CH374858A - Weather protection device on a bolt with a head or nut - Google Patents

Weather protection device on a bolt with a head or nut

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CH374858A
CH374858A CH8030159A CH8030159A CH374858A CH 374858 A CH374858 A CH 374858A CH 8030159 A CH8030159 A CH 8030159A CH 8030159 A CH8030159 A CH 8030159A CH 374858 A CH374858 A CH 374858A
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CH
Switzerland
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bolt
sealing member
nut
head
cap
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CH8030159A
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German (de)
Inventor
Matissek Hugo
Original Assignee
Nienburger Metallwarenfab Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/14Cap nuts; Nut caps or bolt caps
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/36Connecting; Fastening
    • E04D3/3605Connecting; Fastening of roof covering supported directly by the roof structure
    • E04D3/3606Connecting; Fastening of roof covering supported directly by the roof structure the fastening means being screws or nails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B33/00Features common to bolt and nut
    • F16B33/004Sealing; Insulation

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Description

  

      Witterungssehutzvorrichtung    an. einem     mit    Kopf ;öder, Mutter versehenen     2Bolzen       Die Neuerung bezieht sich auf eine Witterungs  schutzvorrichtung an einem mit Kopf     oder-Mutter        ver-          sehenen    Bolzen zur Befestigung von Bauelementen  an Gebäudeteilen.  



  Plattenförmige Bauelemente, insbesondere solche,  die als     Dacheindeckung    anzusehen sind, müssen mit  dem Dachstuhl kraftschlüssig verbunden werden.  Dies geschieht im Regelfall mittels Gewindebolzen  oder mittels hakenförmiger, im Dachstuhl veranker  ter Glieder, die mit ihrem Schaft durch eine Bohrung  der zu befestigenden Bauelemente     hindurchreichen     und<U>dann</U> mittels einer Mutter festgelegt werden.

   Es  ist bekannt, die Bolzen an der Durchführungsstelle  mittels Dichtungsring oder     Dichtungsseheibe    gegen  eindringende Nässe abzudichten, so     dass    die in den  Dachplatten vorgesehenen     Bolzenlöcher    auch dann,  wenn diese einen grösseren Durchmesser aufweisen  als der     Bolzenschaft,    ausreichend abgedichtet sind.  Man verwendet Dichtungsringe oder Dichtungsschei  ben, die aus nachgiebigem Werkstoff, z. B. Blei, oder  aber aus elastisch nachgiebigem Werkstoff, z. B.       Kunstganuni    oder Kunstharz (Polyplast) bestehen.

    Diese Werkstoffe haben die Eigenschaft, sich bei  axialem Anziehen des Verbindungsmittels so<B>zu</B> ver  formen,     dass    eine wirkungsvolle Abdichtung an allen  abdichtungsbedürftigen Stellen eintritt.  



  Es ist auch bekannt, die     Abdichtglieder,    welche  den     Bolzenschaft    ringförmig umgeben, muldenförmig  auszugestalten, so     dass    am äusseren Rand beim An  ziehen des Verbindungsmittels ein höherer     Anpress-          druck    herrscht als in der Nähe des     Bolzenschaftes.     



  Es ist ferner bekannt, solche Dichtglieder     in#    der  Nähe des     Bolzenschaftes    unter Werkstoffanhäufung  etwas dicker zu gestalten, und zwar in Richtung der       Bolzenlängsachse.    Dadurch wird erreicht,     dass    auch  zwischen dem Lochrand des zu befestigenden Bau  elementes -und dem     Bolzenschaft    ausreichende<B>Ab-</B>         dichtung    eintritt, indem nämlich der<B>-</B>     Werkstoff    des  ,nachgiebigen oder elastisch nachgiebigen Dichtgliedes  in den etwa vorhandenen Ringspalt     hineingepresst     wird.  



  Man hat     auch-bereits-vorgeschlagen,.    den     Bolzen-          kopf    oder das mit Gewinde versehene, -über die     An-          ziehmutter    vorstehende     Bolzenende    einschliesslich der  erwähnten Mutter mit einer witterungsbeständigen  Schutzkappe zu überdecken, die sich mit ihrem  unteren Rand abdichtend auf das     ringförmige:Dich-          tungsglied    in axialer Richtung auflegt.  



  Die Befestigung einer solchen Schutzkappe er  fordert bei den bekannten Ausführungen jedoch  immer das Vorhandensein von Gewindegängen am  Bolzen. Die. Schutzkappe wird entweder mit selbst  einschneidendem oder     mit-vorgeschnittenem    Gewinde  auf den     Bolzenschaft    aufgeschraubt, so,     dass    sich ihr  Rand in axialer Richtung, gegen die     Abdichtscheibe     anlegen kann. Eine solche Ausführungsform erfor  dert aber eine relativ grosse Bauhöhe, weil gefordert  werden     muss,        dass    immer ein ausreichend langer  Gewindeteil -aus -der Ebene ödes Bauelementes nach  aussen vorsteht.  



  Man kann nun eine an sich bekannte Schutzkappe  so ausführen,     dass    ihre, Befestigung ohne Vorhan  densein von Gewinde und- ohne Festlegung am     Bol-          zenschaft    bei nur geringer Bauhöhe der Schutzkappe  möglich ist. Gleichzeitig kann man die Befestigung  vereinfachen, indem die<B>-</B> Schutzkappe ohne     Dreh-          be,wegung    aufgesetzt wird.

   Es ist dabei<B>zu</B> berücksich  tigen,<B>-</B>     dass    der unter der Schutzkappe befindliche       Bolzenkopf    -oder die     Bolzenmutter    unsichtbar sind,  und     -dass    man bei der Drehbewegung der Schutzkappe  keine Kontrolle darüber besitzt, ob     evtl.    die Mutter  in unerwünschter Weise     mitgedreht    wird, so     dass    dann  <B>--</B>die<B>-</B>Befestigung in axialer Richtung nicht<B>-</B> mehr  besteht.     Lässt    aber der- axiale Anzug etwas nach, so      ist die Abdichtung des     Bolzenschaftes    gegenüber dem  Bauelement nicht mehr zuverlässig gewährleistet.

    Diesem Mangel will die Neuerung abhelfen.  



  Die erfindungsgemässe Witterungsschutzvorrich  tung ist dadurch gekennzeichnet,     dass    der dem     Ab-          dichtglied    zugekehrte und einen     schaftförmigen    An  satz dieses     Abdichtgliedes    übergreifende Rand der  Kappe -eine     walstförmige    Verdickung, die sich in  montiertem Zustand in radialer Richtung, bezogen  auf die     Bolzenlängsachse,

      -unter     Werkstoffeigenfede-          rung    gegen den Ansatz des     Abdichtgliedes    anlegt  oder in eine Ringnut dieses Ansatzes mit     Vorspan-          nung    eingreift.  



  Diese Ausführung gewährleistet eine völlig ge  windelose Halterung der Schutzkappe. Sie     lässt    sich  dadurch sehr einfach aufsetzen und auch in ebenso  einfacher Weise wieder abnehmen, z. B. zwecks Kon  trolle der Befestigungsbolzen für die Bauelemente.  



  Die     Schuizkappe    kann so flach ausgeführt werden,       dass    sie den     Bolzenkopf    oder die     Bolzenmutter    be  rührt, wobei also das     Bolzenende    aus der     Bolzen-          mutter    nicht herausragen     muss.    Die Bolzen können  also kürzer gehalten werden, wodurch man an Bau  höhe spart. Die Schutzkappe wird entsprechend fla  cher und<U>kann</U> im Regelfall in ihrer Höhe ungefähr  ihrem halben Durchmesser entsprechen.  



  Die Befestigung ist aber nicht nur auf flache Kap  pen beschränkt. Sie ist vielmehr auch anwendbar  auf hochstehende Kappen, so     dass    auch Befestigungs  bolzen mit vorstehendem Gewindeteil alter Bauart  überdeckt werden können. Ausführungsbeispiele wer  den anhand der Zeichnung erläutert.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt einen Gewindebolzen mit Mutter  alter Bauart mit elastisch nachgiebigem     Abdicht-          glied    und     emier    diesem Glied zugeordneten Schutz  kappe im Querschnitt.  



       Fig.    2 zeigt einen mit     Abdichtglied    und flacher  ,Schutzkappe versehenen     Bolzenkopf    im Querschnitt.  Die     Fig.   <B>3</B> und 4 zeigen die Wirkungsweise des       Abdichtgliedes    an einem Gewindebolzen, der durch  ein Bohrloch eines flachen Bauelementes     hindurch-          reicht    und dieses nicht voll ausfüllt, ebenfalls im  Querschnitt.  



  Das aus elastisch nachgiebigem     Werkstoff    her  gestellte     Abdichtglied   <B>1,</B> welches den     Bolzenschaft    2  ringförmig umgibt, wird bei Anziehen der Mutter<B>3</B>  so verformt,     dass    zwischen dem Dichtungsglied<B>1</B> und  dem     Bolzenschaft    2     bzw.    auch zwischen dem     Bolzen-          schaft    und dem Lochrand des zu befestigenden Bau  elementes satte Anlage hergestellt wird und somit  volle Abdichtung besteht.  



  Der äussere Rand 4 des     Abdichtgliedes    liegt mit       Vorspannung    gegen den vorzugsweise flachen Bau  körper an. Besitzt dieser Baukörper eine schräge  oder gewellte oder     sonstwie    unebene Oberfläche, so  wird trotzdem volle Abdichtung hergestellt, weil das       Abdichtglied   <B>1</B> sich entsprechend verformt.  



  Die hutförmige Schutzkappe<B>5</B> gemäss     Fig.   <B>1</B>  Überdeckt die Mutter<B>3</B> und das verhältnismässig       w   <B>'</B> vorstehende,     mitGewinde    versehene     Bolzenende       <B>6,</B> ohne aber sich gegen den Bolzen irgendwie abzu  stützen. Das     Abdichtglied   <B>1</B> besitzt einen in Richtung  gegen die Mutter<B>3</B> etwas vorstehenden ringförmi  gen Ansatz<B>7.</B> Die Kappe besitzt wiederum an ihrem  Rande eine     wulstförmige    Verdickung<B>8,</B> die sich in  der Wirklage satt unter     Werkstoffeigenfederung    von  aussen gegen den Ansatz<B>7</B> des Körpers<B>1</B> anlegt.  



  Dadurch wird erreicht,     dass    die vorzugsweise me  tallischen Bolzen- und     Muttemteile,    die der Korro  sion ausgesetzt sind, gegenüber der Aussenluft völlig  abgeschlossen sind und somit nicht mehr korrodieren  können. Es ist hiernach nicht mehr erforderlich,  besondere Bolzen mit Oberflächenschutz<B>zu</B> benutzen.  



  Macht man das     Abdichtglied    und die Schutzkappe  aus Kunststoff, z. B. aus einem     sogenannten    Poly  plast, so sind diese Teile nicht     anstrichbedürftig    und  auch sonst einer Zerstörung durch Witterungsein  flüsse nicht ausgesetzt. Sie sind auch widerstands  fähig gegen schweflige Abgase und Dämpfe, zeigen  keine     Alterungserscheinungen    und verlieren auch  ihre     Abdichtwirkung    nicht unter dem     Einfluss    grosser  Temperaturschwankungen.  



       Fig.    2 zeigt eine flache Schutzkappe<B>5,</B> deren Bau  höhe etwa ihrem halben Durchmesser entspricht. Bei  dieser Ausführungsform greift die Randwulst<B>8</B> der  Kappe in eine entsprechende Ringnut des     Abdicht-          körpers   <B>1</B> ein, wobei auch dieser Körper zusätzlich  eine     wulstförmige    Randverdickung aufweist.  



  Bei dem Beispiel gemäss den     Fig.   <B>3</B> und 4 wird  aufgezeigt, wie sich das     Abdichtglied   <B>1</B> bei axialem  Anziehen des Verbindungsmittels, also des Befesti  gungsbolzens, verformt.  



  Das in dem zu befestigenden     plattenförnügen    Bau  element<B>9</B> vorgesehene Bohrloch<B>10</B> ist zum Ausgleich  von     Passungenauigkeiten    grösser gehalten als der  Durchmesser des     Schraubbolzens   <B>11.</B> Der elastisch  nachgiebige     Werkstoff    des     Abdichtgliedes   <B>1</B> wird bei  axialem Anziehen des Bolzens<B>11</B> so verformt,     dass     sich das     Abdichtglied    einerseits fest gegen den     Bol-          zenschaft    anlegt und anderseits auch gegen den Loch  rand der Bohrung<B>10,

  </B> so     dass    gegenüber beiden Bau  teilen gute Abdichtung herbeigeführt wird. Der äussere  Rand 4 des     Abdichtgliedes    legt sich dabei in an  sich bekannter Weise mit     Vorspannung    gegen die  Aussenfläche des Körpers<B>9</B> an.



      Weather protection device on. a 2-bolt with a head, or a nut The innovation relates to a weather protection device on a bolt with a head or nut for fastening structural elements to building parts.



  Panel-shaped components, in particular those that are to be regarded as roof cladding, must be connected to the roof structure with a force fit. This is usually done by means of threaded bolts or by means of hook-shaped links anchored in the roof structure, which extend with their shaft through a hole in the components to be fastened and are then fixed by means of a nut.

   It is known to seal the bolts at the feed-through point against penetrating moisture by means of a sealing ring or sealing washer, so that the bolt holes provided in the roof panels are adequately sealed even if they have a larger diameter than the bolt shank. One uses sealing rings or sealing washers ben made of flexible material such. B. lead, or made of resilient material such. B. Kunstganuni or synthetic resin (Polyplast) exist.

    These materials have the property of deforming when the connecting means is axially tightened in such a way that an effective seal occurs at all points requiring sealing.



  It is also known to design the sealing members, which ring-shaped around the bolt shank, trough-shaped, so that a higher contact pressure prevails on the outer edge when the connecting means is tightened than in the vicinity of the bolt shank.



  It is also known to make such sealing members somewhat thicker in the vicinity of the bolt shank with accumulation of material, specifically in the direction of the bolt's longitudinal axis. This ensures that sufficient sealing occurs between the edge of the hole of the construction element to be fastened and the bolt shank, namely by the material of the flexible or elastically flexible sealing member is pressed into the existing annular gap.



  One has-already-proposed. to cover the bolt head or the threaded bolt end, including the nut, protruding beyond the tightening nut with a weather-resistant protective cap, the lower edge of which is sealingly placed on the annular sealing member in the axial direction.



  The attachment of such a protective cap, however, always requires the presence of threads on the bolt in the known designs. The. Protective cap is screwed onto the bolt shank either with a self-cutting or with a pre-cut thread so that its edge can rest against the sealing washer in the axial direction. Such an embodiment, however, requires a relatively large overall height, because it must be required that a sufficiently long thread part always protrudes outward from the plane of the component.



  A protective cap known per se can now be designed in such a way that it can be attached without the presence of threads and without being fixed to the bolt shank with only a small overall height of the protective cap. At the same time, the fastening can be simplified by putting on the <B> - </B> protective cap without turning it.

   It is <B> to </B> to be taken into account <B> - </B> that the bolt head or the bolt nut located under the protective cap are invisible, and that one has no control over the rotation of the protective cap, whether the nut is rotated in an undesired manner, so that the <B> - </B> fastening in the axial direction then <B> - </B> no longer exists. However, if the axial tightening decreases somewhat, the sealing of the bolt shank with respect to the component is no longer reliably guaranteed.

    The innovation aims to remedy this deficiency.



  The weather protection device according to the invention is characterized in that the edge of the cap facing the sealing member and overlapping a shaft-shaped approach of this sealing member - a whale-shaped thickening which, in the assembled state, extends in the radial direction, based on the longitudinal axis of the bolt,

      - rests against the attachment of the sealing member under material springing or engages in an annular groove of this attachment with pretension.



  This design ensures a completely ge diaper-free mounting of the protective cap. This makes it very easy to put on and also to remove it again just as easily, e.g. B. to control the fastening bolts for the components.



  The Schuizkappe can be made so flat that it touches the bolt head or the bolt nut, so the bolt end does not have to protrude from the bolt nut. The bolts can therefore be kept shorter, which saves on construction height. The protective cap becomes correspondingly flatter and <U> can </U> as a rule correspond in height to approximately half its diameter.



  The attachment is not only limited to flat cap pen. Rather, it can also be used on upstanding caps, so that fastening bolts with a protruding threaded part of the old design can also be covered. Embodiments who explained with reference to the drawing.



       Fig. 1 shows a threaded bolt with an old type of nut with an elastically flexible sealing member and a protective cap assigned to this member in cross section.



       Fig. 2 shows a bolt head provided with a sealing member and a flat protective cap in cross section. FIGS. 3 and 4 show the mode of operation of the sealing element on a threaded bolt which extends through a borehole of a flat component and does not completely fill it, also in cross section.



  The sealing member <B> 1 </B> which is made of elastically flexible material and which surrounds the bolt shank 2 in a ring shape is deformed when the nut <B> 3 </B> is tightened so that between the sealing member <B> 1 </ B> and the bolt shank 2 or also between the bolt shank and the edge of the hole of the construction element to be fastened is made full contact and thus there is full sealing.



  The outer edge 4 of the sealing member is biased against the preferably flat construction body. If this structure has a sloping or corrugated or otherwise uneven surface, a full seal is nevertheless produced because the sealing member <B> 1 </B> deforms accordingly.



  The hat-shaped protective cap <B> 5 </B> according to FIG. <B> 1 </B> covers the nut <B> 3 </B> and the relatively w <B> '</B> protruding, threaded bolt end <B> 6, </B> but without any kind of support against the bolt. The sealing member <B> 1 </B> has an annular projection <B> 7 </B> which protrudes slightly in the direction towards the nut <B> 3 </B>. The cap in turn has a bead-shaped thickening <B> at its edge B> 8, </B> which in the actual action lies against the attachment <B> 7 </B> of the body <B> 1 </B> from the outside under the natural spring of the material.



  This ensures that the preferably metallic bolt and nut parts that are exposed to corrosion are completely sealed off from the outside air and can therefore no longer corrode. It is no longer necessary to use special bolts with surface protection <B> </B>.



  If you make the sealing member and the protective cap made of plastic, for. B. from a so-called poly plastic, these parts are not in need of painting and otherwise not exposed to destruction by Witterungsein flows. They are also resistant to sulphurous exhaust gases and vapors, show no signs of aging and do not lose their sealing effect under the influence of large temperature fluctuations.



       Fig. 2 shows a flat protective cap <B> 5 </B> whose construction height corresponds to about half its diameter. In this embodiment, the edge bead <B> 8 </B> of the cap engages in a corresponding annular groove of the sealing body <B> 1 </B>, this body also having a bead-shaped edge thickening.



  In the example according to FIGS. 3 and 4, it is shown how the sealing member <B> 1 </B> is deformed when the connecting means, ie the fastening bolt, is axially tightened.



  The borehole <B> 10 </B> provided in the plate-shaped construction element <B> 9 </B> to be fastened is kept larger than the diameter of the screw bolt <B> 11 </B> to compensate for inaccuracies in the fit. The elastically flexible one The material of the sealing member <B> 1 </B> is deformed when the bolt <B> 11 </B> is axially tightened in such a way that the sealing member rests firmly against the bolt shank on the one hand and also against the edge of the hole on the other B> 10,

  </B> so that a good seal is created against both components. The outer edge 4 of the sealing member lies against the outer surface of the body <B> 9 </B> in a manner known per se.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH</B> Witterungsschutzvorrichtung an einem mit Kopf oder Mutter versehenen Bolzen zur Befestigung von Bauelementen<B>(9)</B> an Gebäudeteilen, wobei der Bol- zenschaft (2) durch eine Bohrung des Bauelementes hindurchzureichen bestimmt ist, welche Vorrichtung ein den Bolzen ringförmig umgebendes, zwischen dem Bolzenkopf bzw. der Anziehmutter <B>(3)</B> und dem Bau element<B>(9)</B> anzuordnendes Abdichtglied <B>(1)</B> aus nach giebigem, witterungsbeständigem Stoff und eine Schutzkappe aufweist, dadurch gekennzeichnet, <B> PATENT CLAIM </B> Weather protection device on a bolt provided with a head or nut for fastening structural elements <B> (9) </B> to building parts, the bolt shank (2) being intended to reach through a hole in the structural element which device has a sealing member <B> (1) </B> to be arranged between the bolt head or the tightening nut <B> (3) </B> and the structural element <B> (9) </B>, surrounding the bolt in a ring shape </ B> made of generous, weather-resistant material and has a protective cap, characterized in that dass der dem Abdichtglied <B>(1)</B> zugekehrte und einen schaft- förmigen Ansatz<B>(7)</B> dieses Abdichtgliedes übergrei fende Rand der Kappe<B>(5)</B> eine wulstförmige Ver- dickung <B>(8)</B> aufweist, die sich in montiertem Zustand in radialer Richtung, bezogen auf die Bolzenlängs- achse, unter Werkstoffeigenfederung gegen den Ansatz <B>(7)</B> des Abdichtgliedes anlegt oder in eine Ringnut die ses Ansatzes mit Vorspannung eingreift. that the sealing member <B> (1) </B> facing and a shaft-shaped extension <B> (7) </B> this sealing member overlapping edge of the cap <B> (5) </B> a bead-shaped Thickening <B> (8) </B>, which in the assembled state rests in the radial direction, based on the longitudinal axis of the bolt, under material springiness against the shoulder <B> (7) </B> of the sealing member or engages in an annular groove this approach with bias. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Schutzvorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kappe<B>(5)</B> flach aus- geführt ist und in montiertem Zustand an dem Bol- zenkopf anliegt, und dass ihre Höhe näherungsweise ihrem halben Durchmesser entspricht (Fig. <B>3</B> und 4). 2. Schutzvorrichtung nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass sie aus einem elastisch nachgiebigen, witterungsbeständigen Kunststoff be steht. <B> SUBClaims </B> <B> 1. </B> Protective device according to patent claim, characterized in that the cap <B> (5) </B> is flat and in the assembled state on the bolt - zenkopf rests, and that its height corresponds approximately to half its diameter (Fig. 3 and 4). 2. Protection device according to dependent claim <B> 1 </B> characterized in that it is made of a resilient, weather-resistant plastic.
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