DE2553170A1

DE2553170A1 - Flexible rohrkupplung

Info

Publication number: DE2553170A1
Application number: DE19752553170
Authority: DE
Inventors: Abduz Zahid
Original assignee: Greer Hydraulics Inc
Current assignee: Greer Hydraulics Inc
Priority date: 1974-12-09
Filing date: 1975-11-27
Publication date: 1976-06-10
Also published as: GB1529729A; JPS5183216A; BR7508066A; AU8723875A; US3937496A; IL48464A0; FR2294381A1

Description

3/Du (547)

Patentanmeldung

Anm.: GREER HYDRAULICS, INC., eine Ges. n. d. Gesetzen des Staates New York, 5930 West Jefferson Boulevard, Los Angeles, California 90016. USA

Gez.; Flexible Rohrkupplung

Die Erfindung betrifft eine flexible Rohrkupplung aus zwei Forrastücken, die je eine durchgehende Axialbohrung aufweisen und aus je einem Sockelteil und einem daran anschließenden Schaftteil von geringerem Querschnitt bestehen, so daß jedes Formstück am Übergang zwischen dem Sockelteil und dem Schaftteil einen Absatz aufweist, wobei das Sockelteil des einen Formstückes von einem Flanschteil eines hülsenförmigen Verbindungsstückes umfaßt wird, das mit

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Mitteln zur lösbaren Befestigung am Sockelteil des zweiten Formstückes ausgestattet ist.

Wo Kupplungen und insbesondere Verschraubungen zur Verbindung zweier Rohre vorgesehen sind, übertragen sich, wenn bei den Verbindungselementen iietall auf lietall in Kontakt gelangt, die auf eines der Rohre ausgeübten Erschütterungen auf das andere Rohr. Solche mechanischen Erschütterungen können, wenn sie auf große Rohrlängen miteinander verbundener Rohre übertragen werden, heftige Schwingungen aufbauen, die dazu führen, daß sogar die Rohre von den Wänden, an denen sie befestigt sind, losgerissen und zerstört werden.

Außerdem wird durch eine starre Verbindung zweier Rohre, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind, die Verbindung die Rohre dauernd belasten, was schließlich zu einem Rohrbruch führen kann, insbesondere, wenn die Rohre auch noch mechanischen Erschütterungen ausgesetzt sind.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine flexible Rohrkupplung zu schaffen, die verhältnismäßig wenig Einzelteile aufweist, mit niedrigen Kosten leicht hergestellt werden kann, mit einem üblichen RohrschlUssel zu montieren ist und insbesondere zuverlässig die übertragung mechanischer Erschütterungen von einem der Rohre auf das andere auf ein Minimum reduziert und schließlich auch eine Verbindung zweier Rohre zuläßt, welche nicht genau fluchten, ohne daß dadurch die Rohre übermäßig beansprucht werden.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen flexiblen Rohrkupplung schlägt die Erfindung zur Lösung der gestellten Aufgabe vor, daß

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das hülsenförmige Verbindungsstück ein zwischen den Sockelteilen der Formstücke angeordnetes elastisches Zwischenstück umschließt, wobei das Sockelteil des einen Formstückes einen größeren Durchmesser aufweist als eine das Schaftteil des Formstückes aufnehmende öffnung in einem Flanschteil des Verbindungsstückes.

Vorzugsweise bestehen die Mittel zur lösbaren Befestigung des hülsenförmigen Verbindungsstückes am Sockelteil des anderen Formstückes aus einem Innengewinde an einem Hülsenende und einem Außengewinde am Außenumfang des Sockelteils.

Vorzugsweise weist die Öffnung im Flanschteil des Verbindungsstückes einen erheblich größeren Durchmesser auf als das Schaftteil des Formstückes, wodurch zwischen der Öffnung und dem Schaftteil ein Ringspalt freibleibt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß Teile des elastischen Zwischenstückes zwischen dem Absatz des einen Formstückes unu dem Flanschteil sowie zwischen den Sockelteilen der Formstücke angeordnet sind, wobei das hülsenförmige Verbindungsstück und das Sockelteil des anderen Formstückes ineinander greifen und Teile des elastischen Zwischenstückes zusammenpressen.

Eine Außenfläche des Sockelteils des anderen Formstückes weist vorzugsweise um eine Axialbohrung einen Ringwulst auf, der in ein Bodenteil des elastischen Zwischenstückes hineindruckt, wobei das Bodenteil als Dichtung zwischen den Sockelteilen der Formstücke angeordnet ist.

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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das elastische Zwischenstück etwa becherförmig ausgebildet und besteht aus einer im wesentlichen zylindrischen Seitenwand sowie an einem Ende aus dem Sodenteil und am anderen Ende aus einem ringförmigen Innenbord, das eine öffnung bildet, wobei die zylindrische Seitenwand das Sockelteil des ersten Formstückes umfaßt, wobei ferner das ringförmige Innenbord des elastischen Zwischenstückes zwischen dem Flanschteil des Verbindungsstückes und dem ringförmigen Absatz des Formteils sitzt, während die Seitenwand des Zwischenstückes zwischen einem HUlsenteil des Verbindungsstückes und dem äußeren Umfang des Sockelteils des einen Formstückes sitzt, während das Bodenteil zwischen dem Sockelteil des vorgenannten Formstückes und dem Sockelteil des anderen Formstückes angeordnet ist, wobei im Bodenteil eine Axialbohrung angeordnet ist, die mit den Axialbohrungen der Formstücke fluchtet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele sowie in den Ansprüchen aufgeführt.

Es zeigen:

Fig. 1 die noch nicht miteinander verschraubten Kupplungsteile in einem Längsschnitt,

Fig. 2 die miteinander verschraubten Kupplungsteile gleichfalls in einem Längsschnitt,

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Fig. 3 eine Kupplung im Zustand der Fig. 2, jedoch in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines der Formstücke gemäß Fig. 3

una

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht die flexible Rohrkupplung im wesentlichen aus einem Formstück 11 mit einem T-förmigen Querschnitt, der ein Sockelteil 12 und ein Schaftteil 13 mit vermindertem Durchmesser erkennen läßt, wodurch am Sockelteil 12 ein ringförmiger Absatz 14 entsteht.

Durch das Formstück Π ist eine Axialbohrung 15 geführt, die an ihrem äußeren Ende einen vergrößerten Durchmesser aufv/eist, der ein Gewindeteil 16 bildet, das bis zu einem ringförmigen Absatz 17 reicht. Das Innengewindeteil 16 dient zur Aufnahme eines Rohres IV, das an einem Ende 18 mit entsprechendem Außengewinde versehen ist.

Das Sockelteil 12 des Formstückes 11 ist von einem etwa becherförmigen, elastischen Zwischenstück 21 aus natürlichem oder synthetischen Gummi umgeben.

Eine Seitenwand 22 des elastischen Zwischenstückes 21 ist im wesentlichen zylindrisch und führt zu einem Bodenteil 23, das eine Axial-

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bohrung 24 aufweist, die im Durchmesser ungefähr der Axialbohrung entspricht. Das dem Boden 23 gegenüberliegende Ende des elastischen Zwischenstückes 21 trägt ein Innenbord 25, welches eine axiale Öffnung 26 bildet, deren Durchmesser etwa dem Durchmesser des Schaftteiles 13 entspricht.

Die Seitenwand 22 des elastischen Zwischenstückes 21 ist so dimensioniert, daß das Sockelteil 12 des Formstückes 11 in. dem durch die Seitenwand 22, das Oodenteil 23 und das u'ord 25 gebildeten Hohlraum eng umschlossen ist.

Das Formstück 11 und das es umgebende elastische Zwischenstück 21 tragen ein Verbindungsstück in Form eines Hülsenteiles 29, dessen Innendurchmesser geringfügig größer ist als der Äußendurchmesser der Seitenwandung 22 des elastischen Zwischenstückes 21, so daß der Hülsenteil 29 die Seitenwand 22 umfassen kann·

Das HUlsenteil 29 hat an einem Ende ein nach innen gerichtetes Flanschteil 31, das eine Öffnung 32 aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Äußendurchmesser des Schaftteiles 13 und kleiner ist als der Äußendurchmesser des Sockelteiles 12.

Das HUlsenteil 29 ist so dimensioniert, daß es über das Sockelteil und das ihn umfassende elastische Zwischenstück 21 mit dem Flanschteil 31, das auf dem Innenbord 25 sitzt, hinwegreicht, wobei ein Hülsenende 33 sich in Längsrichtung über die Außenfläche des Bodenteiles 23 des elastischen Zwischenstückes 21 hinaus erstreckt.

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Uie in Fig. 1 dargestellt, ist die Bohrung 35 des Hülsenteiles 29 am Ende 33 vergrößert und besitzt ein Gewindeteil 36, so daß ein Absatz 37 entsteht, der in einer Querebene liegt, die in Längsrichtung weiter innen sitzt, als eine Außenfläche 34 des Bodenteiles 23, Der Außenumfang der Seitenwand 22 des elastischen Zwischenteils 21 ist am Bodenteil 23 zu einem nachstehend beschriebenen Zweck nach innen mit einer Verjüngung 38 versehen· Mit dem Verbindungsstück wirkt ein Formstück 41, das gleichfalls einen T-förmigen Querschnitt aufweist, zusammen, wobei das Formstück 41 ein Sockelteil 42 und ein Schaftteil 43 mit geringerem Durchmesser aufweist. Das als Klemmstück ausgebildete Formstück 41 besitzt eine Axialbohrung 44, die vollständig durch das Formstück 41 hindurchgeht und einen Durchmesser aufweist, der dem Durchmesser der Axialbohrung 15 mit einer Durchmesservergrößerung am Ende entspricht, wo ein Gewindeteil 45 bis zu einem ringförmigen Absatz 46 führt. Das Innengewindeteil 45 dient zur Aufnahme eines mit entsprechendem Außengewinde versehenen Rohrendes 47.

Das Sockelteil 42 hat an seiner Außenfläche 48 einen Ringwulst 49. Am Umfang des Sockelteiles 42 befindet sich ein Außengewindeteil 51, so daß es in das mit entsprechendem Gewinde versehene Verbindungsstück 28 geschraubt werden kann.

Beim Zusammenbau der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kupplungsteile ist festzustellen, daß, nachdem das elastische Zwischenstück auf dem Sockelteil 12 montiert ist, das Verbindungsstück 28 so auf dem elastischen Zwischenstück 21 sitzt, daß das Flanschteil 31 des Verbindungsstückes 28 auf dem Innenbord 25 des elastischen Zwi~

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schenstückes 21 ruht und die Außenfläche 34 des Bodenteils 23 des elastischen Zwischenstückes 21 sich über den ringförmigen Absatz des Verbindungsstückes 28 hinaus erstrecken wird.

Das mit Innengewinde versehene Schaftteil 13 des Formstückes 11 wird mit dem Verbindungsstück 28 an das Rohrende 18 des Rohres 19 geschraubt. Das Sockelteil 42 des Formstückes 4I₇ in dessen mit Gewinde versehenem Schaftteil 43 das Gewindeteil 45 des Rohres 47 geschraubt wurde, wird an das Hülsenende 33 gesetzt, worauf das Verbindungsstück 28 gedreht und auf das Äußengewindeteil 51 des Sockelteils 42 geschraubt wird.

Das Einschrauben des Formstückes 4-1 in das Gewinde des Verbindungsstückes 28 bewirkt zunächst, daß der Ringwulst 49 in die Außenfläche 34 des Bodenteiles 23 gepreßt wird. Die Einwärtsbewegung des Sockelteils 42 wird dadurch begrenzt, daß es sich an den ringförmigen Absatz 37 anlegt, so daß das Material des Bodenteils 23 und des Innenbordes 25 nicht übermäßig zusammengepreßt wird.

Wenn das Sockelteil 42 auf dem ringförmigen Absatz 37 sitzt, wird das Bodenteil 23 des elastischen Zwischenstückes 21 gegen die Unterseite 52 des Sockelteils 12 und das Innenbord 25 zwischen dem Absatz 14 und dem Flanschteil 31 gepreßt.

Da durch die Verjüngung 38 am Bodenteil 23 des elastischen .Zwischenstückes 21 eine Lücke entsteht, wird die bei der Zusammenpressung entstehende Materialbewegung am elastischen Zwischenstück 21, wie in Fig. 2 gezeigt, aufgenommen.

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Der durchmesser eier Öffnung 32 ist kleiner als der Durchmesser des Sockelteils 12 des rormstückes 11. *>^:enn also aus irgendeinem Grunde eine Kraft gegen eines der Rohre 19 und 47 oder gegen beide Rohre wirksam werden sollte, um sie auseinanderzuziehen, würde, selbst bei einer Kraft, die ausreicht, um durch das stGrre i-lanschteil 31 das elastische Innenbord 25 abzuscheren, der Flanschteil 31 gegen die obere Fläche des Sockelteiles 12 anliegen und die Rohre 19 und 47 würden, da die erwähnte Fläche einen größeren Durchmesser hat als die Öffnung 32, immer noch verbunden bleiben.

Es ist offensichtlich, daß mit der oben beschriebenen Konstruktion zwei Rohre 19 und 47 verbunden werden können und die übertragung irgendeiner Erschütterung von einem Rohr zum anderen wesentlich verringert wird.

Die Verringerung der Übertragung mechanischer Erschütterungen entsteht dadurch, aaß keine starre Verbindung zwischen Metall und Metall an den beiden Rohren besteht, sondern, daß vielmehr die Verbindung über das dazwischengesetzte elastische Zwischenstück 21 erfolgt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

Selbst wenn die beiden Rohre 19 und 47 nicht in Längsrichtung fluchten, können diese leicht über die erfindungsgemäße Kupplung verbunden werden, da eine seitliche Bewegung infolge des Ringspaltes 53 zwischen dem umfang 54 des Flanschteiles 31 und dem Schaftteil 13 möglich ist. Wenn daher beispielsweise das Rohr 19 etwas nach links aus der Achse des Rohres 47 heraus geneigt werden sollte, würde sich, da die Formstücke 11 und 41 durch das Anziehen des Verbin-

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dungsstUckes 28 verbunden sind, dank des elastischen Zwischenstückes 21 das Sockelteil 12 sogleich neigen und das elastische Material des Zwischenstückes 21 würde leicht diese Bewegung aufnehmen.

Obwohl das becherförmige, elastische Zwischenstück 21 einfach auf das Sockelteil 12 ohne besondere Verbindung montiert werden kann, liegt es im Rahmen der Erfindung, das Sockelteil 12 mit dem becherförmigen, elastischen Zwischenstück 21 zu einer geschlossenen Einheit zu verbinden.

Zu diesem Zweck ist in den Fig. 3 bis 5 ein Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei die entsprechenden Elemente mit den gleichen Zahlen wie in den Fig. 1 und 2 versehen sind, sich jedoch durch einen Strich unterscheiden.

Das Sockelteil 12' weist eine Vielzahl von ringsum verteilten Schlitzen 61 auf, die sich vom äußeren Umfang des Sockelteils 12' bis in dessen Axialbohrung 15' erstrecken.

Wenn das elastische Zwischenstück 21' ganz mit dem Formstück Π* vereinigt ist, werden die Schlitze 61 mit dem elastischen Material gefüllt werden und die Bohrungswandung 15' des Formstückes II¹ erhält eine Schicht oder Manschette 63 aus elastischem Material 62, das mit dem Formstück 11' verbunden ist und in den Schlitzen 61 sitzt.

Bei der Ausgestaltung des elastischen Zwischenstückes 21', wie es in Fig. 3 dargestellt ist, würde es fest mit dem Formstück 11' ver-

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ankert sein, wodurch auch die entfernteste Möglichkeit ausgeschlossen bleibt, daß der Aufbau eines übermäßigen Druckes in der Äxialbohrung 15' ein Herauspressen des elastischen Zwischenstückes 21' durch den Ringspalt 53' verursachen könnte.

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Claims

Patentansprüche;

Γ 1.,Flexible Rohrkupplung aus zwei Formstücken, die je eine durchgehende Axialbohrung aufweisen und aus je einem Sockelteil und einem daran anschließenden Schaftteil von geringerem Querschnitt bestehen, so daß jedes Formstück am Übergang zwischen dem Sockelteil und dem Schaftteil einen Absatz aufweist, wobei das Sockelteil des einen Formstückes von einem Flanschteil eines hülsenförmigen Verbindungsstückes umfaßt wird, das mit Mitteln zur lösbaren Befestigung am Sockelteil des zweiten Formstückes ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das hülsenförmige Verbindungsstück (28) ein zwischen den Sockelteilen (12, 42) der Formstücke (Π bzw. 41) angeordnetes elastisches Zwischenstück (21) umschließt, wobei das Sockelteil (12) des einen Formstückes (11) einen größeren Durchmesser aufweist als eine das Schaftteil (13) des Formstückes (H) aufnehmende Öffnung (32) in einem Flanschteil (31) des Verbindungsstücken (28).

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur lösbaren Befestigung des hülsenförmigen Verbindungsstückes (28) am Sockelteil (42) des anderen Formstückes (41) aus einem Innengewinde (36) an einem Hülsenende (33) und einem Außengewindeteil (51) am Außenumfang des Sockelteils (42) bestehen.

3. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (32) im Flanschteil (31) des Verbindungsstückes (28) einen erheblich größeren Durchmesser aufweist als das Schaft-

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teil (13) des Formstückes (H), wodurch zwischen der l'ffnunc; (32) und dem Schaftteil (13) ein Ringspalt (53) freibleibt.

4. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3_f dadurch gekennzeichnet, dai3 Teile des elastischen Zwischenstückes (21) zwischen dem Absatz (14) des einen Formstückes (H) und dem Flanschteil (31) sowie zwischen den Sockelteilen (12, 42) der Formstücke (11 bzw. 41) angeordnet sind, wobei das hülsenförmige Verbindungsstück (28) und das Sockelteil (42) des anderen Formstückes (41) ineinander greifen und Teile des elastischen Zwischenstückes (21) zusammenpressen.

5. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, OaB eine Außenfläche (48) des Sockelteils (42) des Formstückes (41) um eine Axialbohrung (44) einen Ringwulst (49) aufweist, der in ein Bodenteil (23) des elastischen Zwischenstückes (21) hineindrückt, wobei das Bodenteil (23) als Dichtung zwischen dem Sockelteil (42) und dem Sockelteil (12) des Formstückes (11 bzw. 41) angeordnet ist.

ό. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da£ der Teil einer Axialbohrung (24) des Formstuckes (H), der durch das Schaftteil (13) hindurchführt, mit Innengewinde (16) versehen ist und einen vergrößerten Durchmesser aufweist, so daß ein ringförmiger Absatz (17) entsteht, wodurch nach dem Einschrauben eines mit Außengewinde versehenen Rohrendes (18) in das Innengewinde (16) das Rohrende (18) gegen den Absatz (17) anliegt.

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/. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis O₇ dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Zwischenstück (21) etwa becherförmig ausgebildet ist und aus einer im wesentlichen zylindrischen Seitenwand (22) sov/ie an einem Ende aus dem Dodenteil (23) und am anderen Ende aus einem ringförmigen Innenbord (25), das eine öffnung (26) bildet, besteht, wobei die zylindrische Seitenwand (22) das Sockelteil (12) des ersten FormstUckes (11) umfaßt, wobei das ringförmige Innenbord (25) des elastischen Zwischenstückes (21) zwischen dem Flanschteil (31) des Verbindungsstückes (28) und dem ringförmigen Absatz (14) des Formteils (H) sitzt, während die Seitenwand (22) des Zwischenstückes (21) zwischen einem Hülsenteil (29) des Verbindungsstückes (28) und dem äußeren Umfang des Sockelteils (12) des Formstückes (11) sitzt, während das Dodenteil (23) zwischen dem Sockelteil (12) des Formstückes (H) und dem Sockelteil (42) des FormstUckes (41) angeordnet ist, wobei im Bodenteil (23) eine Axialbohrung (24) angeordnet ist, die mit den Axialbohrungen (15, 44) der Formstücke (Π bzw. 41) fluchtet.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnung (26), die durch das Innenbord (25) des elastischen Zwischenstückes (21) gebildet ist, etwa dem Durchmesser des Schaftteiles (13) des FormstUckes (11) entspricht und beträchtlich kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung (32) im Flanschteil (31) des Verbindungsstückes (28).

9. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (28) an einem dem Flanschteil (31) gegenüberliegenden Ende (33) ein Innengewindeteil (36) mit vergrößertem Durch-

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messer aufweist, wodurch ein ringförmiger Absatz (37) gebildet ist, wobei der Umfang des Sockelteils (42) des Formstückes (41) ein Außengewindeteil (51) besitzt, das in das Innengewindeteil (36) des Verbindungsstückes (28) so eingeschraubt werden kann, aaß_r wenn das Verbindungsstück (2S) gedreht wird, das Sockelteil (42) des Formstückes (41) so weit in das Innengewindeteil (36) des Verbindungsstückes (28) bewegbar ist, daß eine Außenfläche (34) des Bodenteils (23) des Zwischenstückes (21) in einer Ebene liegt, die noch einen Abstand zur Ebene des ringförmigen Absatzes (37) am Hülsenende (33) des Verbindungsstückes (28) besitzt.

10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (48) des Sockelteils (42) des Formstückes (41) den ringförmigen die Axialbohrung (44) umgebenden 'Wulst (4V) trägt, der sich um die Axialbohrung (24) in das 3odenteil (23) des Zwischenstückes (21) preßt.

11. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, aaß der Außenumfang der Seitenwand (22) des Zwischenstückes (21) am ßodenteil (23) eine Verjüngung (38) aufweist.

12. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sockelteil (12¹) des Formstückes (IT) einen durchgehenden Schlitz (61) aufweist, in dem hinein sich das Material (62) des elastischen Zwischenstückes (21') drückt, um es mit dem Formstück (11*) zu verankern.

13c Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das

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Sockelteil (12¹) des ersten Formstückes (11^f) eine Vielzahl durchgehender Schlitze (61) aufweist, die in einer Reihe angeordnet sind, welche sich parallel zur Achse des FormstUckes (11') erstreckt, wobei das Material (62) des elastischen Zwischenstückes (21') von dessen Seitenwand (22) in die Schlitze (61) eindringt, um das elastische Zwischenstück (21') mit dem Formstück (H¹) zu verankern.

14. Kupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dal3 wenigstens ein Teil der durch das Sockelteil (12¹) des Formstückes (IT) hindurchgehenden Axialbohrung (15") eine Schicht aus elastischem Material (62) besitzt, die mit der Oberfläche des Sockelteils (12') verbunden ist, wobei das Sockelteil (12¹) in den Schlitzen (61) mit dem elastischen Material (62) völlig vereinigt ist.

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