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Die Erfindung betrifft eine Segmentklemme zur Zugsicherung von Rohrleitungen mit mehreren Klemmsegmenten und wenigstens einem Klemmsegmentverbinder mit dem alle Klemmsegmente einer Segmentklemme miteinander verbunden werden können. Die Erfindung betrifft weiterhin das Klemmsegment selbst.
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Es sind Klemmen zur Zugsicherung von Rohrleitungen bekannt, die ringförmig ausgebildet sind. Nachteilig ist bei dieser Lösung, dass für jeden Rohrdurchmesser, das heißt je nach Größe des Rohrs, eine eigenen ringförmige Klemme mit an den Rohrdurchmesser angepasster Größe bereitgestellt werden muss. Gerade bei Klemmen die zum Beispiel im Spritzgussverfahren hergestellt werden, ist dies sehr kostspielig, da ja für jede Klemme ein eigenes Werkzeug benötigt wird. Derartige Klemmen sind zum Beispiel aus der
DE 20 2007 007 U1 und der
US 4,657,288 bekannt.
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Es sind auch Lösungen bekannt, bei denen mit Klemmsegmenten gearbeitet wird. So beschreibt die
EP 0 794 278 B1 eine Rohrverbindung mit einem Dichtungsorgan bestehend aus einer Mehrzahl von keilförmigen Elementen, die in Umfangrichtung nebeneinander um das Rohr angeordnet werden und so einen Ring bilden, der mittels einer Andrückvorrichtung gegen das Rohr gedrückt wird. Dabei können die Elemente bei Betätigung der Andruckvorrichtung rotieren, um ihre gleitende gegenseitige Angrenzungsbeziehung aufrecht zu erhalten. Der Nachteil dieser Erfindung liegt darin, dass die Segmente oder Elements an der Verbindungsstelle sehr genau ausgeführt sein müssen, um die für das Verspannen der Klemme auf dem Rohr notwendige Bewegung ohne Verhaken oder Klemmen ausführen zu können.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Segmentklemme für Rohrleitungen zur Verfügung zu stellen, mit Klemmsegmenten, die einfach und preiswert herzustellen sind.
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Diese Aufgabe wird durch das Klemmsegment nach Anspruch 1 und die Segmentklemme nach Anspruch 5 gelöst.
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Das Klemmsegment für zum Beispiel eine Segmentklemme zur Zugsicherung von Rohrleitungen weist eine profilierte Unterseite auf, die zum Beispiel auf die Oberfläche eines Rohres aufsetzbar ist und einer der Rohroberfläche abgewandte Oberseite. An der Oberseite weist das Klemmsegment ein Verbindungselement auf, das mit einem Klemmsegmentverbinder verbindbar ist, um zum Beispiel eine Segmentklemme für Rohrleitungen zu bilden.
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Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Klemmsegment um ein Element, das zusammen mit anderen Klemmsegmenten, die mittels eines Klemmsegmentverbinder verbunden werden können, zum Beispiel eine Segmentklemme bilden kann. Diese Segmentklemme kann zum Beispiel dazu dienen eine zugfeste Verbindung zwischen Armaturen oder Formstücken und Rohren oder zwischen zwei Rohren herzustellen.
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Die profilierte Unterseite des Klemmsegments kann aus radial verlaufenden Halterillen bestehen. Die Haltrillen können beispielsweise eine rechteckige Querschnittform aufweisen oder U-, V- oder wellenförmig ausgebildet sein. Sie können aber auch als Sägezahnprofil ausgebildet sein, wobei die Spitzen der einzelnen Sägezähne in diesem Fall bevorzugt in die Richtung zeigt, die von dem zu verbindenden Rohrende weg zeigt. Das Profil verläuft folglich quer zur Längsachse des Rohrs, wenn das Klemmsegment auf dem Rohr sitzt. Das Profil kann aber auch so gebildet sein, dass es schräg oder helixförmig zur Längsachse des Rohrs verläuft, wodurch am Rohr keine radial durchgehenden Halterillen bilden, die das Rohr an dieser Stelle schwächen könnten.
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Statt Halterillen kann das Klemmsegment an seiner Unterseite auch Haltepunkte, Haltehaken oder Haltedorne aufweisen oder die Unterseite des Klemmsegments kann aufgeraut sein, um eine Gleiten des Klemmsegments auf der Rohroberfläche im verbauten Zustand einen Widerstand entgegenzusetzen.
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Die Oberseite des Klemmsegments kann eine Nut aufweisen. In der Nut kann wenigstens ein Verbindungselement angeordnet sein, die mit dem Klemmsegmentverbinder koppel kann, wobei es sich bevorzugt um eine formschlüssige Verbindung der Klemmsegmente mit dem Klemmsegmentverbinder handelt. Die Nut weist vorteilhafterweise eine Breite und/oder Tiefe auf, die wenigstens der Breite und/oder Höhe des Klemmsegmentverbinders entspricht, so dass der Klemmsegmmentverbinder, wenn er mit dem Verbindungselement gekoppelt ist, vollständig in der Nut liegt, das heißt nach oben nicht über die Nut hervorsteht. Auch das in der Nut vorhandene Verbindungselement bzw. die Verbindungselemente liegen vorzugsweise vollständig innerhalb der Nut.
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Die Verbindungselemente können auch als Vertiefungen in der Nut gebildet sein, die in den Klemmsegmentkörper hineinreichen. In diesem Fall kann der Klemmsegmentverbinder entsprechende Noppen aufweisen, die in die Vertiefungen eingesteckt werden können, um eine formschlüssige Verbindung zwischen den Klemmsegmenten und dem Klemmsegmentverbinder herzustellen. Dabei können die Vertiefungen und/oder Noppen so geformt sein, dass ähnlich wie beim Druckknopf durch eine Kombination von Kraft- und Formschluss ein sicherer Halt der Noppen in den Vertiefungen gewährleistet ist.
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In der Nut können mehr als ein Verbindungselement nebeneinander angeordnet sein. Nebeneinander soll hier sowohl die Bedeutung von nebeneinander oder hintereinander in Bezug auf die Längsrichtung des Klemmsegments, als auch quer dazu haben. Sind beispielsweise zwei Verbindungselemente in Umfangsrichtung des Rohres, das heißt quer zur Längsachse des Klemmsegments nebeneinander, so kann der Klemmsegmentverbinder in einer Nut zweimal mit dem Klemmsegment koppeln bzw. verbunden werden und/oder das Klemmsegment kann einen Verschluss für den Klemmsegmentverbinder bilden, indem der Anfang des Klemmsegmentverbinders mit einem ersten Verbindungselement des Klemmsegments koppelt und das Ende des Klemmsegmentverbinders mit dem anderen Verbindungselement. So kann der Klemmsegmentverbinder ohne Überlappung einen offenen Ring bilden, der alle Klemmverbinder einer Segmentklemme miteinander verbindend umgreift. Liegen dagegen die Verbindungselemente in Längsrichtung des Klemmsegments gesehen nebeneinander, so kann auch der Klemmsegmentverbinder zwei entsprechende Öffnungen pro Segment aufweisen oder es können nebeneinander zwei Klemmsegmentverbinder angeordnet sein. Sind weitere Verbindungselemente in der Nut vorhanden, können weitere Varianten von Klemmsegmentverbindern zum Einsatz kommen.
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Das Verbindungselement oder die Verbindungselemente können in das Klemmsegment eingeklebt, eingeschweißt oder auf andere Art fest mit dem Klemmsegment verbunden sein. Dabei können die Verbindungselemente aus dem gleichen Material wie das Klemmsegment oder aus einem anderen Material gebildet sein. Alternativ können das Klemmsegment und das Verbindungselement bzw. die Verbindungselemente einstückig aus einem Material gebildet sein, zum Beispiel durch Spritzguss, spanabhebende Verfahren, Metallguss oder Verpressung von Metallstaub und eine Nachbehandlung bei hoher Temperatur, dem sogenannten Sintern. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Klemmsegmente aus einem Material gebildet sind, das härter ist als das Material der Rohre, mit denen sie verwendet werden. Besteht das Rohr beispielsweise auf PE, könnte das Klemmsegment aus POM gebildet sein, oder aus Messing oder Niro.
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Die Klemmsegmente können eine Außenkontur aufweisen, die in Längsrichtung gesehen, im Wesentlichen keilförmig ist, das heißt zwei Enden in der Längsrichtung aufweist, von denen das eine andere Höhe quer zur Längsachse des Klemmsegments aufweist, als das gegenüberliegende Ende. Dabei weist das dünnere Ende des Keils beim auf dem Rohr sitzenden Klemmsegment in Richtung des Rohrendes das mit einer Armatur oder einem Formstück verbunden werden soll. Das Klemmsegment muss aber nicht keilförmig sein, sondern kann auch als Quader gebildet sein, oder Stufen aufweisen, wobei dies dann ein Stufenkeil wäre, der unter der Bezeichnung Keil subsumiert werden kann. Quer zur Längsrichtung gesehen können die Klemmsegmente eine konische Querschnittfläche haben.
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Die Erfindung betrifft neben dem Klemmsegment auch eine Segmentklemme, die aus zahlreichen Klemmsegmenten, wie sie vorgehend beschrieben und entwickelt wurden, gebildet ist. Die Segmentklemme weist mehrere der vorbeschriebenen Klemmsegmente auf und den Klemmsegmentverbinder, der alle Klemmsegmente der Segmentklemme miteinander verbindet zu der geschlossenen Segmentklemme.
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Der Klemmsegmentverbinder kann beispielsweise ein flexibles Band sein, mit Öffnungen, die so gebildet sind, dass die Verbindungselemente die Öffnungen zum Halten des Bandes auf dem Klemmsegment durchgreifen können, das heißt, dass das Halteband über seine Öffnungen eine formschlüssige Verbindung mit den Verbindungselementen eingehen kann. Mit anderen Worten, wird das Band, das auch als Halteband bezeichnet werden kann, in die in der Oberseite der Klemmsegmente gebildeten Nuten eingelegt und die Öffnungen werden über die Verbindungselemente gedrückt, geschoben oder gelegt.
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Das Halteband hat wenigstens so viele Öffnungen oder Bohrungen, wie die Klemmsegmente einer Segmentklemme Verbindungselemente aufweisen. Das heißt, dass zum Beispiel bei zehn Klemmelementen mit jeweils zwei Verbindungselementen das Halteband wenigstens zwanzig Bohrungen aufweist. Die Abstände der Öffnungen zueinander können dabei gleich sein. Es ist aber auch möglich, dass die Gruppe von Öffnungen, die in einer Nut mit den Verbindungselementen koppeln, einen ersten Abstand haben, der dem Abstand der Verbindungselemente zueinander an einem Klemmsegment entspricht. Die Gruppen zueinander können einen zweiten Abstand aufweise, der gleich oder verschieden von dem ersten Abstand ist.
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Wie bereits oben beschrieben, kann das Halteband bei Nuten mit mehr als einem Verbindungselement mit seinem Anfang und seinem Ende in der gleichen Nut befestigt sein, wobei der Anfang und das Ende in der Nut nicht übereinander liegen sollen, sondern die Stirnseiten der beiden Enden sollen in der Nut einander gegenüber liegen.
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Das Halteband kann aus einem elastischen Material gebildet sein, zum Beispiel aus Gummi oder einem ähnlichen Material. Zum Befestigen des Haltebandanfangs und -endes auf dem gleichen Klemmsegment, kann das elastische Band gedehnt werden. Verbindet das Halteband alle Klemmsegmente untereinander, drückt die elastische Rückstellkraft des Haltebandes die Klemmsegmente in Richtung auf das Rohr, so dass diese unter einer Anfangsspannung auf dem Rohr sitzen.
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Das Halteband kann als Endlosband auf einer Rolle geliefert werden, so dass der Nutzer vor Ort sehen kann, wie viele Klemmsegmente er benötigt und danach ein Halteband entsprechender Länge von der Rolle abschneiden kann. Alternativ können die Haltebänder auch in einer oder unterschiedlichen Standardlängen vorgefertigt angeboten werden. Der Nutzer kann dann die jeweils geeignete Länge aussuchen und eventuelle Überstände vor Ort abschneiden. Ein großer Vorteil der Segmentklemme ist ja gerade, dass aus den Klemmsegmenten Klemmen für Rohre unterschiedlichen Umfangs gebildet werden können, für die Haltebänder mit angepassten Längen verwendet werden müssen.
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Um das Halteband zum Schließen spannen zu können, ist es von Vorteil, wenn es genügend Länge aufweist, um es mit den Fingern greifen und Spannen zu können. Bei dem Endlosband ist dies kein Problem, da die Länge des Haltebandes vom Nutzer bestimmt werden kann. Bei vorgefertigten Haltebändern könnte man an einer Seite ein Endstück ohne Bohrungen vorsehen, das speziell geformt ist, um es gut greifen zu können. Schließlich kann das Halteband auch mit Hilfe eines Werkzeugs zum Spannen gegriffen werden. Solch ein Werkzeug kann beispielsweise eine Zange sein oder ein Haken, der in eine Öffnung eingreifen kann. Egal wir das Band gespannt wird, nach dem Spannen kann es der Nutzer mit zum Beispiel einem Teppichmesser so abschneiden, dass die Stirnseite des Anfangs und die Stirnseite des Endes nicht überlappend in der Nut eines der Klemmsegmente liegen Die Klemmsegmente können eine konische Außenkontur aufweisen, die mit einer bevorzugt ebenfalls konischen Innenfläche eines Haltelements zusammenwirken können. So wird durch eine axiale Bewegung des Halteelements die Spannung auf die Segmentklemme bzw. die Klemmsegmente erhöht. Begrenzt wird diese zusätzliche Spannung durch das Anschlagen der Segmentklemme oder Klemmsegmente an einer Stirnfläche im Halteelement. Weiterhin kann eine Beaufschlagung des Rohres mit Druck oder eine aus anderen Gründen auftretende Axialkraft im oder am Rohr die Spannung weiter verstärken.
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Zur Montage der Segmentklemme kann die entsprechende Anzahl von Klemmsegmenten mittels des Haltebands nebeneinander durch Formschluss zu einer offenen Kette von Klemmsegmenten zusammengekoppelt werden. Diese offene Kette kann dann um das Rohr an der Klemmstelle herum gelegt und das Halteband mit seinem Ende in das Klemmsegment, in dem auch der Anfang des Haltebands gehalten ist, gelegt und mit einer Öffnung über das Verbindungselement gezogen werden. Alternativ kann die Segmentklemme auch bereits geschlossen vormontiert sein und dann auf das Rohr aufgeschoben werden, wodurch das Halteband gedehnt wird und die Klemmung auf dem Rohr bewirkt wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels gezeigt, ohne dass die Erfindung auf das gezeigte Beispiel beschränkt ist. Merkmale die zur Erfindung gehören und nur aus den Figuren ersichtlich sind, bilden je einzeln und/oder in allen Kombinationen den Gegenstand der Erfindung vorteilhaft weiter und gehören mit zum Umfang der Anmeldung.
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Die Figuren zeigen im Einzelnen:
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1 perspektivische Ansicht von oben auf ein Klemmsegment
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2 perspektivische Ansicht von unten auf ein Klemmsegment
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3 perspektivische Gesamtdarstellung einer Segmentklemme auf einem Rohr
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4 Längsschnitt durch eine Segmentklemme im eingebauten Zustand
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5 nebeneinander liegende Klemmsegment mit versetzen Halterillen
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6 Detailansicht der Verbindung der Klemmsegmente durch das Trägerband
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In der 1 ist das Klemmsegment 2 in einer Ansicht von schräg oben zu sehen. Das Klemmsegment 2 ist keilförmig gebildet und weist an seiner Oberseite 3 eine Nut 6 auf, die quer zur Längsachse L des Klemmsegments 2 verläuft. In der Nut 6 sind im Ausführungsbeispiel zwei Verbindungselemente 7 gebildet, die mit einem Klemmsegmentverbinder 8 gekoppelt werden können. Die Verbindungselemente 7 liegen quer zum Klemmsegment 2 gesehen nebeneinander in der Nut 6, in Längsrichtung gesehen in der Mitte der Nut 6. Sie sind nahe am querseitigen Rand der Nut 6 angeordnet und weisen einen lichten Abstand zueinander auf. Im Ausführungsbeispiel sind die Verbindungselemente 7 zylindrische Stäbe, mit einer Mittelachse M, die parallel zu den Seitenwänden der Nut 6 verläuft. Die Verbindungselemente 7 können aber auch eine andere beliebige Querschnittform haben, zum Beispiel eine ovale, recht-, vier- oder vieleckige Querschnittform oder eine Kleeblattform. Die Querschnittfläche oder -form des Verbindungselements 7 kann sich über seine Länge verändern, die Verbindungselemente 7 können pilz- oder hakenförmig ausgebildet sein.
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Das Klemmsegment 2 und die Verbindungselemente 7 sind einstückig gebildet, zum Beispiel in einem Werkzeug spritzgegossen oder aus Metall- oder Metallpulver hergestellt. Aus mehreren der Klemmsegmente 2 kann eine Segmentklemme 1 gebildet werden, wobei die Klemmsegmente 2 zur Bildung der Segmentklemme 1 durch den Klemmsegmentverbinder 8 zusammengekoppelt werden. Die Klemmsegmente 2 sind gut zur Massenproduktion geeignet und können daher preiswert hergestellt werden.
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Die 2 zeigt das Klemmsegment 2 der 1 von unten. Die Unterseite 5 des Klemmsegments 2 ist profiliert, im gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Profil 9 die Form eines Sägezahnprofils, wobei die Zahnspitzen 15 von der spitzen oder niederen Seite des Keils wegweisen. Die Sägezähne des Profils 9 verlaufen in der 2 quer zur Längsachse L des Klemmsegments 2 und damit parallel zu den Wänden der Nut 6.
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Statt eines Sägezahnprofils kann die Unterseite 4 des Klemmsegments auch noppenförmig ausgebildet sein, oder die Profilrillen können rechteckig, U-, V- oder wellenförmig gebildet sein. Bevorzugt ist die Unterseite 4 mit dem Profil 9 aus dem gleichen Material gebildet, wie der Klemmsegmentkörper 2 und mit diesem und den Verbindungselementen 7 einstückig gebildet. Es kann aber auch sein, dass das Profil 9 aus einem anderen Material als das Klemmsegment 2 gebildet ist, beispielsweise einem weicheren Material, um die Anpressfläche des Klemmsegments 2 mit wachsendem Druck zu vergrößern, oder aus einem härteren Material, um das Klemmsegment 2 in die Rohroberfläche bei ansteigendem Druck „einzugraben”.
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Das Profil 9 kann fest mit dem Klemmsegmentkörper 2 verbunden sein oder herausnehmbar in den Klemmsegmentkörper 2 zum Beispiel eingesteckt sein. So könnte ein herausnehmbares Profil 9 aus Material gebildet sein, das je nach dem aus dem das Rohr gebildet ist, aus einer Vielzahl von Materialen ausgewählt werden kann. Der Klemmsegmentkörper 2 könnte für alle Anwendungszecke aus einem Material, beispielsweise aus einem Recyclingmaterial, gebildet sein, unabhängig von dem Material aus dem das Rohr besteht. Grundsätzlich kann das Profil 9 auch durch eine Aufrauhung der Unterseite 4 gebildet sein oder zum Beispiel durch Quarzsand, der auf die Unterseite 4 oberflächlich aufgeschmolzen ist.
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Die 3 zeigt erstmals eine Segmentklemme 1 nach der Erfindung. Die Segmentklemme 1 besteht aus zahlreichen Klemmsegmenten 2, die durch den Klemmsegmentverbinder 8 bzw. das Halteband 8 verbunden sind. Zu erkennen sind die Nuten 6 mit den Verbindungselementen 7 auf die das Halteband 8 mittels Bohrungen 10, die in regelmäßigen Abständen in das Halteband eingebracht sind, aufgesteckt ist. In der 3 ist auch gut zu erkennen, dass der Anfang 11 und das Ende 12 des Haltebandes 8 im gleichen Klemmsegment 2 befestigt sind, wobei der Anfang 11 und das Ende 12 mit je einer Bohrung 10 mit einem Verbindungselement 7 koppel. Der Anfang 11 und das Ende 12 des Haltebandes 8 liegen nicht übereinander, sondern die Stirnseiten der beiden Enden liegen in Umfangsrichtung des Rohres 5 gesehen, nebeneinander. Wie man sehen kann, berühren sich die Kanten der Unterseiten 4 der Klemmsegmente, die durch die Rückstellkraft des elastischen Haltebandes 8 gegen die Oberseite des Rohrs 5 gespannt werden.
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Die 4 zeigt einen Schnitt durch ein Rohr 5 mit einer Segmentklemme 1 und einem Haltelement 13 für die Segmentklemme 1. Das Haltelement 13 weist eine Innenform auf, die wie die Außenform des Klemmsegments 2 konisch geformt ist, als Kegelform aufweist oder in einzelnen Segmenten Keilform hat. Wird das Haltelement 13 in die Pfeilrichtung bewegt oder das Rohr 5 gegen die Pfeilrichtung, so wird das Klemmsegment 2 mit seiner profilierten Unterseite 4 gegen die Oberfläche des Rohrs 5 gedrückt, wodurch die Anpresskraft des Klemmsegments 2 auf das Rohr 5 erhöht wird. Gleiches gilt, wenn das Rohr 5 entgegen der Pfeilrichtung bewegt wird.
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In der 5 sind drei nebeneinander liegende Klemmsegmente 2 mit versetzt angeordneten Querrillen 16 gezeigt. Der Versatz der Querrillen 16 sorgt dafür, dass sich an dem Rohr 5 keine umlaufenden Einkerbungen bilden können, die zu einer Schwächung des Rohrs 5 in diesem Bereich führen können.
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Die 6 zeigt schließlich einen vergrößerten Ausschnitt aus der 3. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Anfang 11 und das Ende 12 des Haltebandes 8 nichtüberlappend in der gleichen Nut 6 ein und desgleichen Klemmsegments 2 liegen. Zudem wird deutlich, dass das Halteband 8 und das Verbindungselement 7 ganz in der Nut 6 aufgenommen sind, keines der Teile nach oben über die Nut 6 heraussteht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Segmentklemme
- 2
- Klemmsegment, Klemmsegmentkörper
- 3
- Oberseite Klemmsegment
- 4
- Unterseite Klemmsegment
- 5
- Rohr
- 6
- Nut
- 7
- Verbindungselement
- 8
- Halteband, Klemmsegmentverbinder
- 9
- Profil
- 10
- Öffnung, Bohrung
- 11
- Anfang Halteband
- 12
- Ende Halteband
- 13
- Halteelement
- 14
- Anschlag Halteelement
- 15
- Zahnspitzen
- 16
- Querrillen
- L
- Längsrichtung Klemmsegment. Längsache
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202007007 U1 [0002]
- US 4657288 [0002]
- EP 0794278 B1 [0003]
