Соединительная муфта для электронагревательного элемента

005558 Настоящее изобретение относится к соединительной муфте или соединительной гильзе для соединения проводников, в частности электронагревательных элементов и серийных нагревательных элементов между собой таким образом, что соответствующий электрический соединительный элемент посредством муфты разгружен от аксиального силового воздействия. Кроме того, муфта защищает места электрических контактов обоих концов проводов от влаги и пыли. В производстве промышленного оборудования и в технологии необходимо нагревать арматуру и трубопроводы электрическими нагревательными элементами для того, чтобы даже при низких температурах наружного воздуха обеспечить их действие и повысить вязкость протекающих в них жидкостей. Такие электронагревательные элементы содержат в середине так называемую горячую деталь, которую можно подсоединять с обеих сторон к так называемому холодному кабелю, так как горячую деталь вследствие ее высокой рабочей температуры нельзя присоединить непосредственно к электрической коробке выводов. Такой электронагревательный кабель изображен на фиг. 2. Собственно определяющая температуру горячая деталь нагревательного кабеля представляет собой жилу 13, 14, нагреваемую электрическим сопротивлением при нагрузке соответствующим током. Жила 13, 14 окружена первым изоляционным слоем 15 из пластмассы, например политетрафторэтилена. Первый изоляционный слой 15 по техническим причинам (механическая предельная допускаемая нагрузка) окружен стеклокерамической лентой 16, армированной стекловолокном, на которую намотана оплетка для защиты от замыкания на землю 11, 12,которая при механическом повреждении защищает электронагревательный элемент от короткого замыкания и замыкания на землю. Весь электронагревательный элемент еще раз окружен наружной защитной оболочкой (оболочкой провода) 17 из пластмассы, например политетрафторэтилена, которая представляет собой стабильную механическую и электрически изолирующую защиту до 260 С. Как горячая деталь, так и холодная деталь серийных электронагревательных элементов имеют подобную конструкцию. Для соединения подобных электронагревательных элементов между собой или горячей детали с холодной деталью как жила, так и оплетка для защиты от замыкания на землю в соответствии с фиг. 3 разделены изоляцией. Жилы обоих соединяемых проводников соединяются в соответствии с уровнем техники отбортовкой с помощью отбортовочной цанги. То же самое относится к изолированной оплетке для защиты от замыкания на землю, которая скручена у обоих соединяемых проводников и также соединена отбортовкой с помощью отбортовочной цанги. Затем в соответствии с уровнем техники место соединения обмотано изоляционными лентами или в более дорогостоящем случае снабжено перекидным резьбовым соединением, которое внутри в месте соединения залито силиконовой массой. Цель этой меры заключается в механической разгрузке места электрического соединения в том случае, если вдоль электронагревательных элементов возникают растягивающие усилия. Но силиконовая заливка служит также для того, чтобы уплотнить электрическое соединение от влаги и воды относительно окружающей среды во избежание короткого замыкания между нагревательной жилой и оплеткой для защиты от замыкания на землю. Этот известный уровень техники имеет различные недостатки: такой тип соединения двух электронагревательных элементов без труда невозможно снова разъединить. Оба кабеля слева и справа от места соединения необходимо отрезать и снова изолировать. Кроме того, в таком соединении в соответствии с уровнем техники не устраняется натяжение, вызываемое аксиальными силами вдоль соединения. При механической нагрузке на оба кабеля в аксиальном направлении соединение отбортовкой жил или оплетки для защиты от замыкания на землю может разорваться. Кроме того, заливка силиконом, например,на стройке чрезвычайно затруднительна. Также большую логистическую проблему представляет собой тот факт, что для разных диаметров кабеля необходимо использовать соответственно разные отбортовочные башмаки. Поэтому задача настоящего изобретения заключается в создании улучшенной соединительной муфты для проводников, в частности, для электронагревательных элементов. Вышеуказанная задача решается посредством соединительной муфты в соответствии с признаками п.1. Независимые пункты составляют центральную идею изобретения, в частности, предпочтительные варианты изобретения. В настоящем изобретении соединительная муфта имеет два ввинчиваемых друг в друга основных полых корпуса, через которые проведен один из двух проводников и в которых в завинченном положении находится электрический соединительный элемент для обоих проводников и по меньшей мере один зажимной элемент. При этом зажимной элемент при завинчивании основных полых корпусов зажимает по меньшей мере один проводник в направлении разгрузки натяжения относительно аксиального перемещения. В соответствии с изобретением зажимным элементом является тарельчатая пружина, которая при завинчивании обоих основных полых корпусов стягивает оболочку проводника, по существу, кругообразно, но не перерезая ее. Во избежание аксиальной деформации тарельчатой пружины между заостренным концом конической тарельчатой пружины и упором установлена прокладочная шайба.-1 005558 Предпочтительно вышеупомянутый электрический соединительный элемент имеет люстровый зажим. В соответствии с изобретением электрический соединительный элемент окружен муфтой из электроизолирующего материала. Вышеупомянутый зажимной элемент установлен между основными полыми корпусами и муфтой. При этом муфта предпочтительно поперечно разделена. Один из обоих основных полых корпусов имеет полую цилиндрическую вставку на участке, который окружает место стыка разделенной на две части муфты. Эта полая цилиндрическая вставка выполнена в соответствии с изобретением из электроизоляционного материала. Преимуществом в целом является то, что муфта с полой цилиндрической вставкой представляет собой лабиринтную электрическую изоляцию между электрическим соединительным элементом и основными полыми корпусами. Соединительная муфта в соответствии с изобретением имеет также то преимущество, что зажимной элемент герметично закрывает проводник от влаги. Соединительная муфта выполнена, как правило, таким образом, что каждый из двух проводников разгружен от растяжения зажимным элементом. Указанные проводники могут быть холодными и/или горячими кабелями электронагревательных элементов. Другие признаки, свойства и преимущества настоящего изобретения поясняются с помощью примеров выполнения и со ссылкой на приложенные чертежи. Фиг. 1 показывает аксиальное размещение отдельных деталей соединительной муфты в соответствии с настоящим изобретением в незавинченном состоянии,фиг. 2 - конструкцию обычного электронагревательного кабеля,фиг. 3 - подготовку электронагревательного кабеля в соответствии с фиг. 1,фиг. 4 а - основной полый корпус с полой цилиндрической вставкой и фиг. 4b - основной полый корпус с полой цилиндрической вставкой, конической тарельчатой пружиной, прокладочной шайбой, а также двумя элементами втулок в незавинченном состоянии. Фиг. 1 показывает соединительную муфту в соответствии с изобретением со своими отдельными деталями в разобранном состоянии. Оба проводника 1, 2 проведены каждый через два ввинчиваемых друг в друга основных полых корпуса 3, 4. Основной полый корпус 3 представляет собой шестигранник 25 с внутренней резьбой (20 на фиг. 4). Основной полый корпус 4 имеет соответствующую внутренней резьбе 20 основного полого корпуса 3 наружную резьбу 24 с шестигранной головкой 23. Оба основных полых корпуса 3, 4 выполнены из металла, например из стали V4A. Проводники 1, 2 также проведены через втулку 7, 8, состоящую из двух частей. Между каждым элементом 7 или 8 втулки и соответствующим основным полым корпусом 3 или 4 проведен проводник 2 или 3 через коническую тарельчатую пружину 5, а также на ее заостренном конце прокладочную шайбу 6. Эта прокладочная шайба 6 при нажатии предотвращает нежелательную деформацию тарельчатой пружины 5. Жилы 13 и 14 обоих проводников 1 и 2, а также оплетка 11 или 12 для защиты от замыкания на землю по фиг. 3 изолированы, скручены и соединены между собой в люстровом зажиме 10. Люстровый зажим 10 встроен в электрически изолирующем цилиндрическом корпусе 9. При завинчивании обоих основных полых корпусов 3, 4 втулки 7 и 8 сдвигаются над изолированными отрезками проводников и электрическим соединительным элементом 9 и 10. Детали 5, 6, 7 и 8 имеют такие наружные диаметры,что они могут устанавливаться во ввинчиваемые основные полые корпуса 3 и 4. При завинчивании обоих основных полых корпусов 3 и 4 обе тарельчатые пружины 5 своим заостренным концом прижимаются к прокладочной шайбе 6 или втулкам 7 и 8 так, что они стягивают, но не надрезают пластмассовую оболочку 17 (например, из политетрафторэтилена) проводников 1 и 2, по существу, кольцеобразно. Основной полый корпус 3 содержит полую цилиндрическую вставку 18 на участке, окружающем место стыка втулки 7 и 8, состоящей из двух деталей. Так как полая цилиндрическая вставка 18 в основном полом корпусе, втулки 7 и 8, а также цилиндрический корпус 9 состоят из электрически изолирующего материала, они в собранном состоянии образуют лабиринтную электрическую изоляцию между электрическим соединительным элементом 10 и основными полыми корпусами 3 и 4. Благодаря такому типу соединения оба проводника 1, 2 в аксиальном направлении разгружены от натяжения. При этом разгружающим элементом является тарельчатая пружина 5, внутренний диаметр которой приведен в соответствие с соответствующим поперечным сечением проводника 1, 2. Таким образом возможно, например, чтобы два проводника 1, 2 с разными наружными радиусами могли быть соединены между собой прочно при растяжении, а благодаря креплению в распор тарельчатой пружины 5 между основными полыми корпусами 3 или 4 и оболочкой 17 проводника, а также благодаря прижиманию втулок 7 и 8 друг к другу соединены между собой герметично. Еще одно преимущество такой соединительной муфты заключается в повторной применимости. Так как тарельчатая пружина 5 при завинчивании основных полых корпусов 3, 4 не надрезает оболочку проводов и жилы 13, 14, а также оплетка для защиты от замыкания на землю завинчивается с помощью люстрового зажима 16, соединительную муфту можно в принципе в любое время демонтировать и использовать повторно.-2 005558 Тарельчатая пружина 5 на виде сверху имеет форму просверленной шайбы, причем вид сбоку конический или в виде усеченного конуса. Тарельчатая пружина 5 имеет толщину материала порядка одного-трех миллиметров. Внутреннее отверстие имеет диаметр, по существу, соответствующий примененному диаметру проводника. Внутреннее отверстие предусмотрено концентрическим в аксиальном направлении тарельчатой пружины 5. На наружной кромке тарельчатая пружина 5 зашлифована цилиндрически или в аксиальном направлении. Материалами, из которых выполнена соединительная муфта, являются металлы, например, стальV4A (основные полые корпуса 2, 4, прокладочная шайба 6), а также пластмасса, например, политетрафторэтилен с 15% стекловолокна (тарельчатая пружина 5, втулки 7, 8, цилиндрический изолирующий корпус 9, оболочки 1, 2 проводников). По этой причине систему можно подвергать воздействию температур до 260 С. На фиг. 4 а изображен основной полый корпус 3 с полой подогнанной вставкой 18. На торцовой стороне основной полый корпус 3 имеет отверстие 21, через которое проходит (электро-)нагревательный кабель. Противолежащая сторона открыта и имеет до подогнанной полой цилиндрической вставки 18 внутреннюю резьбу 20, в которую ввинчивается другой основной полый корпус 4 из фиг. 1. Фиг. 4b показывает основной полый корпус с полой цилиндрической вставкой, конической тарельчатой пружиной 5, прокладочной шайбой 6 и двумя элементами 7 и 8 втулки. Полая цилиндрическая вставка 18 подогнана в основной полый корпус так, что она кольцеобразно окружает место 19 стыка обеих втулок 7 и 8. При ввинчивании основного полого корпуса 4 из фиг. 1 в основной полый корпус 3 обе втулки 7 и 8 прижимаются друг к другу в месте 19 стыка и прижимаются радиально наружу к полой цилиндрической вставке 18. Тарельчатая пружина 5 также прижимается к внутренней стороне основного полого корпуса 3 и одновременно деформируется также радиально. Тем самым создается компактный замок с одной стороны на отверстии 22 тарельчатой пружины 5 относительно проведенного кабеля, а также на месте 19 стыка относительно основного полого корпуса 3. В целом все внутренние детали 5, 6,7 и 8 сжимаются при ввинчивании обоих основных полых корпусов 3, 4 в аксиальном направлении на расстояние х. Кроме того, благодаря полой цилиндрической вставке 18 в основном полом корпусе 3 с обеими втулками 7 и 8 задается чрезвычайно длинный путь тока поверхностной утечки. Возможно имеющийся ток утечки по поверхности должен попасть от люстрового зажима 10 через цилиндрический корпус 9 к месту 19 стыка обеих втулок 7 и 8 и оттуда пройти половину длины полой цилиндрической вставки 18. Длина этого пути тока утечки делает излишним заземление основного полого корпуса 3. Соединительная муфта пригодна также для зон Ех (взрывоопасных участков). Отдельные детали соединительной муфты в соответствии с изобретением следует изготовлять так, чтобы система представляла собой недорогую, простую, оптимальную альтернативу имеющимся способам (отбортовке, заливке силиконом). Монтаж элемента в соответствии с изобретением осуществляется следующим образом. А) Изолируют и скручивают жилы 13; 14, а также оплетки 11; 12 для защиты от замыкания на землю обоих соединяемых проводников. Б) Проводят проводники 1; 2 каждый через основной полый корпус 3; 4 таким образом, чтобы резьба полых корпусов 3; 4 находилась на изолированной стороне проводников 1; 2. В) Проводят проводники 1; 2 каждый через тарельчатую пружину 5 и прокладочную шайбу 6, а именно так, чтобы прокладочная шайба 6 была установлена на стороне заостренного конца тарельчатой пружины 5, причем не имеет значения, в каком направлении указывает заостренный конец тарельчатой пружины 5. Г) Проводят проводники 1; 2 через обе втулки 7 и 8 таким образом, чтобы стороны с большим внутренним радиусом втулок 7, 8 указывали в сторону изолированных концов. Д) Приводят жилы 13; 14, а также скрученные оплетки 11; 12 для защиты от замыкания на землю во взаимный контакт путем ввинчивания в соответствующий люстровый зажим 10. Е) Путем сближения обоих основных полых корпусов 3; 4 обе втулки 7 и 8 проталкивают через цилиндрический корпус 9, а также на обеих сторонах тарельчатую пружину прижимают к прокладочной шайбе. Ж) Путем свинчивания обоих основных полых корпусов 3; 4 в одном процессе аксиальное перемещение, которому подвергаются тарельчатые пружины 5, преобразуется в радиальную деформацию так,что тарельчатые пружины 5 своим заостренным коническим концом сужают оболочку проводников и охватывают ее кольцеобразно, но не надрезают. Одновременно втулки 7 и 8 через электрический соединительный элемент 9; 10 прижимают друг к другу и внутри основных полых корпусов 3; 4 радиально наружу. Преимущества изобретения можно обобщить следующим образом. 1. Соединительная муфта выполнена таким образом, что она соответствует специальным нормам. 2. Тарельчатые пружины из армированного стекловолокном тефлона обеспечивают как необходимую защиту от проникновения влаги, так и необходимую разгрузку растяжения (20 Н) в аксиальном направлении.-3 005558 3. Примененные стандартные соединительные зажимы пригодны для любых габаритов жил и поэтому совместимы с любыми проводниками (электронагревательными элементами) также различного происхождения. 4. Посредством встраивания стандартных соединительных зажимов во взрывобезопасный корпус соединительная муфта пригодна для применения на взрывоопасных участках. 5. Двойная изоляция внутри муфты делает ненужным заземление муфты. Перечень позиций 1 Первый электронагревательный элемент 2 Второй электронагревательный элемент 3 Первый основной полый корпус в форме шестигранника с внутренней резьбой и встроенной полой цилиндрической вставкой 4 Второй основной полый корпус с наружной резьбой и шестигранной головкой 5 Коническая тарельчатая пружина 6 Прокладочная шайба 7 Первая часть разделенной поперек втулки 8 Вторая часть разделенной поперек втулки 9 Электрически изолирующий цилиндрический корпус 10 Люстровый зажим 11 Скрученная оплетка для защиты от замыкания на землю первого проводника 12 Скрученная оплетка для защиты от замыкания на землю второго проводника 13 Жила первого проводника 14 Жила второго проводника 15 Первый изолирующий слой из пластмассы 16 Второй изолирующий слой из керамической ленты, армированной стекловолокном 17 Наружная защитная оболочка из пластмассы 18 Полая цилиндрическая вставка из пластмассы 19 Место стыка обеих втулок 20 Внутренняя резьба 21 Отверстие в основном полом корпусе 22 Отверстие в тарельчатой пружине 23 Шестигранная головка 24 Наружная резьба 25 Шестигранник ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Соединительная муфта для проводников (1; 2), содержащая два ввинчиваемых друг в друга основных полых корпуса (3, 4), через которые введен соответственно один из двух проводников (1; 2) и в которых в свинченном друг с другом состоянии установлен электрический соединительный элемент (10) для обоих проводников (1; 2) и по меньшей мере один зажимной элемент (5), выполненный в виде конической тарельчатой пружины, причем зажимной элемент (5) при свинчивании обоих основных полых корпусов (3; 4) зажимает по меньшей мере один проводник (1; 2) в направлении разгрузки растяжения относительно аксиального перемещения, отличающаяся тем, что зажимной элемент выполнен из пластмассы и при свинчивании обоих основных полых корпусов (3; 4) равномерно обжимает, сужает оболочку проводника (1; 2), не надрезая ее. 2. Соединительная муфта по п.1, отличающаяся тем, что между заостренным концом конической тарельчатой пружины (5) и упором вставлена прокладочная шайба (6), предотвращающая аксиальную деформацию тарельчатой пружины (5). 3. Соединительная муфта по одному из пп.1, 2, отличающаяся тем, что электрический соединительный элемент (10) содержит люстровый зажим. 4. Соединительная муфта по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что электрический соединительный элемент (10) окружен втулкой (7; 8) из электрически изолирующего материала. 5. Соединительная муфта по п.4, отличающаяся тем, что зажимной элемент (5) вставлен между основным полым корпусом (3; 4) и втулкой (7; 8). 6. Соединительная муфта по п.5, отличающаяся тем, что втулка (7; 8) поперечно разделена. 7. Соединительная муфта по п.6, отличающаяся тем, что один из двух ввинчиваемых друг в друга основных полых корпусов (3; 4) имеет полую цилиндрическую вставку (18) на участке, окружающем место стыка втулки (7; 8), разделенной на две части. 8. Соединительная муфта по п.7, отличающаяся тем, что полая цилиндрическая вставка (18) выполнена из электрически изолирующего материала.-4 005558 9. Соединительная муфта по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что втулка (7; 8) с полой цилиндрической вставкой (18) представляет собой лабиринтную электрическую изоляцию между электрическим соединительным элементом (10) и основным полым корпусом (3; 4). 10. Соединительная муфта по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что зажимной элемент (5) герметично закрывает проводник от влаги. 11. Соединительная муфта по одному из пп.1-10, отличающаяся тем, что каждый из двух проводников (1; 2) разгружен зажимным элементом (5) от растяжения. 12. Соединительная муфта по одному из пп.1-11, отличающаяся тем, что проводники (1; 2) представляют собой холодный и/или горячий электронагревательный кабель электронагревательных элементов.