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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Reparaturschelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
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Stand der Technik
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Erdverlegte Rohre können nach einigen Jahren auf Grund von Korrosionslöchern undicht werden. Die Entstehung dieser Löcher wird meist begünstigt durch eine nicht fachgerechte Verlegung und Einbettung der Rohre, Duktilgussrohre der ersten Generation, die nur ein geringes Schutzpotential gegenüber inneren und äußeren Einflüssen aufweisen, oder durch Unterlagshölzer auf metallischen Rohroberflächen, die nicht sachgemäß vor der Eindeckung der Rohre entfernt wurden. Diese Löcher und die umgebenden Korrosionsschäden sind typischerweise meist nur auf einer Seite des Rohres lokalisiert und in der Länge begrenzt. Die axiale Länge der Außen-Korrosionsschäden entspricht meist der Länge der verwendeten Unterlagshölzer.
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Reparaturschellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie über ein bestehendes Rohr montiert werden können, ohne dass das Rohr aufgetrennt werden muss.
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Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtelement der eingangs genannten Art sowie eine Reparaturschelle der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine besonders einfache und schnelle Handhabung ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Dichtelement mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch eine Reparaturschelle mit den im Anspruch 7 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Reparaturschelle mindestens ein Mantelelement, insbesondere mindestens ein Stahlblech, mindestens ein Mantelelementenden-Verbindungselement, insbesondere mindestens einen Bügel, mindestens eine Anpressvorrichtung und mindestens ein Dichtelement, insbesondere mindestens eine austauschbare Dichtung, auf. Beispielsweise kann die Reparaturschelle aus einem Stahlblech, einem Bügel, einer Anpressvorrichtung und einer austauschbaren Dichtung bestehen.
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Das Dichtelement ist vorteilhafterweise zum Abdichten des undichten Bereichs des Rohrs ausgebildet und an einer dem Rohr zugewandten Innenseite des Mantelelements anordbar. Das Mantelelement ist zum Umgeben oder zum Umhüllen oder zum Ummanteln des undichten Bereichs des Rohrs ausgebildet und an einer Außenfläche des Rohrs der Reparaturschelle anordbar.
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Vorteilhafterweise sind das Mantelelement und das Mantelelementenden-Verbindungselement auf einer Seite mit einem gelenkigen Verbindungselement, beispielsweise mit einem Scharnier, verbunden. Dies ermöglicht es, dass in einer geöffneten Stellung der Reparaturschelle das Mantelelement und das Mantelelementenden-Verbindungselement um eine gemeinsame Drehachse relativ zueinander verdrehbar sind. So kann in der geöffneten Stellung der Reparaturschelle die Reparaturschelle auf einfache Weise an der Außenseite des Rohrs angeordnet werden, ohne das Rohr zu beschädigen oder gar aufzutrennen. Beispielsweise kann zum Anordnen der Reparaturschelle an der Außenseite des Rohrs, die Reparaturschelle in der geöffneten Stellung seitlich auf das Rohr geschoben werden.
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Zum Öffnen und Schließen der Reparaturschelle weist der zweite sich axial erstreckende Endbereich des Mantelelements vorteilhafterweise ein Verschlusselement, insbesondere ein Schnappverschlusselement oder ein Klickverschlusselement, auf, das mit einem am Mantelelementenden-Verbindungselement angeordneten Gegenstück lösbar verbindbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können also beispielsweise das Stahlblech und der Bügel auf einer Seite mit einem Schnappverschluss oder einem Klickverschluss verbunden werden.
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Zum Regulieren des Anpressdruckes, mit welchem die Reparaturschelle an das Rohr gedrückt wird, weist die Anpressvorrichtung vorteilhafterweise mindestens ein Anpressdruck-Einstellmittel auf. Dieses Anpressdruck-Einstellmittel ist dazu ausgebildet ein, insbesondere U-förmiges, Profil der Anpressvorrichtung mit einer radial nach innen oder zum Rohr hin gerichteten Kraft zu beaufschlagen.
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Beispielsweise kann das Anpressdruck-Einstellmittel mindestens eine Schraube und mindestens eine Kontermutter aufweisen. Durch Drehen der Schraube ist der Schraubenkopf zur Kontermutter hin und von der Kontermutter weg bewegbar. Die Schraube und die Kontermutter sind derart an der Anpressvorrichtung angeordnet, dass die von der Schraube auf das Profil der Anpressvorrichtung ausgeübte Kraft oder der von der Schraube auf das Profil der Anpressvorrichtung ausgeübte Druck zunimmt, je geringer der Abstand zwischen dem Schraubenkopf und der Kontermutter ist.
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Das Profil der Anpressvorrichtung wiederum ist dazu ausgebildet das, beispielsweise an der Außenseite des Rohrs angeordnete, Verbindungselement mit einer radial nach außen oder vom Rohr weg gerichteten Kraft zu beaufschlagen. Die Stärke der, vom Profil auf das Verbindungselement ausgeübten, Kraft ist vorteilhafterweise abhängig von der Stärke der, von dem Anpressdruck-Einstellmittel auf das Profil ausgeübten, Kraft.
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Das Mantelelementenden-Verbindungselement ist dazu ausgebildet, das Mantelelement mit einer radial nach innen oder zum Rohr hin gerichteten Kraft zu beaufschlagen. Die Stärke der, vom Mantelelementenden-Verbindungselement auf das Mantelelement ausgeübten, Kraft ist vorteilhafterweise abhängig von der Stärke der, von dem Anpressdruck-Einstellmittel auf das Profil ausgeübten, Kraft.
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Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann mittels des Anpressdruck-Einstellmittel, beispielsweise mittels der Schraube, das, insbesondere u-förmige, Profil der Anpressvorrichtung radial nach innen oder in Richtung zum Zentrum der Reparaturschelle hin oder zum Mantelelement hin bewegt werden. Ist die Reparaturschelle auf einem zu reparierenden Rohr angeordnet, kann dabei das Profil direkt oder indirekt auf das zu reparierende Rohr gepresst werden.
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Die zum Zentrum der Reparaturschelle gerichtete Bewegung des Profils der Anpressvorrichtung bewirkt vorteilhafterweise, dass das Mantelelementenden-Verbindungselement gespannt wird und das Mantelelement radial nach innen oder zum Zentrum der Reparaturschelle hin bewegt. Ist die Reparaturschelle auf einem zu reparierenden Rohr angeordnet, wird hierdurch das Mantelelement in Richtung zum Rohr hin gepresst oder auf das Rohr gepresst.
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Das Dichtelement ist vorteilhafterweise als Wechselelement oder als austauschbares Dichtelement ausgebildet. Um ein Austauschen des Dichtelements zu ermöglichen, ist dieses vorteilhafterweise lösbar mit der Reparaturschelle verbindbar. Beispielsweise kann im Stahlblech eine austauschbare Dichtung sitzen.
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Das Mantelelement und/oder das Rohr können aus elektrisch leitendem Material, insbesondere aus Stahl, beispielsweise aus Stahlblech, gebildet sein. Vorteilhafterweise isoliert die Dichtung das Mantelelement, das beispielsweise als Stahlband ausgebildet sein kann, galvanisch vom Rohr.
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Vorteilhafterweise hat das Dichtelement sowohl auf Über- wie Unterdruck wirkende Lippenelemente oder Lippendichtungen, welche den undichten Bereich des Rohrs oder die Schadenstelle im Rohr rundherum unterbrechungsfrei umschließen. Die Lippenelemente sind derart ausgebildet, dass sie sowohl bei im Rohr anliegendem Überdruck als auch bei im Rohr anliegenden Unterdruck den undichten Bereich des Rohrs dichtend umranden und in Gebrauchsstellung der Reparaturschelle dichtend zwischen dem am Mantelelement anliegenden Bereich des Dichtelements und dem Rohr verpresst sind.
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Die Anpressvorrichtung ist vorteilhafterweise so gestaltet, dass die gesamte Toleranz einer Rohrgröße ausgeglichen wird.
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Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit ist die Anpressvorrichtung vorteilhafterweise so gestaltet, dass keine Punktauflage auf dem Rohr ist sondern dass das Profil an mindestens zwei Linien auf dem Rohr festliegt. Das Aufliegen des Profils auf mindestens zwei Linien hat den Vorteil, dass die Gefahr des Abrutschens beim Festschrauben der Anpressvorrichtung verhindert wird.
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Vorteilhafterweise weist die Dichtung ein totraumfreies Profil auf. Dabei ist der Begriff totraumfrei in Bezug auf die Durchströmung zu sehen. Als Totraum wird vorliegend ein Raum bezeichnet, in dem das Fluid steht. Vorliegend ist ein Totraum also ein Fluid gefüllter Bereich, der nicht von dem Fluid durchflossen wird. Das totraumfreie Profil des Dichtelements hat den Vorteil, dass das Dichtelement totraumfrei mit dem Rohr verbindbar ist. Mit anderen Worten ist das totraumfreie Profil derart ausgebildet, dass Fluid, welches aus dem undichten Bereich des Rohrs austritt, den zwischen dem Rohr und dem Dichtelement angeordneten und von dem Dichtelement umschlossenen Bereich durchfließt. Somit wird der dem Rohr zugewandte und von dem Dichtelement umgebene Bereich von dem aus dem Rohr austretenden Fluid durchflossen, und es können sich keine Bakterien an den Wandungen des Dichtelements oder des Rohrs festsetzen und vermehren.
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Das Dichtelement weist mindestens ein Noppenelement oder Noppen auf, welche das Volumen des zwischen Dichtung und Rohr eingeschlossenen Fluids, beispielsweise Wassers, minimieren.
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Vorteilhafterweise wird das Mantelelement, insbesondere das Stahlblech, durch das Verbindungselement, insbesondere den Bügel, mittels der Anpressvorrichtung auf das Rohr gepresst.
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Mantelelement, Verbindungselement und Anpressvorrichtung sind vorteilhafterweise an der Außenseite des Rohrs anordbar.
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Zum Fixieren des Dichtelements kann das bogenförmig oder teilkreisförmig geformte Mantelelement mindestens zwei Halteelemente und/oder mindestens zwei Klemmelemente aufweisen.
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Die Halteelemente sind vorzugsweise an den einander gegenüberliegenden und im Querschnitt bogenförmigen oder teilkreisförmigen Enden des Mantelelements angeordnet. Vorteilhafterweise erstrecken sich die Halteelemente ausgehend von den bogenförmigen oder teilkreisförmigen Enden des Mantelelements derart radial nach innen, dass das Dichtelement verrutschsicher zwischen den Halteelementen anordbar ist und in Richtung der Längsachse der Reparaturschelle fixierbar ist.
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Die Klemmelemente sind vorteilhafterweise an zwei sich einander gegenüberliegenden und sich in Längsrichtung des Mantelelements erstreckenden axialen Endbereichen des Mantelelements, insbesondere an der jeweiligen dem Rohr zugewandten Innenseite der sich axial erstreckenden Endbereiche des Mantelelements, angeordnet. Die Klemmelemente sind dazu ausgebildet ein Verrutschen des Dichtelements in Umfangsrichtung des Mantelelements zu verhindern.
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Die Reparaturschelle der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass sie über ein bestehendes Rohr montiert werden kann, ohne dass das Rohr aufgetrennt werden muss. Das Dichtelement der vorstehend dargelegten Art sowie die hier beschriebene Reparaturschelle zeichnen sich aus durch eine besonders einfache und schnelle Handhabung, geringen Einbauplatzverbrauch und eine Installation bei der ein Berühren des Dichtelements mit dem Erdreich im Graben praktisch ausgeschlossen ist. Insbesondere kann die Reparaturschelle ohne Werkzeuge auf das Rohr montiert werden und hält in einem ersten Moment alleine mit Hilfe des lösbaren Verschlusses, insbesondere des Schnappverschlusses oder des Klickverschlusses, des Mantelelementenden-Verbindungselements und des Mantelelements.
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Die Reparaturschelle ist mit einem neuen oder ausgetauschten Dichtelement wiederverwendbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Wie bereits vorstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die dem Anspruch 1 sowie dem Anspruch 7 nachgeordneten Ansprüche verwiesen, andererseits werden weitere Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung nachstehend unter anderem anhand des durch 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 in isometrischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel für eine Reparaturschelle gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Ausführungsbeispiel für ein Dichtelement gemäß der vorliegenden Erfindung und
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2 in isometrischer Darstellung das Dichtelement aus 1. Gleiche oder ähnliche Ausgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind in 1 und 2 mit identischen Bezugszeichen versehen.
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Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
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Im anhand 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine wiederverwendbare Reparaturschelle gezeigt, die zum Abdichten von örtlich begrenzten Korrosionsschäden an erdverlegten Duktilgussleitungen in der Wasser- und Gasversorgung ausgebildet ist.
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Diese Reparaturschelle besteht aus einem gebogenen oder gewalzten Stahlblech 1, das auf einer Seite ein Scharnier 2 aufweist und auf der anderen Seite einen Schnappverschluss 3.
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Das Stahlblech wird mittels eines Bügels 4 geschlossen, der auf der einen Seite mit dem Scharnier verbunden ist und auf der anderen Seite das Gegenstück zum Schnappverschluss 3 aufweist.
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Auf der Innenseite des gebogenen Stahlblechs 1 liegt eine auswechselbare Dichtung 5.
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Das Stahlblech 1 ist zusätzlich an den beiden Frontseiten umgebogen 6. Zusammen mit einer Leiste 7 am Scharnier 2 und dem Schnappverschluss 3 wird die Dichtung 5 so an Ort gehalten. Wobei die Dichtung 5 die galvanische Isolation zwischen dem Stahlblech und dem Rohr gewährleistet.
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Die Dichtung 5 selber weist sowohl nach Über- als auch nach Unterdruck wirkende geschlossen rundum führende Lippendichtungen 8 auf. Die Lippendichtungen 8 werden nirgends unterbrochen und werden durch das Stahlblech 1 auf dem Rohr fixiert. Die Lippendichtungen 8 nutzen den Druck des Mediums um den nötigen Anpressdruck auf dem Rohr zu gewährleisten. Die Dichtung 5 weist zusätzlich Noppen 9 auf, um das Volumen des eingeschlossenen Mediums zu minimieren.
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Der Bügel 4 selber besitzt eine Vorrichtung, um das Stahlblech 1 fest an das Rohr 200 zu ziehen. Eine mögliche Implementation besteht aus einem U-förmigen Profil 10, das mittels, beispielsweise fünf, Schrauben 11 auf das Rohr 200 gepresst wird, gleichzeitig den Bügel 4 vom Rohr 200 wegdrückt und somit das Edelstahlblech 1 fest an das Rohr 200 presst. Der Bügel 4 selber hat keine Dichtungsfunktion.
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Die Schrauben 11 liegen alle auf derselben Seite der Reparaturschelle und werden mit Kontermuttern 12 gesichert. Die Schrauben 11 sind in jeder Lage einfach zugänglich und können ohne besonderes Werkzeug angezogen werden.
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Sowohl das Stahlblech 1 wie auch der Bügel 4 weisen je einen Haltegriff 13 auf, welche die Montage vereinfachen.
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Die Reparaturschelle weist zudem ein dem Auflageelement 16 zugeordnetes, Isolierelement auf. Dieses Isolierelement ist als Wechselelement ausgebildet.
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Das Isolierelement ist dazu ausgebildet das Profil 10 der Anpressvorrichtung galvanisch vom Rohr 200 zu isolieren. Das Isolierelement ist in 1 und 2 nicht gezeigt. Das Isolierelement kann beispielsweise an dem in 1 gezeigten Auflageelement 16 angeordnet werden.
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Das Isolierelement kann beispielsweise aus Gummi gebildet sein. Beispielsweise kann das Isolierelement eine Gummiunterlage sein, die auf dem U-förmigen Profil 10 aufbringbar ist. Die Gummiunterlage kann austauschbar sein.
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Das Isolierelement hat selber keine Dichtfunktion. Es dient lediglich der galvanischen Isolation zwischen Profil 10 und Rohr 200.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- bogenartig, insbesondere kreisbogenartig, geformtes oder teilkreisförmiges Mantelelement, insbesondere gebogenenes oder gewalztes Stahlblech, der Reparaturschelle 100
- 2
- gelenkiges Verbindungselement, insbesondere Scharnier, des Mantelelements 1
- 3
- Verschlusselement, insbesondere Schnappverschlusselement des Mantelelements 1 der Reparaturschelle
- 4
- Mantelelementenden-Verbindungselement, insbesondere Bügel, beispielsweise zum Schließen des Mantelelements 1 ausgebildeter Bügel, wobei das Mantelelementenden-Verbindungselement 4 vorzugsweise auf der einen Seite mit dem gelenkigen Verbindungselement 2 verbunden ist und auf der anderen Seite das Gegenstück zum Verschlusselement 3 des Mantelelements 1 aufweist
- 5
- Dichtelement, insbesondere Dichtung, beispielsweise an der Innenseite des Mantelelements 1 angeordnetes, etwa zur galvanischen Isolation zwischen Mantelelement 1 und zu reparierendem Rohr 200 ausgebildetes Dichtelement
- 6
- Halteelement zum Fixieren des Dichtelements 5 in axialer Richtung, insbesondere nach radial Innen gebogene Umformung des Mantelelements 1
- 7
- Klemmelement, insbesondere Leiste, zum Verhindern einer Bewegung des Dichtelements 5 in Umfangrichtung des Mantelelements 1
- 8
- Lippenelement, insbesondere Lippendichtelement oder Lippendichtung, des Dichtelements 5
- 9
- Noppenelement, insbesondere Noppen, des Dichtelements 5
- 10
- Profil, insbesondere U-förmiges Profil, das mittels Anpressdruck-Einstellmitteln 11, 12 zum Rohr 200 hin pressbar ist und dabei das Verbindungselement 4 vom Rohr 200 weg drückt
- 11
- Anpressdruck-Einstellmittel, insbesondere Schraube
- 12
- weiteres Anpressdruck-Einstellmittel, insbesondere Kontermutter
- 13
- Haltegriff des Mantelelements 1 oder des Verbindungselements 4
- 14
- erste Auflagefläche, insbesondere Auflagelinie, des Profils 10 der Anpressvorrichtung
- 15
- weitere Auflagefläche, insbesondere Auflagelinie, des Profils 10 der Anpressvorrichtung
- 16
- Auflageelement
- 20
- korrespondierende Ausnehmung des Dichtelements 5 für das Halteelement 6 des Mantelelements 1
- 22
- korrespondierende Ausnehmung des Dichtelements 5 für das Klemmelement 7 des Mantelelements 1
- 200
- Rohr, insbesondere Rohrleitung
