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Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber mit einem Gehäuse und einer Haube sowie einem in dem Gehäuse verschiebbar angeordneten Abschlusskörper, welcher mindestens eine Dichtfläche trägt, die jeweils auf einem im Gehäuse befindlichen Sitzring zur dichtenden Anlage zu bringen sind, wobei der Abschlusskörper zwei seitliche Führungsleisten besitzt, welche mit entsprechend gestalteten, separat ausgebildeten, innerhalb des Gehäuses formschlüssig gehalterten Führungsleisten in der Weise zusammenwirken, dass eine über den gesamten Verstellweg des Abschlusskörpers erfolgende gleitende Führung und eine Abstützung des Abschlusskörpers gegeben ist, wobei entweder eine zusätzliche Halterung der Führungsleisten bei montierter Haube erfolgt oder die Führungsleisten des Gehäuses jeweils von einer Kontur im Gehäuse formschlüssig aufgenommen werden.
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Durch die
EP 1 221 007 B1 ist ein Absperrschieber bekannt, bei dem die Führungsleisten des Abschlusskörpers die auf den Abschlusskörper wirkenden Strömungskräfte und gegebenenfalls das Drehmoment der Spindel, mit welcher der Abschlusskörper auf- und abwärts bewegt wird, während des Verstellvorganges aufnehmen. Hierdurch kommt es zu einer von der Nennweite und der Druckdifferenz abhängigen Flächenpressung an den Schieberführungen. Da sich hieraus ein mehr oder weniger starker Verschleiß und sogar Schädigungen ergeben können, sind bei einem solchen Absperrschieber, besondere Vorkehrungen zur Minimierung des Verschleißes und der Gefahr von Beschädigungen zu treffen. Dies geschieht vor allem durch die Wahl besonders widerstandsfähiger und verschleißbeständiger Werkstoffe mit guten Gleiteigenschafen für die Schieberführungen.
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Um qualitativ möglichst hochwertige Werkstoffe für die Schieberführungen verwenden zu können, dabei aber die Belastbarkeit des Gehäuses nicht unnötig zu schwächen, ging man schon sehr früh dazu über, die gehäuseseitigen Schieberführungen als separate Bauteile herzustellen und in das Gehäuse einzuschweißen. Dies hat allerdings den Nachteil, dass sich bei dem letztlich doch unvermeidlichen Verschleiß an den Schieberführungen nur schwer Reparaturen durchführen lassen. Das gilt vor allem für solche Armaturen, deren Gehäuse schon in eine Rohrleitung eingeschweißt sind. Ein weiterer Nachteil ist, dass die eingeschweißten Führungsleisten gar nicht oder nur mit sehr großem Aufwand gepanzert werden können, wobei hierzu eine Schicht Spezialstahl als Hartauftragung aufgeschweißt wird.
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Durch die
EP 0 587 595 B1 wurde hier bereits Abhilfe geschaffen, indem ein Rohrteil die Führungsleisten für den Abschlusskörper trägt. Das Rohrteil besitzt einseitig offene Aussparungen, mit denen es die im Gehäuse befindlichen Sitzringe teilweise umgreifen kann. Dadurch ist es möglich, dass das Rohrteil mit den darin enthaltenen Führungsleisten in das Gehäuse eingeschoben und aus diesem herausgenommen werden kann, sobald die Haube von dem Gehäuse entfernt ist. Jedoch muss das Gehäuse bei dieser Form größer ausgeführt werden als bei eingeschweißten Führungsleisten, wodurch vor allem bei großen Nennweiten erhebliche Mehrkosten verursacht werden. Außerdem lässt sich dieses Rohrteil gar nicht oder nur technisch sehr aufwendig panzern.
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Um eine weniger aufwendige Austauschbarkeit der Führungsleisten des Gehäuses zu erreichen, beschreitet die bei allen Schiebern mit Führungsleisten anwendbare
EP 1 221 007 B1 einen anderen Weg. Bei ihr sind die Führungsleisten des Gehäuses als separate Teile ausgebildet, welche jeweils in einem dem Gehäuse und/oder dem Sitzring bzw. den Sitzringen zugewandten Bereich eine Kontur besitzen, die von einer entsprechend gestalteten Kontur im Gehäuse und/oder in dem Sitzring bzw. in den Sitzringen formschlüssig aufgenommen wird, wobei eine zusätzliche Halterung der Führungsleisten mittels einer Haube erfolgt. Dies ergibt gegenüber der Ausführung der
EP 0 587 595 B1 neben einer Einsparung an Material den Vorteil einer geringeren Breite des Gehäuses des Absperrschiebers.
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Aufgrund der Entwicklung höherer Kraftwerksleistungen und den daraus resultierenden höheren Bauteilbelastungen ergibt sich das Problem zur Ertüchtigung von Absperrschiebern für derartige Belastungen. Hierbei sollen die in Rohrleitungen eingeschweißten Schieber bei einer längeren Verfügbarkeit im Wartungsfall einfacher und schneller repariert werden können. Des Weiteren bestehen bei Kraftwerken die öffentlichen Forderungen nach gepanzerten Führungsleisten bei Neukonstruktionen.
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Die Lösung dieses Problems bei der Ertüchtigung von Absperrschiebern sieht vor, dass die Führungsleisten als einstückige Verbundteile lösbar mit dem Gehäuse verbunden sind, wobei die Verbundteile jeweils aus einem ungepanzerten Befestigungsteil und mindestens einer verschleißfesten Führungsfläche bestehen, wobei die verschleißfesten Führungsflächen durch eine Panzerung hergestellt sind, wobei eine oder beide Stirnseiten der Führungsleisten in ein- oder mehrteiligen, in das Gehäuse eingelegte Stützringen gehalten sind. Dadurch, dass die Oberflächen der Führungsflächen nach außen weisen und damit frei zugänglich sind, ist deren Panzerung in äußerst einfacher Weise herstellbar.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die verschleißfesten Führungsflächen durch eine Panzerung hergestellt. Dies ermöglicht den Einsatz von Materialpaarungen, die den Verschleiß auf ein Minimum reduzieren.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Führungsleiste ein T-Profil-Querschnitt auf und die gepanzerten Führungsflächen sind am Stegteil angeordnet. Dadurch ist die mechanische Stabilität der Führungsleiste vorteilhaft ausgebildet.
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In einer weiteren Ausgestaltung weisen die Führungsleisten einen geformten, insbesondere eckig geformten, Querschnitt auf und die Führungsflächen sind auf einander gegenüberliegenden Flächen angeordnet. Die gegenüberliegende Anordnung der Führungsflächen reduziert die mechanische Belastung der Führungsleisten.
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In einer Ausgestaltung bei der das Befestigungsteil und die Führungsflächen einteilig ausgebildet sind, wird vorteilhaft erreicht, dass der Montageaufwand reduziert ist.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Konturgebung der miteinander verbundenen Teile, wie Gehäuse, Sitzringe, Gehäusering und Führungsleisten, dem System von Nut und Feder entspricht.
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Beispielsweise ist es in einer ersten Variante möglich, dass die Führungsflächen des Abschlusskörpers die Führungsflächen der Führungsleiste umschließen. Die Führungsleiste kann somit sehr schmal ausgeführt sein.
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In einer zweiten Variante umschließen die Führungsflächen der Führungsleiste die Führungsflächen des Abschlusskörpers. Hier ist es möglich den Abschlusskörper sehr platzsparend auszuführen.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind eine oder beide Stirnseiten der Führungsleisten in ein- oder mehrteiligen, in das Gehäuse eingelegten Stützringen gehalten. Hierdurch ist es möglich, die Position der Führungsleisten genau festzulegen. Die Führungsleisten lassen sich beim Einbau einfach in die gewünschte Position bringen und werden dann durch die Stützringe an den Stirnseiten fixiert.
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Für den oberen Stützring wird in einer Ausgestaltung in eine montierte Haube eine Führung eingearbeitet. Dies reduziert die Anzahl der Bauteile und vereinfacht die Montage. Vorteilhaft lässt sich in der montierten Haube eine formschlüssige Aufnahme für die Führungsleisten ausführen.
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Für die unteren Stützringe können in einer Ausgestaltung die Führungen durch die Gehäusesitzringe gebildet sein. Dies reduziert die Anzahl der Bauteile und vereinfacht die Montage bei verbesserter Stabilität.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Führungsfläche winkelig zum ungepanzerten Befestigungsteil angeordnet.
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Die Führungsleisten müssen nicht durchgehend die gleiche Form oder Kontur besitzen. Da die Führungsleisten eigentlich nur den der Führung dienenden Bereich überdecken müssen, braucht insbesondere oberhalb dieses Bereiches jeweils nur ein der Halterung in der Haube dienender Fortsatz vorhanden zu sein. Der formschlüssigen Halterung der Führungsleisten oder der Fortsätze kann dabei eine in der Haube angeordnete Ausnehmung dienen.
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Schließlich wird noch vorgeschlagen, dass die Konturgebung der miteinander verbundenen Teile dem System von Nut und Feder entspricht, wobei die formschlüssig mit den Sitzringen bzw. mit einem Sitzring und einem Gehäusering verbundenen Führungsleisten gleichzeitig der Halterung von austauschbar in das Gehäuse eingesetzten Sitzringen bzw. eines Sitzringes und eines Gehäuseringes dienen.
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Alternativ dazu lassen sich die Führungsleisten direkt im Gehäuse befestigen, indem dort Nuten vorgesehen sind in die die Führungsleisten einführbar sind. Dies reduziert die Anzahl der Bauteile noch zusätzlich.
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Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen erfindungsgemäße Absperrschieber in drei Ansichten, wobei jeweils links einer senkrecht verlaufenden Mittellinie eine erste Variante und rechts der Mittellinie eine zweite Variante dargestellt ist. Im Einzelnen zeigt die
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1 einen Querschnitt durch einen Absperrschieber mit austauschbaren, eckigen und T-förmigen Führungsleisten, mit unterem und oberem Stützring, die
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2 einen Schnitt in Höhe der Durchflussachse des Absperrschiebers von 1, die
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3a–f je eine Einzelheit von einer vergrößerten eckigen- und T-förmigen Führungsleiste und den dazugehörigen unteren und oberen Stützringen, die
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4 einen Querschnitt durch einen Absperrschieber mit austauschbaren, eckigen und T-förmigen Führungsleisten sowie mit unteren und oberen Stützringen, die von Sitzring und Haube gegen Verdrehen gehalten werden, die
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5 einen Schnitt in Höhe der Durchflussachse des Absperrschiebers von 4, die
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6a–f je eine Einzelheit von einer vergrößerten eckigen- und T-förmigen Führungsleiste und unteren und oberen Stützringen, welche von Sitzring und Haube gegen Verdrehen gehalten werden und die
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7 einen Schnitt durch einen Schieber mit T-förmigen Führungsleisten (rechts) und einem Rohrteil (links), mit Angabe des Maßes „X” zur Erklärung der notwendig werdenden Gehäusevergrößerung.
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Die 1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Absperrschieber in einer ersten Ausführung, wobei in der linken und rechten Hälfte der 1 zwei unterschiedliche Varianten dargestellt sind, die durch eine Mittellinie getrennt sind. Beide Varianten besitzen ein Gehäuse 1, auf dem eine Haube 2 mittels einer Schraubverbindung befestigt ist. Anstelle der Haube 2 ist bei selbstdichtenden Schiebern ein Verschlussstück einzusetzen, wobei dieses in der 1 nicht gezeigt ist. Der Abschlusskörper des Absperrschiebers wird durch einen Verschlussteilhalter 3 gebildet, an dem zwei Verschlussteile 4 angeordnet sind. Der Abschlusskörper ist durch eine Spindel 5 auf- und abwärts bewegbar. Der Verschlussteilhalter 3 wird im Gehäuse durch seitlich angeformte Führungsleisten 6 im Gehäuse geführt. Die erfindungsgemäßen Führungsleisten 6 sind durch eine Nut 7 in das Gehäuse 1 eingelassen. Sie werden an ihren Enden durch Stützringe 8 und 9 gehalten, wobei der untere Stützring 8 am Gehäuseboden abgestützt ist und der obere Stützring 9 durch die Haube 2 gehalten wird. Die Führungsleisten 6 sind lösbar angeordnet, so dass sie bei Beschädigungen oder bei Verschleiß ausgetauscht werden können.
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In der 1 ist die Schnittlinie A-A eingezeichnet, deren Ansicht in der 2 dargestellt ist. Wie in 1 sind links und rechts die beiden Varianten des Schiebers dargestellt. An dem Verschlussteilhalter 3 sind die Verschlussteile 4 befestigt. Diese verfügen hier über Panzerungen 10, die mit korrespondierenden Panzerungen der Sitzringe 11 die Abdichtung bewirken. Die 2 zeigt deutlich, dass die erfindungsgemäße Führungsleiste 6 in der Nut 7 in das Gehäuse 1 eingelassen ist. Der Verschlussteilhalter 3 ist an seiner der Führungsleiste 6 zugewandten Seite so ausgeführt, dass er die Führungsleiste 6 umschließt. Die Flächen an denen die beiden Bauteile aneinander entlang gleiten ist an beiden Bauteilen mit einer Panzerung 12 versehen. Links ist eine Führungsleiste 6 mit einem rechteckigen Querschnitt dargestellt. Diese Form lässt sich einfach herstellen und bearbeiten. Das Auswechseln im Reparaturfall ist bei dieser Variante sehr einfach auszuführen. Die rechts dargestellte T-förmige Führungsleiste 6 ermöglicht eine sichere Abstützung am Gehäuse 1 durch die breit angelegte Nut 7. Auch hier ist die Herstellung sehr einfach, ebenso kann die Panzerung 12 einfach auf der Führungsleiste angebracht werden.
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Die 3 zeigt im oberen Teil mit a) und b) bezeichnet zwei Details aus der 2, die die Führungsleisten 6 darstellen, wobei im Detail a) der rechteckige im Detail b) der T-förmige Querschnitt gezeigt ist. Die Führungsleisten 6 sind in der Nut 7 im Gehäuse 1 gegen Querkräfte gesichert. An den Berührflächen des Verschlussteilhalters 3 und der Führungsleisten 6 ist deutlich die Panzerung 12 gezeigt, die sich über den gesamten Bereich der Gleitflächen zwischen den beiden Führungen erstreckt. Im mittleren Teil der 3 sind die oberen Stützringe 9 dargestellt, Diese umfassen eine kreisförmige Grundplatte, die eine Ausnehmung zur Durchführung der Spindel aufweist. Diese Grundplatte stützt sich an der Haube 2 ab, die hier nicht dargestellt ist. Auf der Grundplatte ist ein Aufnahmebereich für die Führungsleiste vorgesehen. Für die links dargestellte Variante c) ist eine verdrehsichere Aufnahme für die Führungsleiste mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen, rechts ist die verdrehsichere Aufnahme für den T-förmigen Querschnitt gezeigt. Im unteren Teil der 3 sind entsprechend die unteren Stützringe 9 dargestellt, 3e) und f). Zur vereinfachten Montage sind diese geteilt ausgeführt, wobei die Teilung die Aufnahmebereiche für die Führungsleisten umfasst.
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Ein Verdrehen der Führungsleisten 6 um die Achse des Gehäuses 1 wird durch die Anordnung der Führungsleisten 6 verhindert Eine Verschiebung der Führungsleisten 6 parallel zur Spindel 5 wird vermieden, indem die Führungsleisten 6 durch die Stützringe 9 aufgenommen werden, welche wiederum am Gehäuse 1 und/oder an der Haube 2 anliegen.
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Die rein formschlüssige Halterung der Führungsleisten 6 bringt es in beiden Fällen mit sich, dass die Führungsleisten 6 nach Entfernung der Haube 2 schnell und leicht ausgewechselt werden können.
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Die in der 4 dargestellte zweite Ausführung ist ähnlich aufgebaut, wie die vorstehend beschriebene Ausführung. Ihre Besonderheit besteht darin, dass ihre Führungsleisten 13 in erster Linie von Stützringen 14 und 15 gehalten werden und keinerlei Formschluss im Gehäuse 1 haben. Außerdem erfolgt eine Aufnahme durch die Haube 2, die an dem oberen Stützring 15 angebrachte Fortsätze 16 formschlüssig aufnimmt. Das andere Ende der Führungsleisten 13 wird vom unteren Stützring 14 gehalten, der am Gehäuseboden aufliegt und formschlüssig am Sitzring anliegt.
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In der 5 ist der Schnitt entlang A-A aus 4 gezeigt. Es wird verdeutlicht, dass zwischen dem Gehäuse 1 und den Führungsleisten 13 kein formschlüssiger Verbund besteht. Die für diese Ausführungsform benötigten Stützringe 14 und 15 sind in der 6 dargestellt. 6a) zeigt die erste Variante der zweiten Ausführung, bei der der Führungsbereich des Verschlusselements 3 die erfindungsgemäße Führungsleiste 13 umschließt. Die Gleitflächen beider Führungen sind mit einer Panzerung 12 versehen. Der zugehörige obere Stützring 15 ist in 6c) dargestellt, wobei die im unteren Teil der 6c) dargestellte Oberseite des Stützrings einen Fortsatz 16 zur formschlüssigen Verbindung mit der Haube 2 zeigt. Der zweigeteilte untere Stützring 14 ist in der 6e) gezeigt, wobei dieser ebenfalls mit Fortsätzen 16 zur verdrehsicheren Befestigung im Gehäuse ausgestattet ist. Die zweite Variante, bei der die T-förmige Führungsleiste 13 vom Führungsbereich des Verschlusselements 3 umschlossen ist, ist in der 6b) dargestellt. Der untere Teil der 6d) zeigt die Oberseite des oberen Stützrings 15, der mit einem Fortsatz 16 zur formschlüssigen Verbindung mit der Haube 2 versehen ist. Die 6f) zeigt den unteren Stützring 13, der ebenfalls mit Fortsätzen 16 zur formschlüssigen Verbindung mit dem Gehäuse 1 versehen ist.
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Die Führung des Abschlusskörpers 3 erfolgt bei dieser Ausführung in der gleichen Weise wie bei der zuerst geschilderten Ausführung. Ein Austausch der Führungsleisten 13, die hier ebenfalls nur durch Formschluss gehalten werden, ist grundsätzlich in der gleichen Weise vorzunehmen wie bei der in den 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführung.
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Da die in den 4 bis 6 beschriebene Variante keinerlei Formschluss der Führungsleisten zum Gehäuse erfordert, ist diese Form auch zur Reparatur alter bereits in die Rohrleitung eingeschweißter Gehäuse mit defekten Führungsleisten geeignet.
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Die in den 1 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele verfügen beide über einen beidseitig dichtenden Abschlusskörper, der jeweils mit zwei Sitzringen zusammenwirkt. Die Erfindung lässt sich ebenso bei Absperrschiebern anwenden, bei denen eine einseitige Abdichtung eines Abschlusskörpers mit einem Sitzring erfolgt. Auch bei einer solchen Ausführung lassen sich die Führungsleisten wahlweise im Gehäuse, im Sitzring und in der Haube halten. Wenn eine platzsparende Halterung verwirklicht werden soll, so kann in dem Gehäuse gegenüber dem Sitzring ein Gehäusering vorgesehen werden, der die Führungsleisten formschlüssig aufnimmt.
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Der in 7 dargestellte Vergleich verdeutlicht die Vorteile der erfindungsgemäßen Führungsleisten 6 und 13. Links ist in der 7 eine herkömmliche Halterung der Führungsleiste dargestellt, bei der die gehäuseseitige Führung des Abschlusskörpers von einem Rohrteil 17 mit eingearbeiteter Nut übernommen wird. Rechts ist die erfindungsgemäße Halterung dargestellt. Die Darstellung macht deutlich, dass durch die erfindungsgemäße Gestaltung mit austauschbaren Führungsleisten gegenüber der vorbekannten Ausführung mit einem die Führungsleisten tragenden Rohrteil 17 Material und Platz eingespart wird. Die vorbekannte Ausführung mit der gehäuseseitigen Führung des Abschlusskörpers durch das Rohrteil 17, erfordert bei gleichbleibender Wandstärke eine Verbreiterung des Gehäuses 1 um ein Maß X. Ebenso muss der Verschlussteilhalter 3, dessen Führungsleiste mit der Führung des Rohrteils 17 zusammenwirkt, verbreitert werden. Außerdem macht die erfindungsgemäße Ausführung eine technisch einfache und vollständige Panzerung 12 der gehäuseseitigen Führungsleisten 6 und 13 möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Haube
- 3
- Verschlussteilhalter
- 4
- Verschlussteil
- 5
- Spindel
- 6
- Führungsleiste
- 7
- Nut
- 8
- unterer Stützring
- 9
- oberer Stützring
- 10
- Panzerung
- 11
- Sitzring
- 12
- Panzerung
- 13
- Führungsleiste
- 14
- unterer Stützring
- 15
- oberer Stützring
- 16
- Fortsatz
- 17
- Rohrteil
