DE1775702A1

DE1775702A1 - Isoliermuffe fuer elektrische Trennstellen in Klein-Rohrleitungen

Info

Publication number: DE1775702A1
Application number: DE19681775702
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Braun
Original assignee: Eisenbau Albert Ziefle KG
Current assignee: Eisenbau Albert Ziefle KG
Priority date: 1968-07-25
Filing date: 1968-09-11
Publication date: 1971-07-01
Also published as: FR2013636A1; GB1187877A; DE1775702B2

Description

PATENTANWÄLTE DipWng. MARTIN LICHT

Dr. REINHOLD SCHMIDT

Patentanwalt Dr. R. SCHMIDT, 7603 OPPENAU, Po.tfach 25 _Avci MA M C M AMM

Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN

DipL-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

Oppenau.den 9· September 1968

Mein Zeichen: 1^HQQ.

Dr. Sch/Jü.

Eisenbau Albert Z i e f 1 e Κ·(χ_ο Kehl / Ehein

Isoliermuffe für elektrische (Drenns teilen in

Klein-Rohrleitungen

Gegenstand der Erfindung ist eine Isoliermuffe für elektrische Trennstellen in Rohrleitungen, besonders solche kleiner Nennweiten, Ss gibt zahlreiche Isolierkupplungen für Rohrleitungen der verschiedensten Art, die jedoch meist aufwendig im Aufbau und damit kostspielig in der Herstellung sind; z.B. durch Be- g nutzung von Innenteilen mit Schraubgewinden oder durch die Verwendung von Schweißungen· Leitungen größerer Nennweiten und hoher Beanspruchungen, insbesondere Betriebsdrücke, rechtfertigen den Aufwand, der durch diese bekannten in hohem Maße druck-, zug- und biegefesten elektrisch isolierenden Kupplungen entsteht· Dagegen stellt dieser Aufwand für zahlreiche weniger hoeii beanspruchte Klein-Rohrleitungen eine höchst un-

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Dr. REINHOLD SCHMIDT, 7603 OPPENAU, PtMtfaeh 25, AUtncndpIatz 4, Telefon: (07804) 710 IttnckttltMik (VollMkwtk) Oppnwi KMto-Nr. «4| / BMkRMM PmI KapK, Stiittprt ΚμΙο-Νγ. 3644 / PtttodMckkMt·: KtritnüK Nr. 6» IS Mrot PMntmiUte LICHT, HANSMANK, HERRMANN

erwünschte Belastung dar· Außerdem erfolgt der Anschluß gerade bei Leitungen kleiner Nennweiten (z.B_e zwischen. 6 und 40 mm) häufig mit Hilfe von Gewinden an den Rohranschlußenden, und hierbei entsteht dann die weitere Forderung nach einer Verdrehsicherung zwischen den beiderseitigen Kupplungsenden·

Bs fehlt bisher an einer wohlfeilen, in Massenfertigung ein- ^ fach und billig herzustellenden Isoliermuffe, die allen diesen Forderungen genügt· Denn bei den zahlreichen Anwendungsgebieten solcher Leitungen verhältnismäßig kleiner Nennweiten. würden Mangel in der Erfüllung auch nur einer einzigen der obigen Forderungen (elektrische Isolierung, ausreichende mechanische Festigkeit und Verdrehsicherung) die Unbrauchbarkeit der Trennstelle bedeuten·

Als wichtige Anwendungsgebiete seien z.B· genannt: Me elek- ψ trisch isolierte Verbindung zwischen Kupferrohrleitungen und Stahlrohrteilen die etwa mit einem Tank verbunden sind, im Hinblick auf die sonst entstehende Korrisionagefahr bei solchen Werkstoffpaaren unterschiedlicher Eigenschaften in Folge ihrer Stellung in der Spannungsreihe; ferner Treibstoff Zuführungsleitungen, Heizölzuführungsleitungen vom Tank zu den Brennern und dergleichen·

Die Erfindung hat aicJn zur Aufgabe gestellt, eine für solche Fälle geeignete Isoliermuffe zu schaffen, die sich ohne Ver-

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Wendung von Gewinden oder Schweißstellen aus wenigen, in Massenfertigung einfach und billig herzustellenden Teilen zusammenbauen läßt.

Einen früheren Vorschlag zur Herstellung gewindeloser Kupplungen enthält z.B. die belgische Patentschrift Nr₀ 635 139» die eine Isoliermuffe für KIein-Rohrleitungen zeigt mit zwei gleichgestalteten, beiderseits der elektrischen Trennstelle ^ mit dem jeweiligen Leitungsende zu verbindenden, an ihren einander zugekehrten Enden aufgeweiteten Anschlußrohren, zwischen denen Isolier- und Distanzringe liegen, die mittels eines aufgezogenen Druckringes zusammengehalten sindo Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil schwieriger Montage und mangelhafter Dichtwirkung, da das Zusammenpressen in Achsrichtung ohne radiale Druckkomponante erfolgt; es fehlt weiter an der so wichtigen Verdrehsicherung, und außerdem müssen für jede Nennweite der Rohre Druckringe -genau passender Größe verwendet ^ werden, weil jeder Spielraum für wirkungsvolles Nachziehen

Um diesen Mängeln abzuhelfen, wird bei einer solchen elektrischen Isoliermuffe für Klein-Rohrleitun:en mit zwei gleichgestalteten, beiderseits der elktrischen Trennstelle mit dem jeweiligen Leitungaende zu verbindenden, an ihren einander zugekehrten Enden aufgeweiteten Anschlußrohren, zwischen denen Isolier- und Distanzringe liegen, die mittels eines aufgezogenen Druckringes zusammengehalten sind, erfindungsgemäß die

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Anordnung so getroffen, daß die aufgeweiteten Enden der Anschlußrohre trichterförmige Abschrägungen besitzen, die auf ihren Außenflächen angestauchte radial gerichtete stegartige Lappen tragen und zwischen ihren Innenflächen einen geschlossenen elastischen Distanz- und Dichtungsring trapezförmigen Querschnitts aus elektrisch isolierendem, weitgehend benzin- und ölbeständigem Kunststoff halten, der mitsamt den an seinen abgeschrägten Flanken anliegenden Trichterwandungen von einer durch radial, gerichtete Längsspalten in einzelne Sektoren aufgeteilten Klammermuffe aus isolierendem nicht fließendem Kunststoff guter Zug- und Druckfestigkeit derart überbrückt und umfaßt wird, daß die genannten stegartigen Lappen in die genannten Spalten zwischen den Sektoren greifen und eine Verdrehsicherung bilden, während die mit umlaufenden inneren Schrägflächen ausgestatteten Sektoren durch den aufgezogenen Druckring radial auf die Außenseiten der von ihnen mit umfaßten Trichterwandungen gepreßt werden.

Durch das Zusammenwirken der verschiedenen Keilflächen wird bei einwandfreier elektrischer Isolierwirkung eine vorzügliche mechanische Festigkeit der Gesamtmuffe, sowie^ ein äußerst starker radialer Druck mit stärkster Abdichtwirkung erzielt. Ferner wird ohne zusätzlichen Material- und Arbeitsaufwand eine sehr wirksame Verdrehsicherung erreicht, und schließlich führt die Aufteilung des übergepreßten als Klammermuffe dienenden Isolierringes in mehrere Sektoren dadurch zu einer wesentlichen

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Erleichterung für die Montage und für die Lagerhaltung, daß ein und dieselbe Sektorengarnitur für Rohrnennweiten eines verhältnismäßig weiten Toleranzbereiches geeignet ist„ Die zwischai den Sektoren liegenden Spalten geben der Klammermuffe als Ganzes einen Spielraum im Umfang und Durchmesser und werden zum Abschluß der Montage ohnehin überlicherweise mit Vergußmasse ausgefüllte Ein Nachstellen und Nachrichten unter Benutzung der

verschiedenen zusammenwirkenden Keilflächen sichert in jedem Falle einwandfreie Dichtigkeit der Isoliermuffeo

Der innere Distanz- und Dichtungsring, der bei größeren Durchmessern auch noch durch einen an seiner Grundfläche anliegenden Aussteifungsring aus Metall oder Kunststoff gestützt werden kann, besteht z.B. aus Elastomerem wie Kunstkautschuk (Chloropren) oder für noch höhere Ansprüche an ölbeständigkeit aus rußfreiem Perbuneη (Acrylnitrilkunstkautschuk) oder aus einem rußfreiem Bunavulkanisat, wie es unter der Warenzeichen- f rechtlich geschützten Bezeichnung "Neopren" auf dem Markt ist. Die Rohlinge der Profilringe werden in die gewünschte Form gepreßt und dort ausvulkanisiert.

Die Sektoren der Klammemuffe bestehen aus einem der für elektrische Isolierzwecke zur Verfügung stehenden Kunststoffe höherer Steifigkeit, z.B. aus einem Polyamid, wie dem der warenzeichenrechtlich geschützten Bezeichnung Ultramid der Badischen Anilin- und Sodafabrik, Ludwigshafen. Die Sektoren werden

β/β

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ζ.Bo in Formen gegossen oder im Spritzautomaten gebildet, wobei sie ohne nachträgliche Bearbeitung sehr preiswert in großen Mengen hergestellt werden können_o

Mir den äußeren Druckring kann ein zylindrisches Stahlrohrteil dienen, das entweder nach dem Uberschieben über die zu diesem Zweck zusammengepreßte Klammermuffe an seinen Enden nach innen zur Bildung eines Sicherungsstreifens umgebördelt wird» Oder das dem Druckring bildende Stahlrohrteil überragt die von ihm außen umfaßten Sektoren an den Stirnseiten, und der dort entstandene Raum unter den Rändern des Druckringes wird in üblicher Weise mit einer elektrisch isolierenden und abdichtenden Kunststoffmasse ausgegossen, ζ.Bo mit einem Zweikomponenten-Epoxydgießharz· Dieses dient dann auch zur Erhöhung der Stabilität der gesamten elektrischen Trennstelle und füllt die Spalten zwischen den Sektoren der Klammermuffe aus· Damit erreicht P man ein vollkommenes Verschließen sämtlicher Spalten» einen Schutz gegen Verschmutzung und eine höhere Stabilität der Kupplung auf Biegung, Verdrehung und sonstige mechanische Beanspruchungen»

Um im Falle von Drehbeanspruchungen der Isoliermuffe etwa auftretende Kerbwirkungen an den Berührungsstellen der Vergußmasse mit den Sektoren zu vermeiden, können die Sektoren an ihren stirnseitigen Kanten abgerundet sein«

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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschriebene In diesen stellen dar:

Figo 1 einen axialen Halbschnitt durch eine Isoliermuffe nach der»Erfindung mit umgebördeltem äußeren Druckring;

einen gleichartigen Schnitt durch eine andere Ausführungsform mit glattem äußerem Druckring und beider seitigem Abschluß durch eine Vergußmasse·

Figo 3 ein axiales Schnittbild durch den Innenteil der Isoliermuffe mit einem den elastischen Distanz- und Dichtungsring stützenden Aussteifungsring;

Figo 4- eine auseinandergezogen gezeichnete schaubildliche Ansicht des inneren Teiles der Isoliermuffe nach der Erfindung; J

Figo 5 eine schaubildliche Ansicht der Klammermuffe für sich und

Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht der zusammengesetzten Isoliermuffe vor Aufbringen des durchgehenden äußeren Druckringes.

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An der durch, die Isoliermuffe nach, der Erfindung gebildeten elektrischen Trennstelle liegt der hoch isolierende Distanzring 1 aus rußfreiem "Neopren", dessen Innendurchmesser der lichten Weite der elektrisch zu trennenden Leitung entspricht, zwischen den beiden trichterförmigen Erweiterungen 2^J und 3¹ der beiderseitigen Anschlußrohre 2 und J₁ von denen z,₉B_o das eine aus Stahl und das andere aus Kupfer sein kann. Die abgeschrägten Flanken 1' de» Dichtungsringes liegen an den Innenwandungen der Trichterteile 2¹ und 3¹ an«? JJber die zusammengefügten Teile 1, 2 und 3 ist die aus mehreren, im dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei, Sektoren bestehende Muffe 4- gesetzt, die mit umlaufenden inneren Schrägflächen ausgestattet ist, mit welchen sie die vorgenannten Teile von außen umklammerte Da beim Zusammenbau auf die Anschlußrohre und 3 von beiden Seiten ein axialer Preßdruck zur Erzeugung der Dichtwirkung ausgeübt wird, so sucht der innere Dichtungsring 1 zwischen den Keilflächen der Rohrenden 2' und 3' nach innen auszuweichen. Bei kleineren Durchmessern von etwa 1/2" und darunter ist die Eigensteifigkeit des Dichtungsringes groß genug, um einem solchen Ausweihen nach innen genügend Widerstand entgegenzusetzen. Da-.egen ist es notwendig, bei größeren Durchmessern dem Ausweichen nach innen entgegenzuwirken durch das Einlegen eines Aussteifungsringes 5, wie es in Fig. 3 gezeigt ist₀

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Um die beiderseits der Trennstelle liegenden Teile der Isoliermuife vor gegenseitiger Verdrehung zu schützen, sind an die trichterförmigen Erweiterungen 2' und 3' cLer Anschlußrohre außen radial gerichtete stegartige Lappen 6 angestaucht, deren Anzahl im Umfang gleich der Anzahl der Sektoren 4 der Klammermuffe entspricht, so daß beim Zusammenbau der Kupplung, wie in Figur 6 dargestellt, die Lappen in den Spalten zwischen den Sektoren zu liegen kommen· Hierdurch wird erreicht, daß auf- ™ tretende Drehmomente z.B_e vom Röhrteil 2 über die Lappen 6 zu den SeÜDten 4, von dort wieder auf die gegenüberliegenden Lappen 6 und auf das Rohrteil 3 übertragen werden₀

Das so entstandene Trennstellen-Aggregat wird zusammengehalten durch einen äußeren Druckring 7» z.B. ein rings geschlossenes Stahlro^hr, welches über die zusammengedrückte Sektoren-Klammermuffe 4 geschoben wird. Bei der Ausführungsform nach 3?ig. besitzen die Sektoren 4- an ihren äußeren Kanten Abschrägun- j| gen 4", auch welche die beiderseitigen Ränder 7¹ des Druckringes 7 zur Lagesicherung heruntergebördelt werden können·

Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Pig· 2 dagegen erfolgt die Lagesicherung und damit die Stabilisierung der gesamten Kupplung durch Ausgießen beider Stirnseiten mit einem elektrisch isolierenden und abdichtenden Kunstharz (bei 8), beispielsweise einem Zweikomponenten- Epoxydharz, welches

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gleichzeitig jegliche Verschmutzung und Bindringen von Feuchtigkeit in die Spalten der Sektoren verhindert· Da auch die 'Vergußstelle 8 die Aufgabe hat, Kräfte zu übertragen, so ist es von Vorteil, die Sektoren 4 an ihren Kanten abzurunden, um bei Drehbeanspruchung der Kupplung Kerbwirkungen an den Berührungsstellen mit der Vergußmasse zu vermeiden· Die Abrundungen sind in Fig. JgT bei 9 angedeutet·

Patentanprüche :

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Claims

TENTANWÄLTE DipL-Ing. MARTIN LICHT

Dr. REINHOLD SCHMIDT

mwalt Dr. R. SCHMIDT, 7603 OPPENAO, PosUach 25

""■""' -'" ~~ *. Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN

Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

oppenau, den 9· September 1968

Mein Zeichen: 4704

Dr. Sch/Jüo

Eisenbau Albert Z i e f 1 e K.Go Kehl/Rhein

Paten tansprü c he

1. IsoliermufZe für elektrische Trennstellen in Klein-Rohrleitunken mit zwei gleichgestalteten beiderseits der elektrischen Trennsuelle mit dem jeweiligen Leitungsende zu verbindenden, an ihren einander zugekehrten Enden aufgeweiteten Anschlußrohren, zwischen denen Isolier- und Distanzringe liegen, die mit i;els eines auf ge- | zogenen Druckringes zusammengehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeweiteten Enden der Anschlußrohre (2,3) trichterförmige Abschrägungen (2', 3') besitzen, die auf ihren Außenflächen angestauchte radial gerichtete stegartige Lappen (6) tragen und zwischen ihren Innenflächen einen geschlossenen elastischen Distanz- und Dichtungsring (1) trapezförmigen Querschnitts aus elektrisch isolierendem, weitgehend benzin- und öl-

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Dr. REINHOLD SCHMIDT, 7603 OPPENAU, Postfach 25, Allmendplatz 4, Telefon: (07804) 710

^verbindungen: Renchlalbank (Volksbank) Oppenan Kouto-Nr. 648 / Binkhttis Piul K«pff, Stuttgart Konto-Nr. 26« / Poitacheckkonto: Karlsruhe Nr. 65015

Münchner Biro: FMeitavilte LICHT, HANSMANN, HERRMANN

■beständigem Kunststoff halten, der mitsamt den an seinen abgeschrägten Flanken (1') anliegenden Trichterwandungen (2¹, 3¹) von einer durch radial gerichtete Iängsspalten in einzelne Sektoren aufgeteilten Klammermuffe (4) aus isolierendem nicht fließendem Kunststoff guter Zug- und Druckfestigkeit derart überbrückt und umfaßt wird, daß die genannten stegartigen Lappen (6) in die genannten Spalten zwischen den Sektoren greifen und eine Verdrehsicherung bilden, während die mit umlaufenden inneren Schrägflächen (4·¹) ausgestatteten Sektoren durch den aufgezogenen Druckring (7) radial auf die Außenseiten der von ihnen mit umfaßten Trichterwandungen (2¹, 3') gepreßt werden·

2· Isoliermuffe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an der größeren (inneren) Grundfläche des trapezförmig profilierten elastischen Distanz- und Dichtungsringes (1) anliegenden Aussteifungsring (5).

3. Isoliermuffe nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgezogene Druckring (7) auf dem von ihm umfaßten Sektoren der Klaramermuffe an beiden Stirnseiten durch nach innen umgebördelte Randstreifen (7') gesichert isto

4-O Isoliermuffe nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgezogene Druckring (7) die von ihm

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umfaßten Sektoren der Klammermuffe an. den Stirnselten überragt und daß der dort entstandene Baum unter den Rändern des Druckringes mit feiner elektrisch, isolierenden Kunststoffmasse ausgegossen ist (bei 8)_o

Isoliermuffe nach .Anspruch 4_t dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren der Klammermuffe an ihren mit der Vergußmasse in Berührung kommenden stirnseitigen Kanten (bei 9) abgerundet sindo

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