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Die
Erfindung betrifft eine Hausanschlussvorrichtung zur Verbindung eines
Abwasserrohrs mit einem dickwandigen Kanalrohr und ein Verfahren
zum Herstellen eines Hausanschlusses.
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Aus
der
EP 0 603 775 B1 ist
ein Sattelstück bekannt, das in eine zylindrische Bohrung
in einem Mantel eines dickwandigen Kanalrohrs, insbesondere aus
Beton, einsetzbar ist. Dabei wird ein Dichtring in einer Dichtungshaltekammer
aufgenommen, welcher nach dem Einsetzen des Sattelstücks
in die Bohrung ausstülpt und dann bei der weiteren Montage
mit seiner Endverdickung gegen die Innenkante der Bohrung bepresst
wird, wodurch eine Abdichtung erzielt wird. Dieses Sattelstück
hat sich bewährt, setzt aber eine glattwandige Bohrung
mit definiertem Durchmesser voraus. Es darf lediglich ein kleiner Ringspalt
zwischen dem Außenumfang des Sattelstücks und
der Kanalrohrwand verbleiben, welcher durch den Dichtring überbrückt
wird. Bei der Sanierung alter Hausanschlüsse ist das bekannte
Sattelstück oftmals nicht einsetzbar, wenn die Öffnung
für den Hausanschluss nicht durch glatte Schnitte z. B. mit
Diamantbohrkronen hergestellt worden ist, sondern durch Aufschlagen
der Kanalrohrwandung. Neben der fehlen den definierten geometrischen
Form der Öffnung ist der Rohrmantel um die Öffnung
herum meist auch stark abgeplatzt. Es stehen somit keine Flächen
zur Verfügung, an die das Dichtringelement des bekannten
Sattelstücks angelegt werden könnten.
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Aus
der
EP 0 975 914 B1 ist
weiterhin ein Kugelgelenk-Sattelstück zum nachträglichen
Anschluss an dünnwandige Kanalrohre bekannt. Dieses besitzt an
einem Anschlussunterteil einen sattelförmig ausgebildeten
Kragrand, der über den Außenumfang des ansonsten
im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Unterteils hinaus steht
und es somit ermöglicht, einen kleineren Ringspalt zu überbrücken.
Um das Anschlussunterteil mit seinem vorspringenden Kragrand in
eine Bohrung einsetzen zu können, deren Innendurchmesser
im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Anschlussunterteils
entspricht, ist dieses so ausgebildet, dass es in einer seitlich
gekippten Lage, ggf. mit gleichzeitiger leichter Verformung des
aus Kunststoff hergestellten rohrförmigen Mantels, in das
Hauptrohr einsetzbar ist. Ist das Anschlussunterteil in der seitlich
gekippten Lage durch die Bohrung hindurch geführt, kann
es mit der Hand wieder hochgezogen werden, bis die Unterkante mit ihrem
Kragrand an der Innenwandung des Hauptrohrs anliegt. Bedingt durch
die erforderliche besondere Montageweise in seitlich gekippter Lage
ist die Gesamthöhe des Anschlussunterteils jedoch begrenzt
und ist für dickwandige Rohre daher nicht ausreichend.
Auch eine Vergrößerung des Kragrandes, die notwendig
wäre, um größere Bereiche außerhalb der
Nennweite an schadhaften Betonrohren abdecken zu können,
ist aus Gründen der beschriebenen besonderen Montageweise
nicht möglich.
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Es
stellt sich daher die Aufgabe, eine Hausanschlussvorrichtung und
ein Verfahren zur Verbindung eines Abwasserrohrs mit einem dickwandigen Kanalrohr
anzugeben, durch die ein Anschluss auch an unregelmäßig
geformte Öffnungen möglich ist und abgeplatzte
Bereiche an der Innenwandung dichtend abgedeckt werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Hausanschlussvorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
10 gelöst.
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Die
Erfindung kombiniert also in ungewöhnlicher Weise ein Anschlussunterteil,
das eigentlich nur für dünnwandige Rohre ausgebildet
und geeignet ist, mit neuartigen Zusatzteilen, um das Problem einer Hausanschlusssanierung
zu lösen und eine einfache montierbare und zugleich dauerhaft
dichtende Verbindung zu schaffen.
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Die
Erfindung setzt auf dem eingangs beschriebenen Anschlussunterteil
für dünnwandige Kanalrohre auf und nützt
dessen besondere Eignung, mit einem in Bezug auf die Öffnungsweite
eigentlich zu großen Umfang dennoch in einer besonderen Lage
montierbar zu sein, in der die Mittelachse des Anschlussunterteils
in etwa parallel zur Längsachse des Hauptrohrs steht bzw.
einen kleinen spitzen Winkel dazu einschließt. Durch die
Verwendung dieses an sich bekannten Anschlussunterteils wird ein
vorkragender Rand bereitgestellt, über den Andruckkräfte
auf den Umgebungsbereich der Öffnung ausgeübt werden
können.
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Erfindungswesentlich
ist die Kombination mit einer über den Kragrand an den
Innenmantel des Kanalrohrs anpressbaren hart-flexiblen Ausgleichsringscheibe. „Hart-flexibel"
meint im Sinne der Erfindung einen plastischen Werkstoff, der solche
Dehnungseigenschaften hat, die es zusammen mit der Ringbreite und
der Wandstärke der Ausgleichsringscheibe erlauben, die
Ausgleichsringscheibe soweit von Hand zu biegen, dass sie ebenfalls
in seitlich gekippter Lage durch die Öffnung im Kanalrohr
geschoben werden kann und auf das Anschlussunterteil aufgeschoben
werden. Auch hier ist der Außenumfang größer
als die Öffnungsweite.
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Ein „Ring"
im Sinne der Erfindung setzt keine kreisförmige Form voraus,
sondern lediglich einen geschlossenen Linienzug. Die Ausgleichsringscheibe
kann auch eine rechteckige Außenkontur aufweisen.
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Um
die erforderlichen Spannkräfte aufzubringen, ist ein Mitteilteil
vorgesehen, dass mit einem unteren Verbindungsabschnitt in das Anschlussunterteil
eingesetzt wird und darüberliegend einen Anschlussabschnitt
mit einem Außengewinde aufweist, der bis über
den Außenmantel des Kanalrohrs hinausragt. Der überragende
Teil wird noch durch einen Distanzring mit angeschlossener Sattelplatte
eingesetzt. Der über den Distanzring hinausragende Teil des
Außengewindeabschnittes des Mittelteils wird dann von einem
Gewinderad umfasst. Durch Drehen des Gewinderades kann dann über
das Mittelteil auch das Unterteil angezogen werden, wodurch dann
der Kragrand mit der dazwischen liegenden Ausgleichsringscheibe
an die Innenwandung des Kanalrohrs angepresst wird.
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Die
Ausgleichsringscheibe stellt somit eine nachträglich einsetzbare
Verbreiterung für den Kragrand des Unterteils dar. Durch
die erfindungsgemäße funktionelle Aufteilung eines
rein Distanz überbrückenden Elements in Form der
Ausgleichsringscheibe und eines Elements, durch welches die Ausgleichsringscheibe
an den Innenmantel anpressbar ist, ist eine Montageweise möglich,
bei der beide Teile von außen her an einem freigelegten
Kanalrohr einsetzbar sind, ohne dass Teile über Roboter
oder dergleichen von der Innenseite des Kanalrohrs her eingesetzt
werden müssen. Damit ist die nachträgliche Herstellung
eines dauerhaft dichtenden Hausanschlusses oder eine Hausanschlusssanierung
in besonders einfacher Weise möglich.
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Vorzugsweise
ist der Verbindungsabschnitt des Mittelteils mit einem Außengewinde
versehen, das in ein Innengewinde im Anschlussunterteil einschraubbar
ist. Dadurch ist eine einfache Verbindung von Anschlussunterteil
und Mittelteil möglich. Durch einen Durchmessersprung des
Verbindungsabschnitts gegenüber dem Anschlussabschnitt
Besonders günstig ist es, wenn das Außengewinde
des Anschlussunterteils und des Verbindungsabschnitts des Mittelteils
gleichartig ausgebildet sind und jeweils am Umfang wenigstens eine
sich längs erstreckende Nut aufweisen, wobei in wenigstens
einer Verbindungslage des Anschlussunterteils und des Verbindungsabschnitts
des Mittelteils zwei Nuten fluchten. Es wird an beiden Teilen zusammen
ein übergangsloses Außengewinde gebildet, wobei
die Nut als Verdrehsicherung beim abschließenden Aufschrauben
des Gewinderings dient.
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Die
Ausgleichsringscheibe kann an wenigstens einer Oberfläche,
und zwar möglichst weit außen, wenigstens eine
Ringnut zur Aufnahme eines Dichtrings aufweisen. Ein darin einsetzbarer
Dichtring bewirkt dann eine zusätzliche Abdichtung der Ausgleichsringscheibe
gegenüber der Wandung des Kanalrohrs und verhindert z.
B. das Eindringen von Schmutz von außen beim Verfüllen
und Verdichten des Bodens.
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Durch
einen auf das Anschlussunterteil aufziehbaren und an dem Kragrand
anliegenden Dichtring werden Anschlussunterteil und Ausgleichsringscheibe
gegeneinander abgedichtet.
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Der
Umkreis eines Schnitts des Anschlussunterteils entlang der Mittelachse,
gemessen an den oberen Sattelpunkten, sollte kleiner sein als der
Inkreis der Kanalwandöffnung. Dies bedeutet, dass das Anschlussunterteil
so dimensioniert ist, dass es in der seitlich gekippten Lage in
die Öffnung einsetzbar ist, indem es zunächst
mit einem der unteren Sattelpunkte voran eingeschoben wird, dann
mit den Bereichen an den oberen Sattelpunkte durch die Öffnung
taucht und schließlich ganz ins Innere des Kanalrohrs gezogen
werden kann, wie nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert
wird.
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Vorzugsweise
umfasst das Sattelstück eine zur Auflage auf einem Außenmantel
des Kanalrohrs ausgebildete Sattelplatte, die mit dem Distanzring dicht
verbunden ist. Durch die an die Kanalrohrwandung angepasste Form
der Sattelplatte wird die lagerichtige Ausrichtung des Distanzrings
erleichtert. Zudem kann die Sattelplatte größere
schadhafte Bereiche am Außenumfang des Kanalrohrs überdecken. Die
Verbindung mit dem Distanzring kann lösbar sein. Auch eine
einteilige Ausbildung ist möglich.
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Um
eine vollständige Dichtung der nach der Montage zwischen
der Hausanschlussvorrichtung und dem Kanalrohr verbleibenden Hohlräume
bewirken zu können, kann das Sattelstück wenigstens
eine Bohrung in der Sattelplatte und/oder im Distanzring zum Einfüllen
einer aushärtbaren Füllmasse aufweist.
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Eine
zylindrische Öffnung mit einem kleinen Durchmesser in einem
dickwandigen Rohr mit einem größeren Durchmesser
führt zu einer Schnittlinie, die bei Projektion in die
Ebene zu eine elliptischen Linie führt. Die Ausgleichsringscheibe
besitzt daher vorzugsweise zumindest an ihrem Innenrand eine elliptische
Form, damit der Abstand des Innenrandes zum Anschlussunterteil überall
möglichst klein ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf ein in der Zeichnung dargestelltes
Ausführungsbeispiel näher erläutert und
das Verfahren zur Montage näher erläutert. Die
Figuren zeigen im Einzelnen:
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1 eine
Hausanschlussvorrichtung mit auseinander gezogenen Einzelteilen
im Längsschnitt;
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2 das
Anschlussunterteil beim Einsetzen in eine Kanalrohröffnung
in perspektivischer Ansicht;
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3 eine
montierte Hausanschlussvorrichtung im Schnitt;
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4, 5 die
Ausgleichsringscheibe beim Durchstecken durch eine Kanalrohröffnung
in Ansicht von oben und in seitlicher perspektivischer Ansicht und
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6 das
Mittelteil vor der Montage am Anschlussunterteil in perspektivischer
Ansicht
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In 1 sind
die wesentlichen Einzelteile eines Ausführungsbeispiels
einer Hausanschlussvorrichtung 100 lage richtig zueinander
dargestellt. Von unten nach oben gesehen, entsprechend der Montageweise,
umfasst die Hausanschlussvorrichtung 100 folgende Einzelteile:
- – ein Anschlussunterteil 10 mit
einem Kragrand 11 und einem darauf aufgezogenen Dichtring 14 sowie
mit einem Außengewinde 12 und einem Innengewinde 11;
- – eine auf das Anschlussunterteil 10 aufgestülpte Ausgleichsringscheibe 20;
- – ein Mittelteil 30 mit einem Verbindungsabschnitt 31 und
einem Außengewindeabschnitt 32;
- – ein Sattelstück 40 mit einem damit
verbundenen Distanzring 42, durch welchen das Mittelteil 30 einsetzbar
ist und
- – einen Gewindering 50 zur Verbindung mit
dem Außengewinde 32 des Mittelteils 30.
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Ein
Kugelgelenkstutzen 6 kann als Zubehör zu erfindungsgemäßen
Hausanschlussvorrichtung 100 eingesetzt werden, wozu im
Mitteil 30 ein Innengewindeabschnitt 35 vorgesehen
ist. Durch den Kugelgelenkstutzen 6 ist ein spannungsfreier
Anschluss von KG-Rohren möglich.
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Die
weitere Beschreibung erfolgt anhand der Erläuterung des
Montageverfahrens:
Die Montage beginnt mit der Analyse der
Situation am Einbauort, nämlich:
- – Bestimmen
eines kleinsten Öffnungsdurchmessers in der Öffnung
und Auswählen eines Anschlussunterteils und eines Mittelteils,
deren Außendurchmesser am jeweiligen Außengewindeabschnitt
gleich wie oder kleiner als der kleinste Öffnungsdurchmesser
ist, aus einer Viel zahl von Anschlussunterteilen und Mittelteilen
mit unterschiedlichen Außendurchmessern;
- – Bestimmen der größten radialen
Breite Δr einer Abplatzung am Umfang der Öffnung
im Kanalrohr in Bezug auf den Nenndurchmesser und
- – Auswahl einer Ausgleichsringscheibe, deren innere Öffnungsweite
mindestens gleich dem Nenndurchmesser und dessen Ringbreite größer
als die maximale Breite Δr der Abplatzung ist, aus einer
Vielzahl von Ausgleichsringscheiben.
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Eine Öffnung 8 im
Kanalrohr 1 mit stark beschädigten Rändern
zeigen insbesondere die 5 und 6. In 5 kennzeichnet
die strichpunktierte Linie im Bereich der Öffnung 8 die
Nennweise. Tatsächlich ist aber durch randnahe Abplatzungen
eine sehr zackige, unregelmäßig geformte Begrenzungslinie
vorhanden, die durch die Ausgleichsringscheibe überdeckt
werden muss. In 6 ist die Stelle der größten
radialen Erstreckung einer Abplatzung mit Δr bezeichnet.
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Ausgewählt
wird also der größtmögliche Außendurchmesser
von Anschlussunter- und Mittelteil, um den Spalt zwischen Kanalrohrwand
und den Außendurchmessern von Anschlussunter- und/oder Mittelteil
klein zu halten, und der kleinstmögliche Außendurchmesser
der Ausgleichsringscheibe, die gerade noch eine Abdeckung aller
Abplatzungen erlaubt. Je kleiner die radiale Breite des Ausgleichrings, desto
kleiner sind die plastischen und elastischen Verformungen der Ausgleichsringscheibe
und desto größer sind die über den Kragrand
des Anschlussunterteils einleitbaren Anpresskräfte.
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2 zeigt
den möglichen ersten Montageschritt für die Hausanschlussvorrichtung 100 an
einem Kanalrohr 1 mit einer Öffnung 8.
Dabei wird zunächst nur das Anschlussunterteil 10 eingesetzt.
Das Anschlussunterteil 10 besitzt einen Kragrand 11,
der an die zylindrische Innenwandung des Kanalrohrs angepasst ist,
so dass sich eine Sattelform ergibt. Die am nächsten zu
einem Rohrabschnitt mit Außengewinde 12 angeordneten
Stellen werden als oberer Sattelpunkt 11 bezeichnet und
liegen später, nach der Montage, auf dem sich in Längsrichtung
des Kanalrohrs 1 erstreckenden Durchmesser. Die seitlich herab
reichenden Spitzen des Kragrands 11 werden als untere Sattelpunkte 17 bezeichnet.
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Das
Anschlussunterteil 10 wird in eine seitlich gekippte Lage
gebracht, in der die Mittelachse 18 des Anschlussunterteils 10 einen
spitzen Winkel mit einer Längsachse des Kanalrohrs 1 einnimmt.
Es wird dann mit einem der unteren Sattelpunkte 17 voran
in die Öffnung 8 geschoben, so dass sich die Lage gemäß 2 ergibt.
Zieht man um den Längsschnitt eines Anschlussunterteils
durch die oberen Sattelpunkte einen Kreis, so ist dieser nicht größer
der Öffnungsdurchmesser. Damit ist es möglich,
das gesamte Anschlussunterteil durch die Öffnung 8 abtauchen
zu lassen und dann unter Nachziehen des zweiten unteren Sattelpunkts 17 ganz
im Inneren des Kanalrohrs verschwinden zu lassen. Es wird dort abgelegt
und ggf. mit Schnüren provisorisch gesichert.
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In 2 ebenfalls
erkennbar ist eine Nut 16 im Außengewinde 12,
die sich in einem Außengewindeabschnitt 32 des
Mittelteils 30 fortsetzt und die als Verdrehsicherung für das
später aufzusetzende außen liegende Sattelstück 40 dient.
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Im
nächsten Schritt wird die hart-flexible Ausgleichsringscheibe 20,
die beispielsweise aus PVC-U besteht und eine Wandstärke
von 3 mm besitzt gebogen und in eine Lage gebracht, bei der ihre
Mittelachse in etwa parallel zur Rohrlängsachse bzw. in
einem kleinen spitzen Winkel dazu ausgerichtet ist. 4 zeigt
in einer Draufsicht auf das Kanalrohr 1 mit der Öffnung 8 die
gebogene Ausgleichsringscheibe 20, die in der Draufsicht
etwa die Gestalt einer Parabel besitzt. Um die Verformung aufrecht
zu erhalten, die zum Durchführen durch die Öffnung
erforderlich ist, muss eine Kraft F aufgebracht werden und beibehalten
werden. Die Verformung kann auch über Spanngurte aufgebracht
und beim Durchführen durch die Öffnung gesichert
werden. Die Verformungseigenschaften sind insbesondere so gewählt,
dass die notwendige Kraft F im Bereich von 100 N bis 200 N liegt, also
von Hand noch bequem aufzubringen ist.
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5 zeigt
die Ausgleichsringscheibe 20 vor dem Durchführen
durch die Öffnung 8 im Kanalrohr 1 nochmals
in einer perspektivischen Ansicht.
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Das
Durchführen von Anschlussunterteil 10 und Ausgleichsringscheibe 20 durch
die Öffnung kann auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen.
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Im
Inneren des Kanalrohrs 1 wird nun die Ausgleichsringscheibe 20 auf
das Anschlussunterteil 10 aufgesetzt, bis die Ringschreibe 20 auf
dem Kragrand 11 aufliegt.
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Für
das weitere Vorgehen bei der Montage gibt es zwei Alternativen:
- a) Vorzugsweise sind vom Gewindeabschnitt 12 abspreizende
Zungen vorgesehen, um das Anschlussunterteil 10 provisorisch
innerhalb der Öffnung 8 zu sichern und dann das
Mittelteil 30 einschrauben zu können. Diese Situation
ist in 6 dargestellt, wo das Anschlussunterteil 10 in
der Öffnung 8 klemmt und das Mitteilteil mit seinem Einschraubabschnitt 31 nach
unten positioniert ist, um eingeschraubt zu werden.
- b) Das Mittelteil 30 besitzt einen Außendurchmesser,
der kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung 8 im
Kanalrohr 1. Damit kann es problemlos nach innen durchgesteckt
werden. Die Verbindung mit dem Anschlussunterteil 10 kann
dann im Inneren des Kanalrohrs 1 vorgenommen werden.
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Die
Einheit aus Ausgleichsringscheibe 20 und Anschlussunterteil 10 und
des ggf. bereits vorab montierten Mittelteils 30 kann nun
hochgezogen werden, indem der Monteur mit der Hand in das Anschlussunterteil 10 und
ggf. das Mittelteil greift und die Einheit hochzieht, bis sie der
Gewindeabschnitt 12 oder 32 aus der Öffnung
herausragt.
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Das
Sattelstück 40 wird aufgesetzt und hinsichtlich
des sattelförmigen Unterrandes des Distanzrings 40 bzw.
der Sattelplatte 41 in die richtige Winkellage gebracht.
Der Gewindering 50 wird aufgeschraubt, wodurch das Sattelstück 40 von
außen und das Anschlussunterteil 10 mit Ausgleichsringscheibe 20 von
innen an die Wandung des Kanalrohrs 1 angepresst werden.
Damit ist die dichtende Verbindung mit dem Kanalrohr 1 hergestellt.
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Den
fertigen Zustand der eingebauten Hausanschlussvorrichtung 100 zeigt 3 im
Schnitt.
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Um
ein Abwasserohr 7 anschließen zu können,
wird noch ein Adapterelement in das Mittelteil 30 eingeschraubt,
das dafür ein Innengewinde 35 (siehe 1)
besitzt. Es kann z. B. eine einfache Steckmuffe eingesetzt werden.
Vorzugsweise wird eine Kugelgelenk-Steckmuffe 6 eingeschraubt,
durch die Winkelabweichungen eines eingesetzten Hausanschlussrohrs 7 ausgeglichen
werden, so dass die Hausanschlussvorrichtung 100 spannungsfrei
bleibt.
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Als
weitere Maßnahme zur Erhöhung der Dichtigkeit
wird durch Bohrungen 43 im Sattelstück 40 ein
Dichtmittel 4 in den Spalt zwischen Hausanschlussvorrichtung 100 und Öffnungswandung
eingefüllt, das ggf. noch etwas expandiert und aushärtet und
somit einer Relaxation des angepressten Ausgleichsrings 20 im
Bereich von Abplatzungen entgegen wirkt. Damit wird eine lange Haltbarkeit
des Hausanschlusses bewirkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0603775
B1 [0002]
- - EP 0975914 B1 [0003]