkammer 13 aufgenommen ist. Die kolbenförmige Verbreiterung 12 weist Umlaufdichtungen 14 auf und teilt die Kolbenkammer 13 in einen in Richtung Kupplungsende 3 verlaufenden vorderen Bereich 15 und einen in Richtung hinteres Kammerende 7 verlaufenden hinteren Bereich 16 auf.

[0061] In Fig. 1 ist das Anschlagelement 6 in einem Ausgangszustand dargestellt, in dem das Anschlagelement 6 maximal in Richtung Kupplungsende 3 verschoben und das Kontaktende 11 des Kontaktstiftes 10 - zumindest zur Seite hin - vollständig vom Anschlagelement 6 umschlossen ist. Ein zwischen dem Anschlagelement 6 und dem Kammerende 7 gebildeter Endbereich 17 weist im Ausgangszustand seine maximale Ausdehnung bzw. sein maximales Innenvolumen auf.

[0062] Der Kontaktstift 10 verläuft vom Anschlagelement 6 durch den Endbereich 17 und durch eine am Kammerende 7 gebildete Durchgangsöffnung 18 in einen Kontaktbereich 19. Im Kontaktbereich 19 steht der Kontaktstift 10 in elektrisch leitendem Kontakt mit einer elektrischen Leitung L, die mit dem Kupplungselement 1 verbunden ist bzw. aus diesem hinaus führt.

[0063] Im Kontaktbereich 19 ist eine mit der Leitung L verbundene Buchse 20 angeordnet, wobei der Kontaktstift 10 mit einer Innenwand der Buchse 20, beispielsweise über ein mit der Buchse 20 verbundenes Gleitelement 21 in Kontakt steht.

[0064] Das Kupplungselement 1 weist eine Übertragungseinrichtung T auf, die dazu dient, eine Verschiebung des in der Längskammer 5 verschiebbaren Anschlagelementes 6 in umgekehrte Richtung auf den Kontaktstift 10 zu übertragen. Wenn beispielsweise das Anschlagelement 6 in Richtung zum Kammerende 7 hin verschoben wird, wird der Kontaktstift 10 durch die Übertragungseinrichtung T in Richtung Kupplungsende 3 und mit seinem Kontaktende 11 darüber hinaus verschoben.

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[0065] In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird die Übertragungseinrichtung T durch den Endbereich 17 der Längskammer 5, den hinteren Bereich 16 der Kolbenkammer 13, eine Fluidverbindung 22 zwischen dem Endbereich 17 und dem hinteren Bereich 16 und einem in diesen Bereichen 17, 16 und der Fluidverbindung 22 aufgenommenen Fluid gebildet. Die Fluidverbindung 22 ist in der dargestellten Ausführungsform ein zwischen Kontaktstift 11 und Anschlagelement 6 gebildeter, vom hinteren Bereich 16 zum Endbereich 17 verlaufender Ringspalt.

[0066] Wenn auf das Anschlagelement 6 Druck ausgeübt wird, wird es in Richtung Kammerende 7 hin verschoben, wodurch sich ein Innenvolumen des Endbereiches 17 verringert. Das dabei aus dem Endbereich 17 verdrängte Fluid strömt über die Fluidverbindung 22 in den hinteren Bereich 16, wodurch die kolbenförmige Verbreiterung 12 in Richtung Kupplungsende 3 verschoben wird. Das Innenvolumen des hinteren Bereiches 16 vergrößert sich in selben Maße wie das Innenvolumen des Endbereiches 17 verkleinert wird.

[0067] In Fig. 2 ist das elektrische Kupplungselement 1 aus Fig. 1 dargestellt, bei dem sich das Anschlagelement 6 in einem Kupplungszustand befindet. Im Kupplungszustand ragt das Kontaktende 11 des Kontaktstiftes 10 über das Anschlagelement 6 hinaus, sodass es frei liegt.

[0068] In der dargestellten Ausführungsform ist im vorderen Bereich 15 der Kolbenkammer 13 eine Kolbenfeder 23 und im Endbereich 17 der Längskammer 5 eine Anschlagfeder 24 angeordnet. Diese Federn 23, 24 werden beim Verschieben des Anschlagelementes 6 in den Kupplungszustand komprimiert und dienen dazu, das Anschlagelement 6 in den Ausgangszustand zurückzuführen, sobald kein Druck mehr auf das Anschlagelement 6 ausgeübt wird. Im Ausgangszustand ist auch der Kontaktstift 10 wieder eingezogen und vom Anschlagelement 6 umschlossen.

[0069] Da der Endbereich 17 eine größere, quer zur Zentralachse Z aufgespannte Querschnittsfläche aufweist, als der hintere Bereich 16, wird durch die Übertragungseinrichtung T die Verschiebung des Anschlagelementes 6 um ein Mehrfaches auf die kolbenförmige Verbreiterung 12 und somit auch auf den Kontaktstift 10 übertragen. Das bedeutet, dass beim Verschieben des Anschlagelementes 6 in Richtung Kammerende 7 um eine bestimmte Distanz, das Kontaktende 11 des Kontaktstiftes 10 nicht um die gleiche, sondern um eine größere Distanz in entgegengesetzte Richtung verschoben wird.

[0070] In Fig. 2 ist das Anschlagelement 6 bis zu einem Endanschlag in der Längskammer 5 in Richtung Kammerende 7 verschoben, wobei in der dargestellten Ausführungsform der Endanschlag durch die vollständig komprimierte Anschlagfeder 24 gebildet ist. Als Endanschlag kann auch eine Innenschulter in der Längskammer 5 vorgesehen sein.

[0071] Fig. 3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kupplungselementes 1, wobei das in Fig. 3 dargestellte Kupplungselement 1 einen sehr ähnlichen Aufbau wie das in Fig. 1 dargestellte Kupplungselement 1 aufweist und sich nur in wenigen Details, auf die in Folge näher eingegangen wird, von diesem unterscheidet.

[0072] Das Kupplungselement 1 gemäß Fig. 3 weist keine pneumatische oder hydraulische, sondern eine mechanische Übertagungseinrichtung T auf. Die Übertragungseinrichtung T ist durch einen Hebel 25 gebildet, der um eine Schwenkachse 26 verschwenkbar am Gehäuse 2 angeordnet ist. Die Schwenkachse 26 verläuft quer zur Zentralachse Z.

[0073] Der Hebel 25 ist an einem Hebelende 27 über eine Langloch-Zapfen-Verbindung schwenkbar mit dem Anschlagelement 6 und an dem anderen Hebelende 28 ebenfalls um eine Langloch-Zapfen-Verbindung schwenkbar mit dem Kontaktstift 10 (bzw. wie dargestellt mit einem mit dem Kontaktstift 10 verbundenen Mitläufer 29) verbunden.

[0074] Durch ein Verschieben des Anschlagelementes 6 in Richtung Kammerende 7, verschwenkt der Hebel 25 um die Schwenkachse 26, und verschiebt dadurch den Kontaktstift 10 in entgegengesetzte Richtung. Da die Schwenkachse 26 des Hebels 25 näher bei jenem Hebelende 27 angeordnet ist, das mit dem Anschlagelement 6 verbunden ist als am anderen Hebelende 28, wird der Kontaktstift 10 beim Verschieben des Anschlagelementes 6 in entgegengesetzte Richtung und um eine größere Distanz verschoben als das Anschlagelement 6.

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[0075] Bei dem in Fig. 3 dargestellten Kupplungselement 1 fehlt (aufgrund der anders aufgebauten Übertragungseinrichtung T) die Anschlagfeder 24 im Endbereich 17, wobei die Rückstellkraft der Kolbenfeder 23 groß genug ist, um das Anschlagelement 6 über den Kontaktstift 10 und den Hebel 25 in den Ausgangszustand zurückzuschieben.

[0076] Fig. 4 zeigt eine seitliche Schnittansicht durch Endbereiche zweier Rohre 30a, 30b zwischen denen eine erfindungsgemäße Rohrverbindung herstellbar ist und Fig. 5 zeigt eine seitliche Schnittansicht durch die Endbereiche der zwei Rohre 30a, 30b mit hergestellter Rohrverbindung. Die Schnittebene verläuft jeweils entlang der Zentralachse Z.

[0077] Die Rohre 30a, 30b weisen jeweils eine durch das jeweilige Rohr 30a, 30b verlaufenden elektrische Leitung L in Form eines Kabels auf, wobei die Leitungen L der beiden Rohre 30a, 30b beim Verbinden der Rohre 30a, 30b über eine erfindungsgemäße elektrische Kupplung elektrisch leitend verbunden werden.

[0078] Um die Rohre 30a, 30b miteinander verbinden zu können, weist das eine der Rohre 30a (in Fig. 4 rechts dargestellt) eine Muffe 31 mit einem Innengewinde und das andere der Rohre 30b (in Fig. 4 links dargestellt) ein in die Muffe 31 einschraubbares Spitzende 32 mit einem AuBengewinde auf.

[0079] Zum Ausbilden der elektrischen Kupplung weist das eine der Rohre 30a ein erfindungsgemäßes elektrisches Kupplungselement 1 und das andere der Rohre 30b einen Kupplungsempfänger 33 mit einer Zentralachse Z auf.

[0080] Das Kupplungselement 1 und der Kupplungsempfänger 33 sind jeweils mit der elektrischen Leitung L des zugehörigen Rohres 30a, 30b verbunden.

[0081] Der Kupplungsempfänger 33 weist eine Anschlagfläche 34 auf, in der eine entlang der Zentralachse Z verlaufende Kupplungsöffnung 35 ausgebildet ist.

[0082] In der Kupplungsöffnung 35 ist ein Kontaktelement 36 angeordnet, das in der gegenständlichen Darstellung über eine im Kupplungsempfänger 33 angeordnete Innenhülse 37 in leitendem Kontakt mit der zugeordneten Leitung L steht.

[0083] Weiters weist der Kupplungsempfänger 33 in der dargestellten Ausführungsform ein Verschlusselement 38 auf. Das verschiebbar im Kupplungsempfänger 33, genauer in der Innenhülse 37, gelagert ist und von einer Rückstellfeder 39 in Richtung Anschlagfläche 34 gedrückt wird.

[0084] Obwohl das Kupplungselement 1 mit dem Anschlagelement 6 an der Anschlagfläche 34 des Kupplungsempfängers 33 anliegt, ist in Fig. 4 ein Trennzustand dargestellt, in dem die elektrische Kupplung nicht geschlossen ist und kein Strom vom Kupplungselement 1 zum Kupplungsempfänger 33 strömen kann. In diesem Trennzustand ist das Verschlusselement 38 des Kupplungsempfängers 33 maximal weit in Richtung Anschlagfläche 34 verschoben und verschließt die Kupplungsöffnung 35 nach außen.

[0085] In einem in Fig. 5 dargestellten Verbindungszustand der Kupplung liegt das Kupplungselement 1 ebenfalls mit dem Anschlagelement 6 an der Anschlagfläche 34 des Kupplungsempfängers 33 an. Zusätzlich dazu ist das Anschlagelement 6 so weit in Richtung Kammerende 7 verschoben, dass der Kontaktstift 10 mit dem Kontaktende 11 aus den Anschlagelement 6 und über das Kupplungsende 3 hinausragt. Das Kontaktende 11 ist so weit in die Kupplungsöffnung 35 eingesteckt, dass es mit dem Kontaktelement 36 in elektrisch leitendem Kontakt steht. Dabei ist das Verschlusselement 38 gegen die Rückstellfeder 39 verschoben, die dadurch komprimiert wird.

[0086] Sowohl das Kupplungselement 1 als auch der Kupplungsempfänger 33 werden von einer jeweils zugeordneten Halterung 40 in den Endbereichen der Rohre 30a, 30b derart im jeweiligen Rohr 30a, 30b gehalten, dass ihre Zentralachsen Z entlang von Rohrachsen R der jeweiligen Rohre 30a, 30b verlaufen. Das Kupplungselement 1 weist mit seinem Kupplungsende 3 zur Muffe 31 des zugeordneten Rohres 30a und der Kupplungsempfänger 33 weist mit seiner Anschlagfläche 34 zum Spitzende 32 des zugeordneten Rohres 30b.

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[0087] Weiters werden das Kupplungselement 1 und der Kupplungsempfänger 33 derart weit vom Ende 31, 32 des jeweiligen Rohres 30a, 30b weg positioniert, dass sich die elektrische Kupplung im Verbindungszustand befindet, sobald das Spitzende 32 eine vordefinierte Tiefe in die Muffe 31 eingeschraubt ist. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn das Spitzende 32 nicht gänzlich, d.h. weitestmöglich in die Muffe 31 eingeschraubt sein muss, damit sich die elektrische Kupplung im Verbindungszustand befindet, sondern dass dieser Verbindungszustand bereits bei einer unvollständig geschlossenen Rohrverbindung zustande kommt. Insbesondere befindet sich daher die elektrische Kupplung im Verbindungszustand, sobald das Spitzende 32 eine vordefinierte Tiefe in die Muffe 31 eingeschraubt ist, die geringer ist als eine maximal mögliche Einschraubtiefe.

[0088] Jedes der Rohre weist vorzugsweise an einer seiner Seiten die Muffe 31 mit dem Kupplungselement 1 und an seiner anderen Seite das Spitzende 32 mit dem Kupplungsempfänger 33 auf.

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BEZUGSZEICHENLISTE:

1 Kupplungselement 31 Muffe

2 Gehäuse 32 Spitzende

3 Kupplungsende 33 Kupplungsempfänger

Y = 34 Anschlagfläche

5 Längskammer 35 Kupplungsöffnung

6 _ Anschlagelement 36 Kontaktelement

7 hinteres Kammerende 37 Innenhülse

8 Innenschulter 38 Verschlusselement

9 Umlaufschulter 39 Rückstellfeder

10 Kontaktstift 40 Halterung

11 Kontaktende

12 kolbenförmige Z Zentralachse Verbreiterung L elektrische Leitung

13 Kolbenkammer T Übertragungseinrichtung

14 Umlaufdichtung R Rohrachse

15 vorderer Bereich

16 hinterer Bereich

17 Endbereich

18 Durchgangsöffnung 19 Kontaktbereich

20 Buchse

21 Gleitelement

22 Fluidverbindung

23 Kolbenfeder

24 Anschlagfeder

25 Hebel

26 Schwenkachse

27 Hebelende

28 anderes Hebelende 29 Mitläufer

30 (a, b) Rohr

Claims

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Patentansprüche

1. Elektrisches Kupplungselement (1) mit einer Zentralachse (Z), wobei das Kupplungselement (1) ein Gehäuse (2) mit einem Kupplungsende (3), ein in einer Längskammer (5) des Gehäuses (2) verschiebbar aufgenommenes Anschlagelement (6) und einen im Anschlagelement (6) geführten, entlang der Zentralachse (Z) verlaufenden und relativ zum Anschlagelement (6) verschiebbaren Kontaktstift (10), der in elektrisch leitendem Kontakt mit einer Leitung (L) steht, aufweist, wobei das Anschlagelement (6) in einem Ausgangszustand derart in Richtung Kupplungsende (3) verschoben ist, dass ein im Bereich des Kupplungsende (3) angeordnetes Kontaktende (11) des Kontaktstiftes (10) vom Anschlagelement (6) umschlossen ist, während das Anschlagelement (6) von einem hinteren Kammerende (7) der Längskammer (5) durch einen Endbereich (17) beabstandet ist, und wobei das Anschlagelement (6) in einem Kupplungszustand so weit in Richtung hinteres Kammerende (7) und relativ zum Kontaktstift (10) verschoben ist, dass das Kontaktende (11) aus dem Anschlagelement (6) hinausragt und frei liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (10) relativ zum Gehäuse (2) verschiebbar ist, und dass das Kupplungselement (1) eine, insbesondere in der Längskammer (5) angeordnete, zwischen dem Anschlagelement (6) und dem Kontaktstift (10) wirkende Übertragungseinrichtung (T) aufweist, die ein Verschieben des Anschlagelementes (6) in Richtung der Zentralachse (Z) zum hinteren Kammerende (7) hin, in umgekehrte Richtung auf den Kontaktstift (10) überträgt.

2. Elektrisches Kupplungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Endbereich (17) eine zwischen dem Anschlagelement (6) und dem Kammerende (7) wirkende Anschlagfeder (24) angeordnet ist, die beim Verschieben des Anschlagelementes (6) vom Ausgangszustand in den Kupplungszustand komprimiert wird.

3. Elektrisches Kupplungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (10) eine kolbenförmige Verbreiterung (12) aufweist, die verschiebbar und umfangsseitig dichtend in einer im Anschlagelement (6) ausgebildeten Kolbenkammer (13) aufgenommen ist und diese in einen in Richtung Kupplungsende (3) verlaufenden vorderen Bereich (15) und einen in Richtung Kammerende (7) verlaufenden hinteren Bereich (16) teilt.

4. Elektrisches Kupplungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im vorderen Bereich (15) eine zwischen dem Anschlagelement (6) und der kolbenförmigen Verbreiterung (12) wirkende Kolbenfeder (23) angeordnet ist, die beim Verschieben des Anschlagelementes (6) vom Ausgangszustand in den Kupplungszustand komprimiert wird.

5. Elektrisches Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (5) und vorzugsweise auch das davon umschlossene Kontaktende (11) im Ausgangszustand aus dem Gehäuse (2) und über das Kupplungsende (3) hinausragt/hinausragen.

6. Elektrisches Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (10) durch den Endbereich (17) und eine am Kammerende (7) gebildete zu einem Kontaktbereich (19) führende Durchgangsöffnung (18) bis in eine im Kontaktbereich (19) angeordnete und mit der Leitung verbundene Buchse (20) verläuft, in der Buchse (20) verschiebbar ist und mit einer Innenwand der Buchse (20) in leitendem Kontakt steht.

7. Elektrisches Kupplungselement nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (T) durch den hinteren Bereich (16), den mit dem hinteren Bereich (16) in Fluidverbindung (22) stehenden Endbereich (17) und einem darin aufgenommenen Fluid gebildet ist.

8. Elektrisches Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (T) durch einen in der Längskammer (5), insbesondere im Endbereich (17), angeordneten Hebel (25), der im Bereich eines seiner Hebelenden (27) verschwenkbar am Anschlagelement (6), im Bereich seines anderen Hebelendes (28) verschwenkbar am Kontaktstift (10) und zwischen den Hebelenden (27, 28) um eine quer

10.

11.

12.

13.

14.

15.

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zur Zentralachse (Z) verlaufende Schwenkachse (26) verschwenkbar am Gehäuse (2) angeordnet ist, gebildet ist.

Elektrisches Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (T) das Verschieben des Anschlagelementes (6) in Richtung der Zentralachse (Z) in umgekehrte Richtung auf den Kontaktstift (10) und um ein Mehrfaches überträgt.

Elektrisches Kupplungselement nach Anspruch 9 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Bereich (16) eine geringere Querschnittsfläche aufweist als der Endbereich (17).

Elektrisches Kupplungselement nach Anspruch 9 oder 10 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (26) näher an dem am Anschlagelement (6) angeordneten Hebelende (27) angeordnet ist, als an dem am Kontaktstift (10) angeordneten anderen Hebelende (28).

Elektrische Kupplung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Kupplungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und einem Kupplungsempfänger (33) mit einer Zentralachse (Z), wobei der Kupplungsempfänger (33) eine Anschlagfläche (34), eine in der Anschlagfläche (34) ausgebildete, entlang der Zentralachse (Z) verlaufende Kupplungsöffnung (35) und wenigstens ein in der Kupplungsöffnung (35) angeordnetes Kotaktelement (36), das in elektrisch leitendem Kontakt mit einer Leitung (L) steht, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verbindungszustand der Kupplung, in dem die elektrische Verbindung zwischen dem Kupplungselement (1) und dem Kupplungsempfänger (33) hergestellt ist, das Kupplungselement (1) mit dem Anschlagelement (6) an der Anschlagfläche (34) des Kupplungsempfängers (33) anliegt, das Anschlagelement (6) in den Kupplungszustand verschoben ist, und das über das Anschlagelement (6) hinausragende und frei liegende Kontaktende (11) des Kontaktstiftes (11) in die Kupplungsöffnung (35) eingesteckt ist und mit dem Kontaktelement (36) in elektrisch leitendem Kontakt steht.

Elektrische Kupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsempfänger (33) ein im Kupplungsempfänger (33) verschiebbares Verschlusselement (38) aufweist, das in einem Trennzustand der Kupplung, in dem die elektrische Verbindung zwischen dem Kupplungselement (1) und dem Kupplungsempfänger (33) getrennt ist, zwischen dem Kontaktelement (36) und der Anschlagfläche (34) in der Kupplungsöffnung (35) angeordnet ist und diese verschließt, und das im Verbindungszustand gegen ein Rückstellelement, insbesondere eine Rückstellfeder (39), vom Kontaktstift (10) in Richtung von der Anschlagfläche (34) weg verschoben ist.

Elektrische Kupplung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (1) ein Kupplungselement (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 ist, dass das Anschlagelement (33) in der Längskammer (5&) bis zu einem Endanschlag verschiebbar ist, und dass sich die Kupplung im Verbindungszustand befindet, sobald das Anschlagelement (6) so weit verschoben ist, dass eine vordefinierten Distanz zum Endanschlag unterschritten wird.

Rohrverbindung zwischen zwei Rohren (30a, 30b), wobei das erste Rohr (30a) eine Muffe (31) mit einer konisch verlaufenden Innenfläche, an der ein Innengewinde ausgebildet ist sowie eine durch das erste Rohr (30a) verlaufende elektrische Leitung (L), aufweist und das zweite Rohr (30b) ein Spitzende (32) mit einer konisch verlaufenden Außenfläche, an der ein Außengewinde zum Einschrauben des Spitzendes (32) in die Muffe (31) des ersten Rohres (30a) ausgebildet ist sowie eine durch das zweite Rohr (30b) verlaufende elektrische Leitung (L), aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrverbindung eine elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche 12 bis 14 zum Verbinden der elektrischen Leitungen (L) der Rohre (30a, 30b) aufweist, wobei das Kupplungselement (1) im ersten Rohr (30a) und der Kupplungsempfänger (33) im zweiten Rohr (30b) angeordnet ist oder vice versa, und dass das Kupplungselement (1) und der Kupplungsempfänger (33) jeweils mit Hilfe einer Halterung (40) derart im zugeordneten Rohr (30a, 30b) gehalten sind, dass ihre Zentralachsen (Z)

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entlang von Rohrachsen (R) der zugeordneten Rohre (30a, 30b) verlaufen und sich die elektrische Kupplung im Verbindungszustand befindet, sobald das Spitzende (32) eine vordefinierte Tiefe in die Muffe (31) eingeschraubt ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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