DE69300936T2 - Verbindung für Metallrohre. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung für Metallrohre insbesondere Rohre zum Schutz elektrischer Systeme, jenes Typs, der einen Metallkörper mit einem Hohlraum zur Aufnahme des Endes eines Rohres aufweist.
• Aus Sicherheitsgründen müssen Metallrohre (Metallrohre zum Schutz elektrischer Systeme, Rohre zum Verteilen von Fluiden wie beispielsweise Wasser, Druckluft, etc.) elektrisch über die gesamte Länge der Verrohrung mit der Erde verbunden sein.
• Daher ist es bei der Bildung von Verbindungen zwischen verschiedenen Längenabschnitten der Metallrohre nötig, die Kontinuität des elektrischen Äquipotentials über die Verbindungszonen sicherzustellen.
• Üblicherweise sind die Metallrohre durch geschraubte Muffen miteinander verbunden. Dieser Verbindungstyp erlaubt es, die elektrische Kontinuität herzustellen, macht es aber kompliziert, die Verbindung herzustellen, da die Enden der Rohre an Ort und Stelle verschraubt werden müssen, nachdem die Rohre auf die Länge zugeschnitt worden sind, und die Gewindemuffen müssen durch Arizieh-Werkzeuge zusammengebaut werden. Für den Fall von Rohren, die eine Oberflächenschutzbehandlung gegen Oxidation (Zink oder Kupferbeschichtungetc.) haben, entfernt darüberhinaus das Gewindeschneiden der Enden die Schutzschicht und die Verbindungszone der Verrohrung ist der Korrosion ausgesetzt, was die elektrische Verbindung unsicher machen kann.
• Es wurden bereits Verbindungen vorgeschlagen, die ein Hilfsmetallelement aufweisen, das den elektrischen Kontakt zwischen dem Rohr und dem Körper der Verbindung herstellt.
• Beispielsweise beschreibt die BE-A-468 162 eine Verbindung mit einem Metallring, der gegen die äußere Oberfläche des Rohres beim Anziehen einer mit einem Gewinde versehenen Ring-Mutter gepreßt wird. In diesem Fall wird der elektrische Kontakt zwischen dem Körper und dem Rohr der Verbindung einzig durch eine händische Schrauboperation sichergestellt. Jegliche Vibration oder ungenügendes Zusammenschrauben könnte die elektrische Kontinuität beeinträchtigen.
• US-A 2,966,539, US-A 3,783,178 und US-A 4,082,326 zeigen Verbindungen, die ein oder mehrere Metallelemente aufweisen, die durch die von einem elastomeren Körper hervorgerufene elastische Kraft gegen die Oberfläche des Rohres gepreßt sind. Diese Verbindungen stellen die elektrische Kontinuität nach einiger Zeit oder nach wiederholtem Zusammenbau und Auseinanderbau nicht sicher, da das elastomere Material seine elastischen Eigenschaften nicht beibehalten kann.
• US-A 3,093,703 zeigt eine teleskopische Muffe zum Verbinden von geschraubten Rohren, was es nicht möglich macht eine rasche Verbindung mit nichtgeschraubten Rohren herzustellen. Der elektrische Kontakt wird mittels eines achteckigen Metallringes erreicht, dessen Seiten gegen die äußere Oberfläche einer inneren Muffe drücken und dessen Ecken gegen die innere Oberfläche einer äußeren Muffe drücken.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindung bereitzustellen, die einfach und ökonomisch ist und die die elektrische Verbindung zwischen den verschiedenen Sektionen der Verrohrung mit Sicherheit und ohne Notwendigkeit einer Anzieh-Operation ermöglicht.
• Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mittels einer Verbindung erreicht, die die Merkmale aufweist, welche den Gegenstand des Anspruchs 1 bilden.
• Bei der Verbindung gemäß der Erfindung wird die elektrische Verbindung zwischen dem Rohr und dem Metallkörper automatisch mit dem Einsetzen des Rohres in den Hohlraum des Körpers hergestellt, ohne daß es notwendig wäre, zusätzliche Operationen auszuführen. Das elastische Element schneidet sich nicht in die Schutzbeschichtung des Rohres und hat einen Reinigungseffekt, wenn die Oberfläche des Rohres Fett- oder Schmutzspuren aufweist, in dem das elastische Element über die Oberfläche des Rohres gleitet, was im Hinblick auf die elektrische Kontinuität von Vorteil ist.
• Die Verbindung gemäß der Erfindung ist vorzugsweise mit einer Scheibe aus elastomerem Material versehen, die dazu geeignet ist, einen dichtenden Kontakt zwischen dem Rohr und dem Körper herzustellen.
• Auf diese Weise wird mit dem einfachen Einsetzen des Rohres in den Hohlraum im Körper - was manuell ohne die Verwendung von Werkzeugen geschieht - eine äquipotentiale und dichtende Verbindung erreicht, selbst wenn das Rohr eine geringfügig ovale Form aufweist.
• Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der detaillierten Beschreibung klar werden, welche unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen folgt und die lediglich anhand eines nicht-einschränkenden Beispieles gegeben wird:
• Fig. 1 ist ein axialer Schnitt einer Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 2 ist ein Schnitt des Teiles der durch den Pfeil 11 in Fig. 1 gezeigt ist, in einem größeren Maßstab,
• Fig. 3 ist ein Schnitt ähnlich der Fig. 1, welcher die Verbindung im an ein Rohr gekuppelten Zustand zeigt,
• Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung verschiedener Komponenten der Verbindung gemäß der Erfindung,
• Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das Element, das durch den Teil V in Fig. 4 angezeichnet ist und
• Fig. 6 und Fig. 7 sind axiale Schnitte, die zwei Varianten der Verbindung der Erfindung zeigen.
• Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist ein mit 1 bezeichneter Metallkörper mit einem Hohlraum 2 ausgebildet, der dazu gedacht ist, einen Endteil eines Metallrohres 4 (siehe Fig. 3) aufzunehmen. Eine Schulter 6 ist in den Hohlraum 2 ausgebildet, damit daran die Stirnseite des Rohres 4 anliegen kann.
• An einem Ende des Körpers 1 sind zwei Ringe 8 und 10 befestigt, deren innere Durchmesser d im wesentlichen gleich im Durchmesser des Rohres 4 sind. Die Abmessungstoleranzen im äußeren Durchmesser des Rohres 4 und im inneren Durchmesser der Ringe 8,10 sind so, daß das Rohr 4 ohne Kollision mit den Ringen 8,10 oder mit den Wänden des Hohlraumes 2 eingesetzt werden kann.
• Der Ring 10 wird axial gegen eine Schulter 12 gedrückt, die im Körper 1 ausgebildet ist, während der Ring 8 durch eine nach innen gebogene Kante 14 des Körpers 1, die die Ringe 8,10 an den Körper 1 fixiert, gegen den Ring 10 gedrückt wird.
• Zwischen den Ringen 8,10 ist ein elastisches Element 16 angeordnet, das von einem Metalldraht gebildet ist, der in einer allgemein spiralförmigen Konfiguration geformt ist.
• Wie man in den Fig. 4 und 5 in größerem Detail sieht, hat das Element 16 zwei konzentrische, koplonare zirkulare Arme, die mit 18 und 20 bezeichnet sind.
• Wie man insbesondere in Fig. 2 sieht, definieren die Ringe 8,10 zusammen einen Sitz, der eine radiale äußere Kammer 22 und eine radial innere Kammer 24 aufweist. Der äußere Arm 18 des elastischen Elementes 16 wird zwischen den Ringen 8,10 in der Kammer 22 gehalten, während der innere Arm 22 frei ist, um sich radial in die Kammer 24 zu erstrecken, da die axialen Dimensionen der letzteren größer ist als der Durchmesser des Drahtes, der das Element 16 darstellt.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 2 steht der innere Arm 20 des elastischen Elementes 16 radial in den Hohlraum 2 um einen Abstand e vor, der kleiner ist als der Radius r des Drahtes, der das Element 16 bildet. Dies stellt sicher, daß sich der innere Arm 20 radial nach auswärts deformiert, während das Rohr eingesetzt wird, ohne daß dadurch hervorgerufen wird, daß das Rohr gegen den Arm 20 stößt, selbst wenn das Ende des Rohres 4 eine scharfe Kante aufweist.
• Der Ring 10 hat eine axiale Dichtverlängerung 26, auf der ein elastomeres Dichtelement 28 befestigt ist. Das Dichtelement 28 hat einen ringförmigen Vorsprung 30, der in den Hohlraum 2 reicht und der dazu gedacht ist, einen dichtenden Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Rohres 4 herzustellen (siehe Fig. 3).
• Korrespondierend mit dem Vorsprung 30 der Scheibe 28 hat der Hohlraum 2 einen Teil 2a mit einem größeren Durchmesser als der des Rohres 4, um es dem Vorsprung 30 zu ermöglichen, sich axial zu deformieren (siehe wiederum Fig. 3).
• Wenn das Rohr 4 in den Hohlraum 2 eingesetzt wird, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, übt der innere Arm 20 des elastischen Elementes 16 eine radiale federnde Druckkraft auf die Oberfläche des Rohres 4 aus, die die elektrische Verbindung zwischen dem Element 16 und dem Rohr 4 sicherstellt.
• Das Element 16 ist wiederum elektrisch mit dem Metallkörper 1 durch die Ringe 8 und 9 verbunden.
• Zur selben Zeit stellt das Dichtelement 28 mit seinem Vorsprung 30 einen dichtenden Kontakt zwischen dem Rohr 4 und dem Körper 1 her.
• Das Ende des Rohres 1, das in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, kann auf dieselbe Weise ausgebildet sein, wie jene, die vorherstehend beschrieben worden ist, oder kann alternativ mit Mitteln zum Fixieren des Körpers 1 an einen Verbindungsblock od.dgl. ausgestattet sein.
• Bei den in den Fig. 6 und 7 dargestellten Varianten, in denen Elemente, die den vorhergehend beschriebenen entsprechen, mit denselben Bezugszifferen bezeichnet sind, werden die Ringe 8 und 10 jeweils durch eine relativ dünne Scheibe gebildet, die einem Zieh-Prozeß unterworfen sind, um zwei versetzte Oberflächen zu erhalten, welche zusammen mit den Oberflächen der gegenüberliegenden Scheibe die Wände der Kammern 22 und 24 bilden.
• Bei der Version der Fig. 6 ist das Dichtelement 28 an einem metallverstärkten Element 32 befestigt, während das Dichtelement 28 in der Version der Fig. 7 einfach zwischen einer Schulter 34 des Körpers 1 und der Oberfläche 36 des Ringes 10 gehalten ist.
• Bei der Variante der Fig. 7 hat das Dichtelement 28 einen inneren Durchmesser, der gleich dem inneren Durchmesser d der Ringe 8,10 ist und weist vorzugsweise eine Nut 38 auf, die die Deformation des Vorsprunges 30 während des Einsetzens des Rohres erleichtert.

Claims (6)

1. Verbindung für Metallrohre, insbesondere zum Schutz elektrischer Systeme, umfassend einen Metallkörper (1) mit einem Hohlraum (2) zur Aufnahme des Endes eines Rohres (4) und ein elektrisch leitendes, elastisches Element (16) zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Metallkörper (1) und dem Rohr (4), dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (16) eine im wesentlichen spiralförmige Form aufweist, mit einem äußeren Arm (18), der am Metallkörper (1) befestigt ist und mit diesem in elektrischem Kontakt steht, und mit einem inneren Arm (20), der eine radiale Druckkraft auf die Oberfläche des Rohres (4) ausüben kann.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Arm (20) des elastischen Elements (16), welches den elektrischen Kontakt mit dein Rohr (4) herstellt, ein kreisförmiges Profil mit einem inneren Durchmesser aufweist, der geringer ist als der äußere Durchmesser des Rohres (4), sodäßsich - bei Benutzung - der innere Arm (20) als Folge des Einführens in das Rohr (4) radial nach außen bewegen kann.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (16) aus einem Draht mit kreisförmigem Querschnitt gebildet ist, der in seinem undeformierten Zustand radial in den Hohlraum (2) hineinreicht, um das Rohr (4) durch ein Ausmaß (e) aufzunehmen, das geringer ist als der Radiums (r) des Drahtguerschnitts.

4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Dichtelement (28) aus elastomerem Material umfaßt, welches in der Lage ist, einen dichtenden Kontakt zwischen dem Rohr (4) und dem Körper (1) herzustellen.

5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (16) in einem Sitz untergebracht ist, der zwischen zwei Metallringen (8, 10) definiert ist, welche am genannten Körper (1) befestigt sind, wobei der Sitz eine radial äußere Kammer (22) aufweist, in der der äußere Arm (18) des elastischen Elementes (16) geklemmt ist, und eine radial innere Kammer (24) aufweist, die korrespondierend mit dem inneren Arm (20) des elastischen Elementes (16) angeordnet ist und deren axiale Dimension größer ist als die Dicke des elastischen Elementes (16).

6. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der genannten Ringe (8, 10) eine axiale Verlängerung (6) aufweist, auf der das Dichtelement (18) befestigt ist, wobei das letztere einen ringförmigen Vorsprung (30) aufweist, der radial in den Hohlraum (2) hineinreichtund dazu dient, an der äußeren Oberfläche des Rohres (4) anzuliegen.