EP0187636B2 - Elektrische HeizkabelanschluBvorrichtung - Google Patents
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- EP0187636B2 EP0187636B2 EP86100003A EP86100003A EP0187636B2 EP 0187636 B2 EP0187636 B2 EP 0187636B2 EP 86100003 A EP86100003 A EP 86100003A EP 86100003 A EP86100003 A EP 86100003A EP 0187636 B2 EP0187636 B2 EP 0187636B2
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- cable
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
- H05B3/56—Heating cables
Definitions
- the invention relates to an electrical heating cable connection device with the features of the preamble of claim 1.
- the connecting end of the heating cable is cast in casting resin after being clamped in the housing.
- the entire interior of the housing is filled with casting resin so that practically no cavity remains; see. DE-A-2011392.
- Such a heating cable connection is complex and problems can arise when pouring the housing with the casting resin, especially in unfavorable weather conditions, that the casting resin can foam up if the moisture content is too high and insulation is not properly achieved.
- Another disadvantage is that such a heating cable connection can no longer be dismantled after casting, so that no reassembly can be carried out, for example, for inspections or repair work.
- the heating tape connections embedded in cast resin had to be approved separately in different countries due to the different national Ex regulations.
- the object of the invention is to develop a device with the features of the preamble of claim 1 to the effect that a multinationally approved heating cable connection is achieved, which can be installed on the construction site without resin using simple means, with differently designed heating cables can be connected, and which Is accessible for inspection and further use without destruction.
- This object is achieved by the characterizing features of claim 1.
- Non-destructive heating cable connection devices are known per se from FR-A-1244373, but they are not explosion-proof.
- the housing 1 shown in the drawing is essentially designed as a tube.
- the tube wall of the housing 1 has a thickened wall part 2 (FIG. 2) on one longitudinal side, so that a projecting longitudinal web is formed which has a flat surface 3 on the outside.
- an internal thread 4 is formed, into which a locking screw designed as a sleeve screw 5 can be screwed.
- the sleeve screw 5 has a head 7 provided with wrench flats 6 and a recess 8 designed as a circumferential groove.
- a locking screw 9 is provided at the end region of the housing 1, which radially in the recess 8 of the sleeve screw 5 engages.
- the locking screw 9 is mounted in a stepped transverse hole 10, which is located in the area of the thickened wall part 2.
- the locking screw 9 can be designed so that it can only be loosened with a special tool. In addition, it is favorable to secure the locking screw 9 in the released position on the housing 1.
- a threaded hole 11 is also provided, into which an earth connection screw can be screwed.
- the threaded hole 11 is also located in the thickened wall part 2 in the area between two notches 12.
- the housing 1 can expediently have a cable entry 13 passing through the sleeve screw 5 at each of the two opposite end regions, so that a corresponding cable connection can take place from both sides.
- the housing 1 shown in Fig. 3 has only a single cable entry 13 and is otherwise designed as a closed heating cable termination.
- the housing 1 shown in FIGS. 4 and 5 are designed essentially like the housing 1 of FIGS. 1 and 2, but the sleeve screws 5 used here have a strain relief 14 for fixing the cable by means of a corresponding clamp fastening being achieved by means of screws.
- the housing 1 is assigned elastomer seals 15 which can be inserted into the area of the internal thread 4 of the housing 1.
- the elastomer seal 15 consists of a high-temperature resistant material, such as silicone or the like, and has a permanent temperature resistance, which is preferably substantially above 150 ° C.
- the elastomer seal 15 is located between a stop washer 16 which is supported in the housing 1 and a pressure washer 17 which bears on the sleeve screw 5.
- Fig. 7 clearly shows that in the metallic housing 1, an insulating jacket 18 is provided, which is designed as a thin-walled tubular sleeve in this embodiment.
- the insulating jacket 18 consists of a high-temperature-resistant insulating material, which can be a thermosetting plastic, for example, and comprises an insulating body 19 which is closely enclosed by the insulating jacket 18.
- the insulating body 19 is thus located in the interior 20 of the insulating sheath 18.
- This interior 20 is not filled with a casting resin or the like, as is usually the case, but is completely free from casting, so that the insulating body 19 is detachably mounted. There is therefore a free volume 21 on each side of the insulating body 19, which is also delimited by the end region of the insulating sheath 18 projecting beyond the insulating body 19.
- connection terminals 24 for electrical cable conductors and a protective conductor connection 25 to which a protective conductor 26 can be connected are connected to which a protective conductor 26 can be connected.
- a stair-step-shaped air and creepage distance 27 is formed on the insulating body 19 on one end face 22 between the area of the connecting terminals 24 and the protective conductor connection 25.
- the one end of the tubular insulating jacket 18 is supported on a collar 28 of the housing 1.
- the stop disk 16 lies on the other side of the collar 28.
- the insulating sheath 18 is supported by the stop disc 16, which is designed here in steps. 7 also shows that the insulating sheath 18 has an opening 29 in its peripheral wall, in which an electrically conductive spring clip 30 is located.
- the spring clip 30 is arranged on the protective conductor connection 25 and is in contact with the inner surface 31 of the metallic housing 1, so that a perfect connection is established.
- the housing 1 is so small that the total free volume 21 is extremely small and is preferably less than ten cubic centimeters.
- the free volume 21 is also less than a third of the total volume of the interior 20 in the housing 1.
- This housing 1 is designed according to the invention as a pressure-resistant encapsulation for perfect explosion protection even at high operating temperatures. An explosion of an explosive mixture which may occur in the interior 20 is thus reliably resisted even at elevated heating temperatures, so that a transfer of the explosion from the interior 20 to the atmosphere surrounding the housing 1 is prevented with certainty.
- a heating cable 32 is inserted through the upper cable entry 13 into the housing 1, the end part 33 of which is passed through the sleeve screw 5 and passes through the elastomer seal 15 as well as the pressure plate 17 and stop plate 18.
- the elastomer seal 15 is firmly pressed against the end part 33 of the heating cable 32.
- the temperature-resistant elastomer seal 15 is releasably fixed in the opening 35 of the housing 1 by means of the clamped sleeve screw 5, with the formation of an ignition-proof gap 34.
- the thickness of the elastomer seal 15 and thus the length of the gap 34 which is resistant to ignition breakdown depends on the size of the free volume 21 executed in the housing 1, so that in any case a perfect explosion-proof introduction of the heating cable 32, which heats up to about 115 ° C. and more, is ensured.
- a connection cable 36 is provided here, the conductors 37 are also releasably attached to the terminals 24 and the protective conductor connection 25 of the insulating body 19.
- the connecting cable 36 like the heating cable 32, is inserted into the housing 1 in a manner that prevents ignition. It is within the scope of the invention to provide a second heating cable 32 instead of the connecting cable 36 on the lower cable entry 13.
- the housing 1 of FIGS. 8 to 14 consists of a temperature-resistant insulating material, preferably of a thermosetting plastic, so that no protective conductor needs to be connected externally.
- the housing 1 is also designed as a pressure-resistant encapsulation in such a way that reliable explosion protection is guaranteed in any case even at high operating temperatures of the heating cable 32.
- the insulating jacket 18 in this case is formed directly by the wall of the housing 1 itself.
- the inner surface 31 of the housing 1 thus closely encloses the insulating body 19.
- the insulating sheath 18 is therefore a component of the pressure-resistant plastic housing 1 that is integrated in one piece from the same material.
- FIG. 9 shows that the pressure-resistant housing 1 can also be arranged directly on a connection housing 38, for example.
- the sleeve screw 5 of the one cable entry 13 has a threaded tube 39 which passes through the wall of the connection housing 38.
- the threaded tube 39 is fixed with a threaded nut 41, so that here, too, an ignition-arrest-proof arrangement is made.
- the connection cable 36 projects into the connection housing 38.
- the anti-rotation bracket 42 which is again shown separately in FIGS. 16 and 16a, lies with a flat surface 43 on the flat surface 3 of the wall part 2.
- a right-angled bracket end 44 is located close to one of the wrench flats 6 of the head 7.
- the anti-rotation bracket 42 is expediently fixed to the housing 1 with the locking screw 9, the locking screw 9 advantageously being embedded in an enlarged stepped bore of the anti-rotation bracket 2.
- the anti-rotation bracket 42 has a locking pin 45 for a perfect rotation-proof locking, which engages in a bore 46 of the wall part 2. 17 that the housing 1 has a second flat surface 3 ', which is also arranged on the thickened wall part 2 and which is oriented at an angle to it, directly next to the one flat surface 3.
- the second plane surface 3 ' also has a transverse hole 10 for the locking screw 9 and a bore 46 for the locking pin 45, so that a second parallel anti-rotation bracket 42 can be attached.
- the sleeve screw 5 shown separately in FIGS. 15, 15a and 15b also has a strain relief 14, which consists of a base bar 47 and two clamping bars 48, 48 ', which are braced against one another by means of screws 49, the heating cable 32 between the clamping bars 48, 48 'is held.
- FIG. 7a The embodiment shown in FIG. 7a is essentially the same as that of FIG. 7. One difference is that in FIG. 7 a, a single-core heating cable 32 is enclosed in the heating cable entry 13. The only heating cable conductor of this single-core heating cable is attached to the connection terminal 24.
- two single-core heating cables 32 are fastened together in the heating cable entry 13.
- the two heating cables of the single-core heating cable 32 are connected to one or two terminals 24 of the insulating body 19.
- the insulating body 19 in the pressure-resistant housing 1 consists of an upper plug part 58 and a lower plug part 58 ', which are plugged together.
- the two plug parts 58, 58 ' can be plugged together during assembly outside the housing 1 or also in the housing 1.
- This two-part connector design of the insulating body 19, in particular, makes it considerably easier to connect the heating cable 32 or the connecting cable 36.
- the two facing ends 59 of the connector parts 58, 58 ' are designed in a stepped manner so that they engage in one another, which provides positive guidance, anti-rotation protection and a longer insulating distance in the coupling area.
- the recess 8 in the upper and lower sleeve screw 5 is designed as an axial groove for the engagement of the locking screw.
- two opposing axial grooves are provided on the circumference of the sleeve screw 5. Starting from the head 7, the axial grooves can extend over the entire length of the sleeve or, as shown, can be made somewhat shorter. With the help of the axial grooves 8, any tolerances (cable circumference or diameter, elastomer seal 15) in the area of the heating cable entry 13 can be perfectly compensated, since a finely graduated securing of the sleeve screw 5 can be achieved over a larger adjustment range in the axial direction.
- FIGS. 13a, 13b and 13c are designed approximately like the examples of FIGS. 7a, 7b and 7c, except that here a pressure-resistant plastic housing is provided instead of the pressure-resistant metallic housing.
- 13a a single-core heating cable 32 is connected.
- a two-core connecting cable 36 is provided on the opposite side.
- two single-core heating cables 32 are fixed together in the upper heating cable entry 13 and connected to the insulating body 19.
- the insulating body 19 has two plug parts 58, 58 'which are plugged together and whose mutually facing end faces 59 are of stepped design and engage with one another.
- the passage in the elastomer seal 15 of the heating cable entry 13 is preferably essentially formed as a narrow slot, so that a tight seal is ensured.
- the pressure-resistant housing 1 is fastened to the product tube 50 with a clamp band 51 and is thereby located within an insulation 52 which surrounds the product tube 50.
- the connecting cable 36 which is inserted into the housing 1 on the other side relative to the heating cable 32, is guided outwards from the insulation 52 in a bushing 53.
- the bushing 53 is screwed to a bracket 54, which is fixed to the product tube 50 with a collar 55.
- the bushing 53 is sealed on the outside of an outer shell 56 of the insulation 52 with an elastic seal 57 on its circumference.
- FIG. 19 shows an arrangement in which the pressure-resistant housing 1 is provided essentially outside the insulation 52.
- the housing 1 is also attached to the product tube 50 with a bracket 54.
- the lower cable entry 13 passes through the outer casing 56 and projects into the insulation 52, the housing on the outer circumference being sealed to the outer casing 56 with the elastic seal 57.
- the heating cable 32 likewise embodied here as a flat heating tape, lies directly against the product tube 50 for good heat transfer.
- a major advantage of the heating tape connection device according to the invention is that no separate national approvals have to be obtained in the different countries, but that with this flameproof encapsulated heating tape connection an explosion protection permit that is effective in many countries is ensured.
- the explosion-proof heating tape connection according to the invention is easily accessible at any time if necessary, for example for an inspection or the like.
- heating cables 32 can be connected, which are designed, for example, as self-regulating parallel heating tapes, as parallel resistance heating tapes or as single-core plastic heating cables. It is also possible to use differently designed insulation materials, such as silicone, Teflon, polyolefins or the like, which is not possible with the known heating tape terminations to be filled with casting resin, because a sealing connection between a casting resin system and different cable insulation cannot be carried out uniformly .
- a heating cable 32 which has no protective braid on the outside.
- the use of such a braid-free heating cable 32 is particularly advantageous in the device according to the invention if, for example, the heating cable 32 is mechanically protected in a pipe or the like, or if a protective low voltage (less than 42 volts) is used.
- a single-core heating cable 32 can also advantageously be laid as a loop such that the two end parts of the heating cable 32 can be connected in one and the same heating cable connection housing or heating cable connection housing.
- the two end parts of the heating cable 32 are advantageously connected to one side of the housing 1 (FIGS. 7b and 7c), while the connecting cable 36 is located on the other side. This has the advantage that no feedback conductor or a second connection is required.
- FIGS. 20 and 21 has a housing 101, preferably made of temperature-resistant plastic, which is tubular and has an internal thread 104 at each of the opposite end regions.
- a sleeve screw 105 can be screwed into the two internal threads 104 on both ends of the housing 101.
- Each sleeve screw 105 has a head 107 which is provided with flats 106 designed as flats.
- the sleeve screw 105 also has an external thread 108 which extends up to the head 107 and which engages in the internal thread 104 of the housing 101.
- the housing 101 shown here has at the opposite end regions each a cable entry 113 passing through the sleeve screw 105, through which a heating cable 132 is inserted in the housing 101 in such a way that it is flame-proof so that an extension of the heating cable corresponding to the respective requirements is possible with simple means .
- the housing 101 not to be provided with two, but only with an internal thread 104 and only one sleeve screw 105, so that only a single cable entry 113 is provided on one end face of the housing 101. Otherwise, that is to say also on the end face opposite the single cable entry 113, the housing 101 is then completely closed, as a result of which a so-called heating cable termination is formed.
- Each of the two cable entries 113 has an elastomer seal 115, a stop disc 116 and a pressure disc 117.
- the elastomer seal 115 is located between the stop washer 116 and the pressure washer 117.
- the pressure washer 117 bears against the thread-side end of the sleeve screw 105, while the step-like shouldered stop washer 116 is supported on a collar 128 formed on the inner wall of the housing 101.
- the elastomer seal 115 consists of a high temperature resistant material, such as. As silicone or the like, and has a permanent temperature resistance, which is preferably substantially above 150 ° C.
- the housing 101 which is preferably made of a thermosetting plastic, is designed to be temperature-resistant as a pressure-resistant encapsulation in such a way that perfect explosion protection is guaranteed even at high operating temperatures of the heating cables 132. Since the housing 101 consists entirely of an electrically insulating material, no additional insulating sheath is required in the interior 120, in which an insulating body 119 is located. The inner surface 131 of the housing 101 designed as an insulating sheath 118 surrounds the insulating body 119. The inner space 120 is not filled with a casting resin or the like as is customary, but is completely free from casting, so that the insulating body 119 is detachably mounted in the inner space 120. Thus, in the interior 120 on both end faces 122 of the insulating body 119 there is a free volume 121 which is not filled with potting compound or the like and which is also delimited on the opposite side by the pressure disk 116.
- the insulating body 119 has protective conductor connections 125 to which the protective conductors 126 of the heating cables 132 inserted into the housing 101 from both sides are connected.
- the insulating body 119 has terminals 124 to which the end parts 133 of the two heating cables 132 are connected.
- it can also be expedient to insert a heating cable 132 in such a way that it cannot ignite against ignition and only on one of the two cable entries 113 and to clamp it on the insulating body 119, while no heating cable but an electrical connecting cable is introduced in the other opposite cable entry 113 so that it cannot ignite and can be connected to the insulating body 119.
- an air and creepage distance 127 is provided on each of the two opposite end faces 122 of the insulating body 119, which is designed as a step-like gradation.
- the insulating body 119 is supported with its right end face 122 in the drawing on a shoulder 123 formed on the inner surface 131 of the housing 101.
- the housing 101 itself is designed to be relatively small in order to keep the total free volume 121 as small as possible and below ten cubic centimeters, the free volume 121 also being less than a third of the entire interior 120.
- the housing 101 designed as a pressure-resistant encapsulation, is made of a high-temperature-resistant insulating material, so that even at high operating temperatures of e.g. A perfect explosion protection is guaranteed at 130 ° C and more. An explosion of an explosive mixture that may occur in the interior 120 is thus reliably resisted even at high heating temperatures. A transfer of the explosion from the interior 120 to the atmosphere surrounding the housing 101 is thereby reliably prevented.
- the heating cable 132 passed through the sleeve screw 105, the thrust washer 117, the elastomer seal 115 and the stop disk 116 is firmly clamped in the cable entry 113, the elastomer seal 115 being pressed firmly against the circumference of the heating cable 132 via the pretensioning force of the sleeve screw 105.
- the temperature-resistant elastomer seal 115 is detachably fixed in the opening 135 of the housing 101 via the tightened sleeve screw 105, a gap 134 being formed in the area of the circumferential surfaces of the pressure plate 117 and the stop plate 116 in.
- the length of the explosion-proof gap 134 is designed in accordance with the size of the free volume 121 in the housing 101, so that a high explosion protection corresponding to the respective requirements is ensured in any case.
- the two sleeve screws 105 are each assigned an anti-rotation bracket 142, which ensure that the two sleeve screws 105 of the fully assembled cable entries 113 are secured against unintentional loosening.
- this anti-rotation bracket 142 can have a fastening part 109, a securing web 110, a holding web 111 and a nose 112.
- the anti-rotation bracket 142 is made in one piece from the same material as a stamped and bent part made from sheet metal, as a result of which very simple and economical manufacture is possible.
- the fastening part 109 of the anti-rotation bracket 142 is advantageously designed here as a circular ring part which surrounds the external thread 108 of the sleeve screw 105 and abuts the head 107 thereof.
- the ring-shaped fastening part 109 and the holding web 111 which is rectangular in cross section are approximately at right angles to one another aligned, the retaining web 111 with its one surface 143 abuts the flat surface 103 formed on the outer circumference of the housing 101.
- the nose 112 is formed, which is bent at right angles from the holding web 111 in the direction of the housing 101 and engages in a hole 146 in the housing 101.
- the securing web 110 is formed on the side of the annular fastening part 109 opposite the holding web 111 and extends in the non-final assembly position transversely to the axis 160 of the housing 101.
- the securing web 110 of the two anti-rotation brackets 142 is bent so that it extends approximately parallel to the axis 160 and lies flat against the wrench surface 106 of the sleeve screw 105, whereby the sleeve screw 105 is secured against unintentional rotation.
- the securing web 110 is bent back approximately into the plane of the fastening part 109, so that the sleeve screw 105 can be loosened.
Landscapes
- Cable Accessories (AREA)
- Processing Of Terminals (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizkabelanschlußvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
- Bei bekannten explosionsgeschützten Einrichtungen dieser Art wird das Anschlußende des Heizkabels, dessen Nennspannung bevorzugt etwa 220 Volt beträgt, nach dem Anklemmen im Gehäuse in Gießharz eingegossen. Dabei wird der gesamte Innenraum des Gehäuses mit Gießharz ausgefüllt, so daß praktisch kein Hohlraum verbleibt; vgl. DE-A-2011392. Ein solcher Heizkabelanschluß ist aufwendig und es können beim Ausgießen des Gehäuses mit dem Gießharz insbesondere bei ungünstigen Witterungsbedingungen Probleme dahingehend auftreten, daß bei einem zu hohen Feuchtigkeitsanteil das Gießharz aufschäumen kann und eine nicht einwandfreie Isolation erzielt wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß ein derartiger Heizkabelanschluß nach dem Vergießen nicht mehr demontierbar ist, so daß auch keine Remontagen zum Beispiel für Inspektionen oder Instandsetzungsarbeiten durchgeführt werden können. Darüber hinaus mußten die in Gießharz eingebetteten Heizbandanschlüsse aufgrund der unterschiedlichen nationalen Ex-Vorschriften in den verschiedenen Ländern national getrennt zugelassen werden.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß ein multinational zulassungsfähiger Heizkabelanschluß erzielt wird, der mit einfachen Mitteln baustellenseitig gießharzfrei montiert werden kann, wobei auch unterschiedlich ausgebildete Heizkabel angeschlossen werden können, und der im Bedarfsfalle zur Inspektion und Weiterverwendung zerstörungsfrei zugänglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Zerstörungsfrei zugängliche Heizkabelanschlußvorrichtungen sind zwar aus FR-A-1244373 an sich bekannt, diese sind aber nicht explosionsgeschützt.
- Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar:
- Fig. 1 eine Seitenansicht eines metallischen Gehäuses für einen erfindungsgemäßen Heizkabelanschluß;
- Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gehäuse der Fig. 1 ohne Verschlußschraube;
- Fig. 3 eine Seitenansicht eines als Abschluß für ein freies Ende eines Heizkabels dienenden Gehäuses;
- Fig. 4 eine Seitenansicht des metallischen Gehäuses für einen Heizkabelanschluß ähnlich der Fig. 1, jedoch mit an den Verschlußschrauben vorgesehenen Zugentlastungen;
- Fig. 5 eine Seitenansicht des metallischen Gehäuses ähnlich der Fig. 3 mit einer Zugentlastung für das Heizkabel gemäß Fig. 4;
- Fig. 6 eine teilweise geschnittene Sprengbilddarstellung des metallischen Gehäuses gemäß Fig. 1;
- Fig. 7, 7a, 7b, 7c vergrößerte Schnittansichten verschiedener Heizkabelanschlüsse mit einem metallischen Gehäuse gemäß Fig. 6;
- Fig. 8 eine Seitenansicht eines im wesentlichen aus Kunststoff bestehenden anderen erfindungsgemäßen Gehäuses ähnlich der Fig. 1;
- Fig. 9 eine Seitenansicht einer Verschlußschraube, die an einem Anschlußgehäuse festgelegt ist und die in das Gehäuse der Fig. 1, 8 einschraubbar ist;
- Fig. 10 eine Seitenansicht eines aus Kunststoff bestehenden Abschlußgehäuses ähnlich der Fig. 3 und 5;
- Fig. 11 eine Seitenansicht eines Kunststoff-Anschlußgehäuses mit an den Verschlußschrauben vorgesehenen Kabelzugentlastungen ähnlich der Fig. 4;
- Fig. 12 eine teilweise geschnittene Sprengbilddarstellung eines aus Kunststoff bestehenden Anschlußgehäuses gemäß Fig. 8;
- Fig. 13, 13a, 13b, 13c vergrößerte Schnittansichten verschiedener Heizkabelanschlüsse mit einem Kunststoffanschlußgehäuse gemäss Fig. 12;
- Fig. 14 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Heizkabelanschlusses mit einem am Gehäuse zusätzlich vorgesehenen Verdrehschutzbügel zur Sicherung der Verschlußschraube gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen;
- Fig. 15 eine Seitenansicht der in der Fig. 14 erkennbaren oberen Verschlußschraube, der die in den Fig. 15a und 15b dargestellten Klemmbakken zugehörig sind;
- Fig. 16 eine Seitenansicht des Verdrehschutzbügels der Fig. 14;
- Fig. 16a eine Vorderansicht des Verdrehschutzbügels der Fig. 16;
- Fig. 17 eine Perspektivansicht des Gehäuses der Fig. 15;
- Fig. 18 eine Seitenansicht eines an einem Produktrohr angeordneten erfindungsgemäßen Heizkabelanschlusses, und
- Fig. 19 eine Seitenansicht einer anderen Anordnung eines an einem Produktrohr vorgesehenen Heizkabelanschlusses;
- Fig. 20 eine geschnittene Seitenansicht eines anderen erfindungsgemäßen Heizkabelanschlusses, und
- Fig. 21 eine verkleinerte Seitenansicht des Heizkabelanschlusses der Fig. 20 in axialer Sprengdarstellung, teilweise geschnitten.
- Das in der Zeichnung dargestellte Gehäuse 1 ist im wesentlichen als Rohr ausgeführt. Die Rohrwandung des Gehäuses 1 besitzt an einer Längsseite einen verdickten Wandungsteil 2 (Fig. 2), so daß ein vorstehender Längssteg gebildet ist, der außen eine Planfläche 3 aufweist. An den Endbereichen des Gehäuses 1 ist ein Innengewinde 4 ausgebildet, in das eine als Hülsenschraube 5 ausgeführte Verschlußschraube hineindrehbar ist. Die Hülsenschraube 5 besitzt einen mit Schlüsselflächen 6 versehenen Kopf 7 und eine als Umfangsnut ausgebildete Ausnehmung 8. Damit die Hülsenschraube 5 in ihrer Endposition gesichert bleibt und nicht ohne weiteres gelöst werden kann, ist am Endbereich des Gehäuses 1 eine Sicherungsschraube 9 vorgesehen, die radial in die Ausnehmung 8 der Hülsenschraube 5 eingreift. Die Sicherungsschraube 9 ist in einem abgestuften Querloch 10 gelagert, das sich im Bereich des verdickten Wandungsteils 2 befindet. Die Sicherungsschraube 9 kann zweckmäßig so ausgeführt sein, daß sie nur mit einem Sonderwerkzeug gelöst werden kann. Außerdem ist es günstig, die Sicherungsschraube 9 auch in der gelösten Position unverlierbar am Gehäuse 1 zu lagern.
- Bei dem aus Metall bestehenden Gehäuse 1 ist außerdem ein Gewindeloch 11 vorgesehen, in das eine Erdungsanschlußschraube eindrehbar ist. Das Gewindeloch 11 befindet sich ebenfalls im verdickten Wandungsteil 2 im Bereich zwischen zwei Ausklinkungen 12.
- Das Gehäuse 1 kann zweckmäßig an den zwei einander gegenüberliegenden Endbereichen je eine durch die Hülsenschraube 5 hindurchgehende Kabeleinführung 13 aufweisen, so daß von beiden Seiten je ein entsprechender Kabelanschluß erfolgen kann. Das in der Fig. 3 dargestellte Gehäuse 1 weist nur eine einzige Kabeleinführung 13 auf und ist im übrigen als ringsum geschlossener Heizkabelabschluß ausgebildet. Dieses als Heizkabelabschluß ausgebildete Gehäuse 1, in das nur ein einziges Kabelende eingeführt wird, besitzt dementsprechend für die einzige Hülsenschraube 5 auch nur eine einzige Sicherungsschraube 9 am verdickten Wandungsteil 2.
- Die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Gehäuse 1 sind im wesentlichen wie die Gehäuse 1 der Fig. 1 und 2 ausgeführt, jedoch weisen die hier verwendeten Hülsenschrauben 5 eine Zugentlastung 14 zur Kabelfestlegung auf, indem mittels Schrauben eine entsprechende Klemmbefestigung erzielt wird.
- Insbesondere der Fig. 6 ist zu entnehmen, daß dem Gehäuse 1 Elastomerdichtungen 15 zugeordnet sind, die in den Bereich des Innengewindes 4 des Gehäuses 1 einsetzbar sind. Die Elastomerdichtung 15 besteht aus einem hochtemperaturbeständigen Werkstoff, wie zum Beispiel Silikon oder dergleichen, und besitzt eine Dauertemperaturbeständigkeit, die bevorzugt wesentlich über 150 °C liegt. Die Elastomerdichtung 15 befindet sich zwischen einer sich im Gehäuse 1 abstützenden Anschlagscheibe 16 und einer Druckscheibe 17, die an der Hülsenschraube 5 anliegt.
- Die Fig. 7 zeigt deutlich, daß in dem metallischen Gehäuse 1 eine Isolierumhüllung 18 vorgesehen ist, die bei diesem Ausführungsbeispiel als dünnwandige Rohrhülse ausgeführt ist. Die Isolierumhüllung 18 besteht aus einem hochtemperaturbeständigen Isolierstoff, der zum Beispiel ein duroplastischer Kunststoff sein kann, und umfaßt einen Isolierkörper 19, der von der Isolierumhüllung 18 eng umschlossen ist. Der Isolierkörper 19 befindet sich somit im Innenraum 20 der Isolierumhüllung 18. Dieser Innenraum 20 ist nicht wie sonst üblich mit einem Gießharz oder dergleichen ausgefüllt, sondern ist völlig vergußfrei, so daß der Isolierkörper 19 lösbar gelagert ist. An beiden Seiten des Isolierkörpers 19 befinden sich somit je ein freies Volumen 21, das von dem den Isolierkörper 19 überragenden Endbereich der Isolierumhüllung 18 mitbegrenzt ist.
- Der Isolierkörper 19, der sich mit der einen Stirnseite 22 an einer Schulter 23 der Isolierumhüllung 18 abstützt, besitzt Anschlußklemmen 24 für elektrische Kabelleiter und einen Schutzleiteranschluß 25, an den ein Schutzleiter 26 anklemmbar ist. Außerdem ist zu erkennen, daß an dem Isolierkörper 19 an der einen Stirnseite 22 eine treppenstufenförmige Luft- und Kriechstrecke 27 zwischen dem Bereich der Anschlußklemmen 24 und dem Schutzleiteranschluß 25 ausgebildet ist.
- Die rohrförmige Isolierumhüllung 18 stützt sich mit ihrem einen Ende an einem Bund 28 des Gehäuses 1 ab. Auf der anderen Seite des Bundes 28 liegt die Anschlagscheibe 16 an. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Isolierumhüllung 18 über die hier abgestuft ausgeführte Anschlagscheibe 16 abgestützt. Der Fig. 7 ist außerdem zu entnehmen, daß die Isolierumhüllung 18 in ihrer Umfangswand einen Durchbruch 29 aufweist, in dem sich ein elektrisch leitender Federbügel 30 befindet. Der Federbügel 30 ist am Schutzleiteranschluß 25 angeordnet und liegt an der Innenfläche 31 des metallischen Gehäuses 1 kontaktierend an, so daß eine einwandfreie Verbindung hergestellt ist.
- Das Gehäuse 1 ist so klein ausgeführt, daß das gesamte freie Volumen 21 äußerst gering ist und vorzugsweise unter zehn Kubikzentimeter beträgt. Dazu beträgt das freie Volumen 21 außerdem weniger als ein Drittel des gesamten Volumens des Innenraumes 20 im Gehäuse 1. Dieses Gehäuse 1 ist für einen einwandfreien Explosionsschutz auch bei hohen Betriebstemperaturen erfindungsgemäß als druckfeste Kapselung ausgebildet. Einer im Innenraum 20 etwaig auftretenden Explosion eines explosionsfähigen Gemisches wird somit auch bei erhöhten Heiztemperaturen zuverlässig widerstanden, so daß eine Ubertragung der Explosion aus dem Innenraum 20 auf die das Gehäuse 1 umgebende Atmosphäre mit Sicherheit verhindert ist.
- Durch die obere Kabeleinführung 13 ist ein Heizkabel 32 in das Gehäuse 1 eingeführt, dessen Endteil 33 durch die Hülsenschraube 5 hindurchgeführt ist und die Elastomerdichtung 15 sowie die Druckscheibe 17 und Anschlagscheibe 18 durchsetzt. Die Elastomerdichtung 15 ist dabei fest gegen den Endteil 33 des Heizkabels 32 gepreßt. Am Außenumfang ist die temperaturbeständige Elastomerdichtung 15 unter Bildung eines zünddurchschlagsicheren Spaltes 34 in der Öffnung 35 des Gehäuses 1 über die festgespannte Hülsenschraube 5 lösbar festgelegt. Die Dicke der Elastomerdichtung 15 und damit die Länge des zünddurchschlagsicheren Spaltes 34 ist in Abhängigkeit von der Größe des freien Volumens 21 im Gehäuse 1 ausgeführt, so daß in jedem Falle eine einwandfreie explosionsgeschützte Einführung des bis zu etwa 115 °C und mehr sich erhitzenden Heizkabels 32 gewährleistet ist. An der gegenüberliegenden unteren Kabeleinführung 13 ist hier ein Anschlußkabel 36 vorgesehen, dessen Leiter 37 ebenfalls an den Anschlußklemmen 24 und am Schutzleiteranschluß 25 des Isolierkörpers 19 lösbar befestigt sind. Das Anschlußkabel 36 ist ebenso wie das Heizkabel 32 zünddurchschlagsicher in das Gehäuse 1 eingeführt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, anstelle des Anschlußkabels 36 auch an der unteren Kabeleinführung 13 ein zweites Heizkabel 32 vorzusehen.
- Bei den in den nachfolgenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen sind im wesentlichen alle Teile weitgehend so ausgeführt, wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, so daß weitgehend die gleichen Bezugszeichen eingesetzt worden sind, auf eine erneute Beschreibungswiederholung aus redaktionellen Gründen jedoch verzichtet wurde. Ein wesentlicher Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht darin, daß das Gehäuse 1 der Fig. 8 bis 14 aus einem temperaturbeständigen Isolierstoff, vorzugsweise aus einem duroplastischen Kunststoff, besteht, so daß außen auch kein Schutzleiter angeschlossen zu werden braucht. Das Gehäuse 1 ist ebenso als druckfeste Kapselung derart ausgeführt, daß auch bei hohen Betriebstemperaturen des Heizkabels 32 in jedem Falle ein zuverlässiger Explosionsschutz gewährleistet ist.
- Da das Gehäuse 1 insgesamt aus einem Isolierstoff besteht, wird die Isolierumhüllung 18 in diesem Falle von der Wandung des Gehäuses 1 unmittelbar selbst gebildet. Die Innenfläche 31 des Gehäuses 1 umschließt somit eng den Isolierkörper 19. Bei dieser Ausführungsform ist die Isolierumhüllung 18 deshalb ein materialeinheitlich einstückig integrierter Bestandteil des druckfesten Kunststoffgehäuses 1.
- Die Fig. 9 zeigt, daß das druckfeste Gehäuse 1 auch unmittelbar zum Beispiel an einem Anschlußgehäuse 38 angeordnet werden kann. Die Hülsenschraube 5 der einen Kabeleinführung 13 weist dazu ein Gewinderohr 39 auf, das die Wand des Anschlußgehäuses 38 durchsetzt. An der Innenseite 40 ist das Gewinderohr 39 mit einer Gewindemutter 41 festgelegt, so daß auch hier eine zünddurchschlagsichere Anordnung getroffen ist. Das Anschlußkabel 36 ragt dabei in das Anschlußgehäuse 38 hinein.
- Der Fig. 14 ist zu entnehmen, daß den beiden Hülsenschrauben 5 des Gehäuses 1 je ein Verdrehschutzbügel 42 zugeordnet ist. Der Verdrehschutzbügel 42, der in den Fig. 16 und 16a nochmals separat dargestellt ist, liegt mit einer ebenen Fläche 43 an der Planfläche 3 des Wandungsteils 2 an. Ein rechtwinklig abstrebendes Bügelende 44 befindet sich dabei dicht an einer der Schlüsselflächen 6 des Kopfes 7. Der Verdrehschutzbügel 42 ist zweckmäßig mit der Sicherungsschraube 9 am Gehäuse 1 festgelegt, wobei die Sicherungsschraube 9 vorteilhaft in einer erweiterten Stufenbohrung des Verdrehschutzbügels 2 eingelassen gelagert ist.
- Zudem weist der Verdrehschutzbügel 42 zur einwandfreien verdrehsicheren Arretierung einen Sicherungszapfen 45 auf, der in eine Bohrung 46 des Wandungsteils 2 eingreift. Der Fig. 17 ist zu entnehmen, daß das Gehäuse 1 unmittelbar neben der einen Planfläche 3 eine in einem Winkel dazu ausgerichtete zweite Planfläche 3' besitzt, die ebenfalls am verdickten Wandungsteil 2 ausgebildet ist. Auch die zweite Planfläche 3' weist ein Querloch 10 für die Sicherungsschraube 9 und eine Bohrung 46 für den Sicherungszapfen 45 auf, so daß ein zweiter paralleler Verdrehschutzbügel 42 angebracht werden kann.
- Die in den Fig. 15, 15a und 15b separat dargestellte Hülsenschraube 5 weist zudem eine Zugentlastung 14 auf, die aus einem Grundsteg 47 und zwei Klemmstegen 48, 48' besteht, die mittels Schrauben 49 gegeneinander verspannt werden, wobei das Heizkabel 32 zwischen den Klemmstegen 48, 48' festgehalten wird.
- Das in der Fig. 7a dargestellte Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen wie das der Fig. 7 ausgeführt. Ein Unterschied besteht darin, daß in der Fig. 7a ein einadriges Heizkabel 32 in der Heizkabeleinführung 13 eingeschlossen ist. Der einzige Heizkabelleiter dieses einadrigen Heizkabels ist an der Anschlußklemme 24 befestigt.
- Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7b sind zwei einadrige Heizkabel 32 in der Heizkabeleinführung 13 gemeinsam befestigt. Die beiden Heizkabelleiter der einadrigen Heizkabel 32 sind an einer oder an zwei Anschlußklemmen 24 des Isolierkörpers 19 angeschlossen.
- Der Fig. 7c ist zu entnehmen, daß der Isolierkörper 19 im druckfesten Gehäuse 1 aus einem oberen Steckerteil 58 und einem unteren Steckerteil 58' besteht, die zusammengesteckt sind. Das Zusammenstecken der beiden Steckerteile 58, 58' kann bei der Montage außerhalb des Gehäuses 1 oder auch im Gehäuse 1 erfolgen. Durch diese zweiteilige Steckerausführung des Isolierkörpers 19 wird insbesondere eine wesentliche Erleichterung beim Anschließen des Heizkabels 32 beziehungsweise des Anschlußkabels 36 erzielt. Die beiden einander zugekehrten Stirnenden 59 der Steckerteile 58, 58' sind stufenförmig so ausgeführt, daß sie ineinandergreifen, wodurch eine Zwangsführung, ein Verdrehschutz und eine längere Isolierstrecke im Kupplungsbereich gegeben ist.
- Der Fig. 12 ist zu entnehmen, daß die Ausnehmung 8 in der oberen und unteren Hülsenschraube 5 für den Eingriff der Sicherungsschraube als Axialnut ausgebildet ist. Vorzugsweise sind dabei zwei einander gegenüberliegende Axialnuten am Umfang der Hülsenschraube 5 vorgesehen. Die Axialnuten können sich, ausgehend vom Kopf 7, über die gesamte Hülsenlänge erstrecken, oder, wie dargestellt, etwas kürzer ausgeführt sein. Mit Hilfe der Axialnuten 8 können etwaige Toleranzen (Kabelumfang beziehungsweise Durchmesser, Elastomerdichtung 15) im Bereich der Heizkabeleinführung 13 einwandfrei ausgeglichen werden, da eine feinstufige Sicherung der Hülsenschraube 5 über einen größeren Verstellbereich in axialer Richtung erzielt werden kann.
- Die Ausführungsbeispiele der Fig. 13a, 13b und 13c sind in etwa wie die Beispiele der Fig. 7a, 7b und 7c ausgeführt, nur daß hier anstelle des druckfesten metallischen Gehäuses ein druckfestes Kunststoffgehäuse vorgesehen ist. In der Fig. 13a ist ein einadriges Heizkabel 32 angeschlossen. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein zweiadriges Anschlußkabel 36 vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 13b sind zwei einadrige Heizkabel 32 zusammen in der oberen Heizkabeleinführung 13 festgelegt und am Isolierkörper 19 angeschlossen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 13c weist der Isolierkörper 19 zwei zusammengesteckte Steckerteile 58, 58' auf, deren einander zugewandte Stirnenden 59 stufenförmig ausgebildet sind und ineinandergreifen.
- Die Fig. 18 zeigt eine Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung an einem Produktrohr 50, das mit dem selbstregulierenden Heizkabel 32 erwärmt wird, das hier bevorzugt als Flachband ausgeführt ist und spiralförmig um das Produktrohr 50 herumgewunden ist. Bei dem im Querschnitt im wesentlichen flachrechteckförmigen Heizband 32 ist der Durchgang in der Elastomerdichtung 15 der Heizkabeleinführung 13 vorzugsweise im wesentlichen als schmaler Schlitz ausgebildet, so daß ein dichter Abschluß gewährleistet ist. Das druckfeste Gehäuse 1 ist mit einem Schellenband 51 am Produktrohr 50 befestigt und befindet sich dabei innerhalb einer Isolierung 52, die das Produktrohr 50 umgibt. Das gegenüber dem Heizkabel 32 an der anderen Seite in das Gehäuse 1 eingeführte Anschlußkabel 36 ist in einer Durchführung 53 aus der Isolierung 52 nach aussen geführt. Die Durchführung 53 ist dazu an einem Haltebügel 54 festgeschraubt, der mit einem Bund 55 am Produktrohr 50 festgelegt ist. Zudem ist die Durchführung 53 außen an einer Außenhülle 56 der Isolierung 52 mit einer elastischen Abdichtung 57 an ihrem Umfang dicht verschlossen.
- Das in der Fig. 19 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Anordnung, bei der das druckfeste Gehäuse 1 im wesentlichen außerhalb der Isolierung 52 vorgesehen ist. Das Gehäuse 1 ist dabei ebenfalls mit einem Haltebügel 54 am Produktrohr 50 befestigt. Die untere Kabeleinführung 13 durchsetzt die Außenhülle 56 und ragt in die Isolierung 52 hinein, wobei das Gehäuse am Außenumfang mit der elastischen Abdichtung 57 an der Außenhülle 56 versiegelt ist. Das hier ebenfalls als flaches Heizband ausgeführte Heizkabel 32 liegt für einen guten Wärmeübergang unmittelbar am Produktrohr 50 an.
- Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Heizbandanschlußeinrichtung besteht darin, daß in den verschiedenen Ländern keine gesonderten nationalen Zulassungen erwirkt werden müssen, sondern daß mit diesem druckfest gekapselten Heizbandanschluß eine in vielen Staaten gleichzeitzig wirksame Explosionsschutzgenehmigung sichergestellt ist. Außerdem ist es vorteilhaft, daß der erfindungsgemäße explosionsgeschützte Heizbandanschluß im Bedarfsfalle zum Beispiel für eine Inspektion oder dergleichen, jederzeit problemlos zugänglich ist.
- Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß unterschiedlich ausgeführte Heizkabel 32 angeschlossen werden können, die zum Beispiel als selbstregulierende Parallelheizbänder, als Parallelwiderstandsheizbänder oder als einadrige Kunststoffheizkabel ausgebildet sind. Dabei ist es auch möglich, verschieden ausgeführte Isolationswerkstoffe, wie zum Beispiel Silikon, Teflon, Polyolefine oder dergleichen, zu verwenden, was bei den mit Gießharz auszufüllenden bekannten Heizbandabschlüssen nicht möglich ist, weil eine dichtende Verbindung zwischen einem Gießharzsystem und verschiedenen Kabelisolationen nicht einheitlich durchführbar ist.
- Es liegt im Rahmen der Erfindung, auch ein Heizkabel 32 vorzusehen, das außen kein Schutzgeflecht aufweist. Der Einsatz eines solchen schutzgeflechtlosen Heizkabels 32 ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung insbesondere dann vorteilhaft, wenn zum Beispiel eine mechanisch geschützte Verlegung des Heizkabels 32 in einem Rohr oder dergleichen, erfolgt oder, wenn eine Schutzkleinspannung (kleiner als 42 Volt) angewendet wird.
- Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann ein einadriges Heizkabel 32 auch vorteilhaft als Schleife so verlegt werden, daß in ein und demselben Heizkabelanschlußgehäuse oder Heizkabelabschlußgehäuse die beiden Endteile des Heizkabels 32 angeschlossen werden können. Die beiden Endteile des Heizkabels 32 werden dabei vorteilhaft an der einen Seite des Gehäuses 1 angeschlossen (Fig. 7b und 7c), während auf der anderen Seite sich das Anschlußkabel 36 befindet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß kein Rückführungsleiter, beziehungsweise kein zweiter Anschluß erforderlich ist.
- Die in den Fig. 20 und 21 dargestellte Ausführungsform weist ein bevorzugt aus temperaturbeständigem Kunststoff hergestelltes Gehäuse 101 auf, das rohrförmig ausgebildet ist und an den einander gegenüberliegenden Endbereichen je ein Innengewinde 104 besitzt. In die beiden Innengewinde 104 ist an beiden Stirnseiten des Gehäuses 101 je eine Hülsenschraube 105 hineindrehbar. Jede Hülsenschraube 105 weist einen Kopf 107 auf, der mit als Abflachungen ausgeführten Schlüsselflächen 106 versehen ist. Die Hülsenschraube 105 besitzt außerdem ein sich bis an den Kopf 107 erstreckendes Außengewinde 108, das in das Innengewinde 104 des Gehäuses 101 eingreift.
- Das hier dargestellte Gehäuse 101 besitzt an den einander gegenüberliegenden Endbereichen je eine durch die Hülsenschraube 105 hindurchgehende Kabeleinführung 113, durch die je ein Heizkabel 132 zünddurchschlagsicher in das Gehäuse 101 hineingeführt ist, so daß mit einfachen Mitteln eine den jeweiligen Erfordernissen entsprechende Verlängerung des Heizkabels möglich ist. Darüber hinaus ist es auch möglich, das Gehäuse 101 nicht mit zwei, sondern nur mit einem Innengewinde 104 und nur einer Hülsenschraube 105 zu versehen, so daß nur eine einzige Kabeleinführung 113 an der einen Stirnseite des Gehäuses 101 gegeben ist. Im übrigen, also auch an der der einzigen Kabeleinführung 113 gegenüberliegenden Stirnseite, ist das Gehäuse 101 dann ringsum geschlossen, wodurch ein sogenannter Heizkabelabschluß gebildet ist.
- Jede der beiden Kabeleinführungen 113 weist eine Elastomerdichtung 115, eine Anschlagscheibe 116 und eine Druckscheibe 117 auf. Die Elastomerdichtung 115 befindet sich zwischen der Anschlagscheibe 116 und der Druckscheibe 117. Die Druckscheibe 117 liegt an dem gewindeseitigen Stirnende der Hülsenschraube 105 an, während die stufenförmig abgesetzte Anschlagscheibe 116 sich an einem an der Innenwand des Gehäuses 101 ausgebildeten Bund 128 abstützt.
- Die Elastomerdichtung 115 besteht aus einem hochtemperaturbeständigen Werkstoff, wie z. B. Silikon oder dergleichen, und besitzt eine Dauertemperaturbeständigkeit, die bevorzugt wesentlich über 150 °C liegt.
- Das bevorzugt aus einem duroplastischen Kunststoff hergestellte Gehäuse 101 ist als druckfeste Kapselung derart temperaturbeständig ausgeführt, daß auch bei hohen Betriebstemperaturen der Heizkabel 132 ein einwandfreier Explosionsschutz gewährleistet ist. Da das Gehäuse 101 insgesamt aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff besteht, ist im Innenraum 120, in dem ein Isolierkörper 119 sich befindet, keine zusätzliche Isolierumhüllung erforderlich. Die Innenfläche 131 des als Isolierumhüllung 118 ausgeführten Gehäuses 101 umschließt den Isolierkörper 119. Der Innenraum 120 ist nicht wie sonst üblich mit einem Gießharz oder dergleichen ausgefüllt, sondern ist völlig vergußfrei, so daß der Isolierkörper 119 lösbar im Innenraum 120 gelagert ist. Somit schließt sich im Innenraum 120 an beiden Stirnseiten 122 des Isolierkörpers 119 je ein nicht mit Vergußmasse oder dergleichen ausgefülltes freies Volumen 121 an, das gegenüberliegend von der Druckscheibe 116 mitbegrenzt ist.
- Der Isolierkörper 119 besitzt Schutzleiteranschlüsse 125, an denen die Schutzleiter 126 der von beiden Seiten in das Gehäuse 101 eingeführten Heizkabel 132 angeschlossen sind. Außerdem besitzt der Isolierkörper 119 Anschlußklemmen 124, an denen die Endteile 133 der beiden Heizkabel 132 angeschlossen sind. Statt wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Heizkabel 132 vorzusehen, kann es auch günstig sein, nur an einer der beiden Kabeleinführungen 113 ein Heizkabel 132 zünddurchschlagsicher einzuführen und am Isolierkörper 119 anzuklemmen, während an der anderen gegenüberliegenden Kabeleinführung 113 kein Heizkabel, sondern ein elektrisches Anschlußkabel zünddurchschlagsicher eingeführt und am Isolierkörper 119 angeschlossen werden kann. Um eine einwandfreie elektrische Isolation zwischen den Schutzleiteranschlüssen 125 und den Anschlußklemmen 124 zu gewährleisten, ist an den beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten 122 des Isolierkörpers 119 je eine Luft- und Kriechstrecke 127 vorgesehen, die als treppenförmige Abstufung ausgebildet ist.
- Der Isolierkörper 119 stützt sich mit seiner in der Zeichnung rechten Stirnseite 122 an einer an der Innenfläche 131 des Gehäuses 101 ausgebildeten Schulter 123 ab. Das Gehäuse 101 selbst ist verhältnismäßig klein ausgeführt, um das gesamte freie Volumen 121 möglichst gering und unter zehn Kubikzentimeter zu halten, wobei das freie Volumen 121 zudem weniger als ein Drittel des gesamten Innenraums 120 beträgt. Das als druckfeste Kapselung ausgeführte Gehäuse 101 ist aus einem hoch temperaturbeständigen Isolierwerkstoff hergestellt, so daß auch bei hohen Betriebstemperaturen von z.B. 130 °C und mehr ein einwandfreier Explosionsschutz gewährleistet ist. Somit wird einer im Innenraum 120 etwa auftretenden Explosion eines explosionsfähigen Gemisches auch bei hohen Heiztemperaturen zuverlässig widerstanden. Eine Übertragung der Explosion aus dem Innenraum 120 auf die das Gehäuse 101 umgebende Atmosphäre ist dadurch mit Sicherheit verhindert.
- Das durch die Hülsenschraube 105, die Druckscheibe 117, die Elastomerdichtung 115 und die Anschlagscheibe 116 hindurchgeführte Heizkabel 132 ist in der Kabeleinführung 113 fest eingespannt, wobei die Elastomerdichtung 115 über die Vorspannkraft der Hülsenschraube 105 fest gegen den Umfang des Heizkabels 132 gepreßt ist. An ihrem Außenumfang ist die temperaturbeständige Elastomerdichtung 115 in der Öffnung 135 des Gehäuses 101 über die fest angezogene Hülsenschraube 105 lösbar festgelegt, wobei am Umfang der Elastomerdichtung 115 ein zünddurchschlagsicherer Spalt 134 gebildet ist, der im Bereich der Umfangsflächen der Druckscheibe 117 und der Anschlagscheibe 116 in axialer Richtung bevorzugt verlängert sein kann. Die Länge des zünddurchschlagsicheren Spaltes 134 ist entsprechend der Größe des freien Volumens 121 im Gehäuse 101 ausgeführt, so daß in jedem Falle ein den jeweiligen Erfordernissen entsprechender hoher Explosionsschutz sichergestellt ist.
- Den beiden Hülsenschrauben 105 ist je ein Verdrehschutzbügel 142 zugeordnet, die gewährleisten, daß die beiden Hülsenschrauben 105 der fertig montierten Kabeleinführungen 113 gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert sind. Dieser Verdrehschutzbügel 142 kann dazu einen Befestigungsteil 109, einen Sicherungssteg 110, einen Haltesteg 111 und eine Nase 112 aufweisen. In bevorzugter Ausführung ist der Verdrehschutzbügel 142 materialeinheitlich einstückig als aus einem Blech hergestelltes Stanzbiegeteil ausgeführt, wodurch eine sehr einfache und kostengünstige Anfertigung möglich ist.
- Der Befestigungsteil 109 des Verdrehschutzbügels 142 ist hier vorteilhaft als kreisförmiger Ringteil ausgebildet, der das Außengewinde 108 der Hülsenschraube 105 umschließt und an deren Kopf 107 anliegt. Der ringförmige Befestigungsteil 109 und der im Querschnitt flachrechteckförmige Haltesteg 111 sind in etwa rechtwinklig zueinander ausgerichtet, wobei der Haltesteg 111 mit seiner einen Fläche 143 an der am Außenumfang des Gehäuses 101 ausgebildeten Planfläche 103 anliegt. An dem dem Befestigungsteil 109 entfernt liegenden freien Ende des Haltesteges 111 ist die Nase 112 ausgebildet, die in Richtung zum Gehäuse 101 rechtwinklig vom Haltesteg 111 abgebogen ist und in ein Loch 146 des Gehäuses 101 eingreift. Der Sicherungssteg 110 ist an der dem Haltesteg 111 gegenüberliegenden Seite des ringförmigen Befestigungsteils 109 ausgebildet und erstreckt sich in der nicht endgültigen Montageposition quer zur Achse 160 des Gehäuses 101. Im Endmontagezustand, wenn also die beiden Heizkabel 132 am Isolierkörper 119 angeklemmt und die Kabeleinführungen 113 durch Anziehen der Hülsenschrauben 105 fest geschlossen sind, wird der Sicherungssteg 110 der beiden Verdrehschutzbügel 142 so umgebogen, daß er sich etwa parallel zur Achse 160 erstreckt und an der Schlüsselfläche 106 der Hülsenschraube 105 plan anliegt, wodurch die Hülsenschraube 105 gegen unbeabsichtigtes Verdrehen gesichert ist. Für eine etwaige Demontage wird der Sicherungssteg 110 etwa in die Ebene des Befestigungsteils 109 zurückgebogen, so daß die Hülsenschraube 105 gelöst werden kann.
Claims (21)
- Elektrische Heizkabelanschlußvorrichtung, insbesondere selbstregulierendes Heizkabel (32,132), wobei mindestens ein Kabelendteil (33,133), explosionsgeschützt in ein Gehäuse (1,101) eingeführt und mindestens ein elektrischer Leiter an einem Kontakt eines Isolierkörpes (19,119) angeschlossen ist, der in einem nicht ausgefüllten Innenraum (20,120) einer heiztemperaturbeständigen Isolierumhüllung (18,118) lösbar gelagert ist, der Endteil (33,133) des Heizkabels (32,132) in einem Durchgang einer heiztemperaturbeständigen Elastomerdichtung (15,115) zünddurchschlagsicher eingespannt ist, das Heizkabel (32,132) mit der zugeordneten Elastomerdichtung (15,115) den Innenraum (20,120) der Isolierumhüllung (18,118) abschließt und mit einem zünddurchschlagsicheren Spalt (34,134) in einer Öffnung (35,135) einer Kabeleinführung (13,113) lösbar befestigt ist und das Gehäuse (1,101) als dem Druck einer Explosion eines explosionsfähigen Gemisches im Innenraum (20,120) der Isolierumhüllung (18,118) bei Heiztemperatur des Heizkabels (32,132) widerstehende und eine Übertragung der Explosion auf die das Gehäuse (1,101) umgebende Atmosphäre verhindernde druckfeste Kapselung ausgebildet ist, gekennzeichnet durch die - für sich teilweise bekannten - Merkmale, daß die Isolierumhüllung (18,118) und das Gehäuse (1,101) als druckfeste Kapselung rohrformig ausgebildet sind, daß eine zweite Kabeleinführung (13,113) an einem dem einen Stirnende der ersten Kabeleinführung (13,113) gegenüberliegenden anderen Stirnende des rohrformigen druckfesten Gehäuses (1,101) vorgesehen ist, daß der zünddurchschlagsichere Spalt (34,134) am Umfang der Elastomerdichtung (15,115) in der Öffnung (35,135) des rohrförmigen druckfesten Gehäuses (1,101) angeordnet ist, daß der Isolierkorper (19,119) von der rohrförmigen druckfesten Isolierumhüllung (18,118) eng umschlossen ist, daß die rohrförmige druckfeste Isolierumhüllung (18,118) den Isolierkorper (19,119) in axialer Richtung stirnseitig überragt und daß ein nicht ausgefülltes Volumen (21,121) des Innenraums (20,120) in dem sich stirnseitig anschließenden Bereich der rohrförmigen druckfesten Isolierumhüllung (18,118) vorgesehen und mindestens von der einen Stirnseite (22,122) des Isolierkörpers (19,119) mitbegrenzt ist.
- Einrichtung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtausgefüllte freie Volumen (21, 121) im Innenraum (20, 120) der den Isolierkörper (19, 119) eng umschließenden Isolierumhüllung (18, 118) ein Drittel oder weniger des gesamten Volumens des Innenraumes (20, 120) beträgt und bevorzugt kleiner als zehn Kubikzentimeter ist, daß die Isolierumhüllung (18, 118) den Isolierkörper (19, 119) in axialer Richtung stirnseitig überragt und daß in diesem sich stirnseitig anschließenden Bereich das nichtausgefüllte freie Volumen (21, 121) des Innenraumes (20, 120) vorgesehen ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (19, 119) mit der einen Stirnseite (22, 122) an einer Schulter (23, 123) der Isolierumhüllung (18, 118) abgestützt ist und daß der Isolierkörper (19, 119) mindestens an der einen das freie Volumen (21, 121) mitbegrenzenden Stirnseite (22, 122) zwischen einem Schutzleiteranschluß (25, 125) und Anschlußklemmen (24, 124) der elektrischen Leiter eine bevorzugt treppenstufenförmig ausgeführte Luft- und Kriechstrecke (27, 127) aufweist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Endteil (33, 133) des Heizkabels (32, 132) zugeordnete Elastomerdichtung (15, 115) zwischen einer dem freien Volumen (21, 121) des Innenraumes (20, 120) zugewandten und an einem Bund (28, 128) des Gehäuses (1, 101) abgestützten Anschlagscheibe (16, 116) und einer gegenüberliegenden Druckscheibe (17, 117) eingespannt ist, die mittels einer Hülsenschraube (5, 105), die in ein Gewinde (4, 104) des Gehäuses (1, 101) eingedreht ist, gegen die Elastomerdichtung (16, 116) gepresst ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Heizkabel (32) festlegende Hülsenschraube (5) mittels einer mit einem Sonderwerkzeug betätigbaren Sicherungsschraube (9) arretiert ist, die radial in eine am Umfang der der Hülsenschraube (5) bevorzugt als Axialnut ausgebildete Ausnehmung (8) eingreift und daß das druckfeste Gehäuse (1) im wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist und einen verdickten Wandungsteil (2) aufweist, in dem die Sicherungsschraube (9) in einem Querloch (10) bevorzugt unverlierbar gelagert ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenschraube (5, 105) ein Verdrehschutzbügel (42, 142) zugeordnet ist, der am Wandungsteil (2, 102) des druckfesten Gehäuses (1, 101) festgelegt ist und mit einem Bügelende (44,110) einer bevorzugt als Schlüsselfläche (6, 106 ausgeführten Abflachung der Hülsenschraube (5, 105) anliegt.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehschutzbügel (42) einen in eine Bohrung (46) des Gehäuses (1) eingreifenden Sicherungszapfen (45) aufweist und mit der Sicherungsschraube (9) am Wandungsteil (2) festgelegt ist, daß der verdickte Wandungsteil (2) des Gehäuses (1) außen eine Planfläche (3, 3') aufweist, an der der Verdrehschutzbügel (42) mit einer Fläche (43) anliegt, daß neben der einen äußeren Planfläche (3) des Gehäuses (1) eine in einem Winkel dazu ausgerichtete zweite Planfläche (3') mit einem im Wandungsteil (2) zusätzlich ausgebildeten Querloch (10) für eine zweite Sicherungsschraube (9) und einer Bohrung (46) für den Sicherungszapfen (45) eines zweiten Verdrehschutzbügels (42) vorgesehen ist und daß die das Heizkabel (32) festlegende Hülsenschraube (5) eine Zugentlastung (14) aufweist, in der der Endteil (33) des Heizkabels (32) zwischen Klemmbacken (48, 48') eingespannt ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem aus Metall hergestellten druckfesten Gehäuse (1) am verdickten Wandungsteil (2) außen ein Gewindeloch (11) für eine Erdungsanschlußschraube angeordnet ist, daß die den Isolierkörper (19) im metallischen Gehäuse (1) eng umschließende Isolierumhüllung (18) als dünnwandige Rohrhülse ausgebildet ist und daß mindestens ein mit dem Schutzleiteranschluß (25) des Isolierkörpers (19) verbundener Federbügel (30) einen Durchbruch (29) in der Umfangswand der Isolierumhüllung (18) durchsetzt und an der Innenfläche (21) des metallischen druckfesten Gehäuses (1) anliegt.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Isolierkörper (19, 119) eng umschließende Isolierumhüllung (18, 118) als materialeinheitlich einstückig integrierter Bestandteil der aus Kunststoff bestehenden Wandung des druckfesten Gehäuses (1, 101) ausgeführt ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Kabelführung (13, 113) des Heizkabels (32, 132) an dem einen Stirnende des rohrförmigen Gehäuses (1, 101) gegenüberliegenden Stirnende eine zweite Kabeleinführung (13, 113) mit einer zweiten Elastomerdichtung (15, 115) zwischen einer Anschlagscheibe (16, 116) und einer Druckscheibe (17, 117) mit zugeordneter Hülsenschraube (5, 105) vorgesehen ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das druckfeste Gehäuse (1, 101) ringsum geschlossen ausschließlich eine einzige Heizkabeleinführung (13, 113) aufweist und als das Ende des Heizkabels (32, 132) dicht verschließender Heizkabelabschluß ausgebildet ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenschraube (5) der einen Kabeleinführung (13) an der dem druckfesten Gehäuse (1) abgewandten Seite über ein Gewinderohr (39) an der Wand eines Anschlußgehäuses (38) an dessen Innenseite (40) mit einer Gewindemutter (41) zünddurchschlagsicher festlegbar ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil (33) eines einadrigen Heizkabels (32) in der Heizkabeleinführung (13) des druckfesten Gehäuses (1) festgelegt und der einzige Heizkabelleiter an der Klemme (24) des Isolierkörpers (19) angeschlossen ist (Fig. 7a und 13a).
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einadrige Heizkabel (32) mit ihren Endteilen (33) gemeinsam in der einen Heizkabeleinführung (13) des druckfesten Gehäuses (1) befestigt und die beiden Heizkabelleiter an der Klemme (24) des Isolierkörpers (19) angeschlossen sind (Fig. 7b und 13b).
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (19) mit den Anschlußklemmen (24) für die Heizkabelleiter im druckfesten Gehäuse (1) zwei zusammensteckbare Steckerteile (58, 58') aufweist, die an den einander zugewandten Stirnenden (59) bevorzugt stufenförmig ineinandergreifend ausgebildet sind (Fig. 7c und 13c).
- Anordnung der Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche an einem mit dem Heizkabel zu erwärmenden Produktrohr, das mit einer Isolierung ummantelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das druckfeste Gehäuse (1) innerhalb der Isolierung (52) unmittelbar am Produktrohr (50) bevorzugt mit einem Schellenband (51) befestigt ist und daß ein Anschlußkabel (36) mittels einer an einer Außenhülle (56) der Isolierung (52) mit einer elastischen Abdichtung (57) versehenen Durchführung (53) herausgeführt ist.
- Anordnung der Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche an einem mit dem Heizkabel zu erwärmenden Produktrohr, das mit einer Isolierung ummantelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das druckfeste Gehäuse (1) außerhalb der Isolierung (52) angeordnet ist, mit der Kabeleinführung (13) in die Isolierung (52) hineinragt, mit einer elastischen Abdichtung (57) an der Außenhülle (56) versehen ist und über einen die Isolierung (52) durchsetzenden Haltebügel (54) am Produktrohr (50) festgelegt ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehschutzbügel (142) einen Befestigungsteil aufweist, der bevorzugt als Ringteil ausgeführt ist, der die Hülsenschraube (105) mindestens teilweise umfaßt und an dieser gehalten ist, und mindestens einen Sicherungssteg (110) besitzt, der gegen die Abflachung (106) der Hülsenschraube (105) umbiegbar ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehschutzbügel (142) einen Haltesteg (111) aufweist, der vom Befestigungsteil (109) abstrebt, mit seiner dem Gehäuse (101) zugewandten Fläche (143) an der Planfläche (103) des Gehäuses (101) anliegt und mit einer an dem dem Befestigungsteil (109) entfernt liegenden Ende vorgesehenen quer abstrebenden Nase (112) in ein Loch (146) des Gehäuses (101) eingreift und daß der Sicherungssteg (110) und der Haltesteg (111) des Verdrehschutzbügels (142) bevorzugt an diametral gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsteils (109) angeordnet sind.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehschutzbügel (142) mit dem Befestigungsteil (109), dem Sicherungssteg (110), dem Haltesteg (111) und der Nase (112) materialeinheitlich einstückig bevorzugt als aus einem Blech bestehendes Stanzbiegeteil ausgeführt ist.
- Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je ein Heizkabel (132) an den beiden gegenüberliegenden Kabeleinführungen (113) zünddurchschlagsicher in das Gehäuse (101) eingeführt ist und daß der Isolierkörper (119) im Gehäuse (101) zum Anschließen der durch die beiden gegenüberliegenden Kabeleinführungen (113) zugeführten Kabel (132) an den beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten (122) bevorzugt je eine stufenförmige Luft- und Kriechstrecke (127) aufweist.
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