DE102015112118A1 - Fireproof spring for primary suspension of bogies in railways - Google Patents

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DE102015112118A1 DE102015112118.2A DE102015112118A DE102015112118A1 DE 102015112118 A1 DE102015112118 A1 DE 102015112118A1 DE 102015112118 A DE102015112118 A DE 102015112118A DE 102015112118 A1 DE102015112118 A1 DE 102015112118A1
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Abstract

Feuerfeste Feder für ihre Verwendung bei Primärfederungen von Drehgestellen von Eisenbahnwagen, umfassend einen Kern, welcher mit einem elastischen Element verbunden ist, das seinerseits mit einem äußeren Stück verbunden ist, wobei die genannte Feder ein Schutzelement aus feuerfestem Material umfasst, das an einem Ende mit dem äußeren Stück und an dem anderen Ende mit dem Kern verbunden ist, wobei eine Deckung bestimmt wird, welche das elastische Element vor Feuer und anderen äußeren Elementen wie Steine, Splitt, Sand, Regen, Eis oder Schnee schützt.A refractory spring for use in primary suspension of railway car bogies, comprising a core connected to a resilient element which in turn is connected to an outer piece, said spring comprising a protective element of refractory material terminated at one end outer piece and connected to the core at the other end, wherein a cover is determined, which protects the elastic member from fire and other external elements such as stones, grit, sand, rain, ice or snow.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Federung von Eisenbahnwagen und schlägt eine Feder vor, die als Primärfederung an einem Drehgestell der genannten Wagen wirkt, wobei die genannte Feder ein Element aus feuerfestem Material umfasst, das den äußeren Teil derselben deckt um, im Brandfall, ein elastisches Element aus elastomerem Material, welches Bestandteil der Feder ist, vor dem Feuer zu schützen, und dieses zusätzlich vor anderen äußeren Elementen wie zum Beispiel Steinen, Sand, Splitt, Regen, Eis oder Schnee zu schützen.The present invention relates to the suspension of railway carriages and proposes a spring acting as a primary suspension on a bogie of said carriages, said spring comprising a refractory material element covering the outer part thereof in case of fire elastic element made of elastomeric material, which is part of the spring, to protect from the fire, and this in addition to protect other external elements such as stones, sand, grit, rain, ice or snow.

Stand der TechnikState of the art

Die Federung an einem Drehgestell von einem Eisenbahnwagen wird üblicherweise in zwei Schritten durchgeführt, mit völlig verschiedenen Lösungen für jeden Schritt. Eine Primärfederung wird zwischen den Achsen der Räder und dem Rahmen des Drehgestells angeordnet, während eine andere Sekundärfederung zwischen dem genannten Rahmen und dem Wagenkasten angeordnet wird.The suspension on a bogie of a railroad car is usually carried out in two steps, with completely different solutions for each step. A primary suspension is placed between the axles of the wheels and the frame of the bogie, while another secondary suspension is placed between said frame and the carbody.

Die Aufgaben der Primärfederung sind, grundsätzlich, den Schwingungspegel, der auf den Rahmen des Drehgestells und auf die auf diesem montierten Elementen wirkt, zu verringern und eine homogene Verteilung der Last auf die Räder zu gewährleisten.The tasks of the primary suspension are, in principle, to reduce the vibration level acting on the frame of the bogie and on the elements mounted on it and to ensure a homogeneous distribution of the load on the wheels.

Eine der gegenwärtig am meisten benutzten Lösungen für die Primärfederung von Drehgestellen bei Eisenbahnen ist die Verwendung von Federn, welche die Achsen der Räder mit dem Rahmen des Drehgestells verbinden. Diese Federn umfassen ein Element aus Kautschuk, welches Flexibilität in allen Richtungen bereitstellt. Die Stoßdämpfung wird durch die elastomeren Eigenschaften des Kautschuks, welcher als elastisches Element in dieser Art von Federn verwendet wird, erhalten. Die Verwendung von Federn wie die eben erwähnten für die Primärfederung an einem Drehgestell einer Eisenbahn ist eine relativ preiswerte Lösung, weil sie die Benutzung von hydraulischen Stoßdämpfern und von zusätzlichen, teureren Elementen, um die longitudinale und seitliche Führung zu gewährleisten, verhindert.One of the currently most widely used solutions for the primary suspension of bogies in railways is the use of springs which connect the axles of the wheels to the frame of the bogie. These springs comprise a rubber member which provides flexibility in all directions. The shock absorption is obtained by the elastomeric properties of the rubber used as the elastic member in this kind of springs. The use of springs such as those just mentioned for primary suspension on a bogie of a railroad is a relatively inexpensive solution because it prevents the use of hydraulic shock absorbers and additional, more expensive elements to ensure longitudinal and lateral guidance.

Allerdings weisen die bis jetzt bekannten Federn dieser Art das Problem auf, dass das elastische Element nicht richtig geschützt ist. Im Brandfall, wird das elastische Element schnell vom Feuer beschädigt, da dieses hauptsächlich aus elastomeren Materialien besteht, die leicht brennen können (normalerweise Kautschuk), wodurch die Feder schwer beschädigt werden kann.However, the springs of this type known so far have the problem that the elastic element is not properly protected. In case of fire, the elastic element is quickly damaged by the fire, as it is mainly made of elastomeric materials that can easily burn (usually rubber), which can severely damage the spring.

Darüber hinaus wurde vor kurzem die Norm EN 45545-2 wirksam, in welcher darauf hingewiesen wird, dass alle Elemente von einem Eisenbahnwagen die mehr als 840 Gramm wiegen (hierunter befinden sich die erwähnten Federn der Primärfederung) ein System für den Brandschutz umfassen müssen. Trotzdem, sind bis jetzt keine feuerfesten Materialien bekannt, die als elastisches Element für eine Feder unter Beibehaltung der benötigten Eigenschaften für die Stoßdämpfung benutzt werden können.In addition, recently the Standard EN 45545-2 effective, in which it is pointed out that all elements of a railway wagon weighing more than 840 grams (this includes the mentioned springs of the primary suspension) must include a system for fire protection. Nevertheless, so far no refractory materials are known which can be used as a resilient member for a spring while retaining the required shock absorbing properties.

Ebenso, kann das elastische Element der genannten Federn für die Primärfederung auch durch äußere Elemente wie Sand, Steine, Splitt, usw. beschädigt werden. Darüber hinaus, können die Wetterbedingungen das elastische Element beeinflussen, da der kontinuierliche direkte Kontakt mit Regen, Eis, Schnee oder anderen Wettereinflüssen den Verschleiß des genannten elastischen Elements und, daher, seine Abnutzung, hervorruft.Likewise, the elastic element of said springs for the primary suspension can also be damaged by external elements such as sand, stones, chippings, etc. In addition, the weather conditions can affect the elastic element, as the continuous direct contact with rain, ice, snow or other weathering causes the wear of said elastic element and, therefore, its wear.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

All diese erwähnten Phänomene können die genannten Federn der Primärfederung beschädigen und sogar den Bruch derselben hervorrufen. Deshalb, ist eine Feder für die Primärfederung von einem Eisenbahnwagen nötig, welche Mittel umfasst, die das elastische Element vor den genannten äußeren, schädlichen Phänomenen schützen.All of these phenomena can damage the springs of the primary suspension and even cause them to break. Therefore, a spring is required for the primary suspension of a railway car, which comprises means which protect the elastic element from said external, harmful phenomena.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine feuerfeste Feder gemäß Patentanspruch 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a refractory spring according to claim 1. refinements are the subject of the dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird eine Feder vorgeschlagen, die als Primärfederung an einem Drehgestell von einem Eisenbahnwagen wirkt, wobei die genannte Feder ein Schutzelement umfasst, welches den äußeren Teil der Feder deckt, wobei auf diese Weise verhindert wird, dass im Brandfall das Feuer das elastische Element der Feder, das aus brennbarem, elastomerem Material besteht, verbrennt.According to the invention, a spring is proposed which acts as a primary suspension on a bogie of a railroad car, said spring comprising a protective element which covers the outer part of the spring, thus preventing in the event of fire the elastic element the spring, which consists of combustible, elastomeric material burns.

Ebenfalls, schützt das Schutzelement auch das elastische Element der Feder vor anderen äußeren Elementen, die das genannte elastische Element verschleißen und beschädigen können, wie zum Beispiel Steine, Splitt oder Sand oder Wettereinflüssen wie Regen, Eis oder Schnee.Likewise, the protective element also protects the elastic element of the spring from other external elements which can wear and damage said elastic element, such as stones, grit or sand or weather influences such as rain, ice or snow.

Die Feder, die Gegenstand der Erfindung ist, besteht aus einem Kern aufweisend ein kegelstumpfförmiges Ende, mit dem der innere Teil des elastischen Elements der Feder verbunden ist, wobei seinerseits der äußere Teil des genannten elastischen Elements an der inneren Seite eines äußeren Stücks befestigt ist. Das genannte äußere Stück weist Löcher auf, welche die Verbindung der Feder an dem Rahmen des Drehgestells, in dem es angewendet wird, ermöglichen.The spring which is the subject of the invention consists of a core having a frusto-conical end, to which the inner part of the elastic element of the spring is connected, in turn the outer part of said elastic element being fixed to the inner side of an outer piece. The said outer piece has holes, which the connection of the spring to the Frame of the bogie in which it is applied.

Das andere Ende des Kerns ist rohrförmig und weist an dem äußeren Teil einen ringförmigen Vorsprung auf, welcher als Anschlag wirkt, wenn dieses Ende des Kerns in ein Stück eingeführt wird, das die Achse der Räder mit der Feder verbindet.The other end of the core is tubular and has on the outer part an annular projection which acts as a stop when this end of the core is inserted into a piece connecting the axis of the wheels with the spring.

Das obere Ende des Schutzelements wird mit dem unteren Ende des äußeren Stücks verbunden, während das untere Ende des genannten Schutzelements auf dem ringförmigen Vorsprung des rohrförmigen Endes des Kerns abgestützt und befestigt wird, wobei auf diese Weise ein Schutz bestimmt wird, welcher verhindert, dass das elastische Element von äußeren Elementen beschädigt werden kann. Darüber hinaus, ist das genannte Schutzelement balgartig ausgebildet und aus einem Material mit einer bestimmten Elastizität ausgeführt, so dass es ermöglicht, dass die Feder ihre Aufgaben als Stoßdämpfer richtig ausführt.The upper end of the protective element is connected to the lower end of the outer piece, while the lower end of said protective element is supported and fixed on the annular projection of the tubular end of the core, thus determining a protection which prevents the elastic element can be damaged by external elements. Moreover, said protective member is bellows-type and made of a material having a certain elasticity, so as to enable the spring to properly perform its functions as a shock absorber.

Auf diese Weise, mit der Feder, die Gegenstand der Erfindung ist, werden die benötigten Stoßdämpfungsbedingungen zwischen dem Rahmen des Drehgestells und den Achsen der Räder erfüllt, wobei das genannte elastische Element vor äußeren Elementen durch das genannte Schutzelement geschützt ist.In this way, with the spring object of the invention, the required shock damping conditions between the frame of the bogie and the axles of the wheels are met, said elastic element being protected from external elements by said protective element.

Beschreibung der FigurenDescription of the figures

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Feder, um als Primärfederung eines Drehgestells von einem Eisenbahnwagen zu wirken, nach dem Gegenstand der Erfindung. 1 shows a perspective view of a spring to act as a primary suspension of a bogie of a railway car, according to the subject invention.

2 ist eine Schnittdarstellung der Feder der oberen Figur. 2 is a sectional view of the spring of the upper figure.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Feder ohne das Schutzelement aus feuerfestem Material. 3 shows a perspective view of the spring without the protective element made of refractory material.

4 zeigt eine Schnittdarstellung des Schutzelements aus feuerfestem Material. 4 shows a sectional view of the protective element made of refractory material.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Feder für die Ausführung der Primärfederung an Drehgestellen von Eisenbahnwagen, wobei die genannte Feder aus einem Kern (1) besteht aufweisend ein rohrförmiges Ende, welches an dem äußeren Teil mit einem ringförmigen Vorsprung (2) versehen ist, während das andere Ende des genannten Kerns (1) eine Kegelstumpfform aufweist und über seine ganze äußere Oberfläche mit dem inneren Teil eines elastischen Elements (3) verbunden ist, welches seinerseits an seinem äußeren Teil mit der inneren Seite eines äußeren Stücks (4) verbunden ist.The object of the invention relates to a spring for the execution of the primary suspension on bogies of railway cars, said spring from a core ( 1 ) consists of a tubular end, which at the outer part with an annular projection ( 2 ), while the other end of said core ( 1 ) has a truncated cone shape and over its entire outer surface with the inner part of an elastic element ( 3 ) which in turn is connected at its outer part to the inner side of an outer piece ( 4 ) connected is.

Die Feder weist darüber hinaus ein Schutzelement (5) auf, das balgartig ausgebildet ist, welches an seinem oberen Ende mit dem äußeren Stück (4) und an seinem unteren Ende mit dem ringförmigen Vorsprung (2) des rohrförmigen Endes des Kerns (1) verbunden ist.The spring also has a protective element ( 5 ), which is bellows-shaped, which at its upper end with the outer piece ( 4 ) and at its lower end with the annular projection ( 2 ) of the tubular end of the core ( 1 ) connected is.

Die Oberfläche der inneren Seite des äußeren Stücks (4) weist eine konische Form auf, parallel zur kegelstumpfförmigen Oberfläche von dem Ende des Kerns (1). Auf diese Weise kann das elastische Element (3), das aus einem elastomeren Material wie Kautschuk oder ähnlichem besteht, mit dem genannten äußeren Stück (4) und mit dem genannten Ende des Kerns (1) mit einem Klebeverfahren durch Vulkanisierung verbunden werden.The surface of the inner side of the outer piece ( 4 ) has a conical shape parallel to the frusto-conical surface of the end of the core ( 1 ). In this way, the elastic element ( 3 ), which consists of an elastomeric material such as rubber or the like, with said outer piece ( 4 ) and with the said end of the core ( 1 ) are bonded by vulcanization with an adhesive method.

Ebenfalls, weist das elastische Element (3) integrierte metallische Einsätze (6) auf, welche das genannte elastische Element (3) verstärken, welche mit dem genannten elastischen Element (3) beim Klebeverfahren durch Vulkanisierung verbunden werden.Likewise, the elastic element ( 3 ) integrated metallic inserts ( 6 ), which said elastic element ( 3 ), which with said elastic element ( 3 ) are bonded by vulcanization during the bonding process.

Das obere Ende des Schutzelements (5) weist über seinen ganzen Umfang eine Erhebung (7) auf, welche sich zum Inneren desselben erstreckt. Seinerseits weist das untere Ende des äußeren Stücks (4) einen Spalt (8) auf, welcher sich über seinen Umfang erstreckt, wobei dieser Spalt (8) zur Erhebung (7) des Schutzelements (5) komplementär ist; so dass für die Verbindung des Schutzelements (5) auf dem äußeren Stück (4), die Erhebung (7) im Inneren des Spalts (8) eingesteckt wird.The upper end of the protective element ( 5 ) shows a survey over its entire circumference ( 7 ) extending to the interior thereof. In turn, the lower end of the outer piece ( 4 ) a gap ( 8th ) which extends over its circumference, this gap ( 8th ) to the survey ( 7 ) of the protective element ( 5 ) is complementary; so that for the connection of the protective element ( 5 ) on the outer piece ( 4 ), the assessment ( 7 ) inside the gap ( 8th ) is inserted.

Andererseits weist das Schutzelement (5) an seinem unteren Ende einen ringförmigen Flügel (9) nach innen auf, welcher sich auf den ringförmigen Vorsprung (2) des rohrförmigen Endes des Kerns (1) abstützt, wobei der genannte Flügel (9) an dem genannten ringförmigen Vorsprung (2) durch jeder Art Befestigung befestigt werden kann, wie zum Beispiel durch Heißsiegeln oder eine mechanische Verbindung mittels Schrauben.On the other hand, the protective element ( 5 ) at its lower end an annular wing ( 9 ) inwardly, which on the annular projection ( 2 ) of the tubular end of the core ( 1 ), said wing ( 9 ) on said annular projection ( 2 ) can be fixed by any type of attachment, such as by heat sealing or a mechanical connection by means of screws.

Auf diese Weise, wird das Schutzelement (5) an einem Ende mit dem äußeren Stück (4) und am anderen Ende mit dem ringförmigen Vorsprung (2) des Kerns (1) befestigt, wobei auf diese Weise das elastische Element (3) gedeckt ist und vor äußeren Elementen geschützt wird.In this way, the protection element ( 5 ) at one end with the outer piece ( 4 ) and at the other end with the annular projection ( 2 ) of the core ( 1 ), whereby in this way the elastic element ( 3 ) and is protected from external elements.

Das äußere Stück (4) ist ein rohrförmiges Element, wobei das obere Ende desselben einen quadratischen Flügel nach außen umfasst, in welchem vier Durchgangslöcher (10) bestimmt werden, welche für die mechanische Verbindung, mit Schrauben oder ähnlichen Elementen, von diesem äußeren Stück (4) mit dem Rahmen des Drehgestells vorgesehen sind.The outer piece ( 4 ) is a tubular element, wherein the upper end thereof comprises a square wing to the outside, in which four through holes ( 10 ), which are for the mechanical connection, with screws or similar elements, from this outer piece ( 4 ) are provided with the frame of the bogie.

Andererseits wird das rohrförmige Ende des Kerns (1) in ein Loch von einem Stück eingesteckt, das die Feder mit der Achse der Räder verbindet, wobei der ringförmige Vorsprung (2) als Anschlag wirkt.On the other hand, the tubular end of the core ( 1 ) is inserted in a hole of one piece connecting the spring to the axle of the wheels, the annular projection ( 2 ) acts as a stop.

Auf diese Weise verbindet die Feder den Rahmen des Drehgestells mit den Achsen der Räder und führt die benötigten Aufgaben als Stoßdämpfer zwischen diesen beiden Elementen aus.In this way, the spring connects the frame of the bogie to the axles of the wheels and performs the required tasks as a shock absorber between these two elements.

Das Schutzelement (5) ist aus einem feuerfesten Material hergestellt so dass, im Brandfall, das genannte Schutzelement (5) das elastische Element (3), das aus einem elastomeren Material besteht, welches leicht brennbar ist, vor dem Feuer schützt. Das Material, aus welchem das Schutzelement (5) besteht, ist, wie vorher erwähnt, feuerfest und weist zusätzlich eine bestimmte Elastizität auf, die es ermöglicht, dass die Feder ihre Aufgaben für die Primärfederung auf eine geeignete Weise ausführt. Dafür ist ein geeignetes Material für die Bildung des Schutzelements (5) ein elastomeres Thermopolymer, vorzugsweise Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, als ”EPDM” bekannt.The protective element ( 5 ) is made of a refractory material so that, in case of fire, said protective element ( 5 ) the elastic element ( 3 ), which consists of an elastomeric material, which is easily flammable, protects from the fire. The material from which the protective element ( 5 ) is, as previously mentioned, refractory and additionally has a certain elasticity which allows the spring to carry out its tasks for the primary suspension in a suitable manner. For this purpose, a suitable material for the formation of the protective element ( 5 ) an elastomeric thermopolymer, preferably ethylene-propylene-diene rubber, known as "EPDM".

Das genannte Schutzelement (5) bewirkt auch dass das elastische Element (3) vor Steine, Splitt, Sand oder kleinen ähnlichen Elementen, welche von den Schienen aus springen können und dasselbe beschädigen können, geschützt ist. Ebenso schützt das genannte Schutzelement (5) das elastische Element (3) vor den Wetterverhältnissen, da das genannte elastische Element (3) nicht mit Wettereinflüssen wie Regen, Schnee, Eis oder ähnlichem in Kontakt kommt und, daher, nicht von dem kontinuierlichen Verschleiß, den diese Einflüsse auf dasselbe ausüben, beeinflusst wird.The said protective element ( 5 ) also causes the elastic element ( 3 ) is protected from stones, grit, sand or small similar elements that can jump off the rails and damage them. Likewise protects said protective element ( 5 ) the elastic element ( 3 ) before the weather conditions, since said elastic element ( 3 ) does not come into contact with weather influences such as rain, snow, ice or the like and, therefore, is not influenced by the continuous wear that these influences exert on it.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Norm EN 45545-2 [0006] Standard EN 45545-2 [0006]

Claims (6)

Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen, umfassend einen Kern (1), welcher mit einem elastischen Element (3) verbunden ist, das seinerseits mit einem äußeren Stück (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Schutzelement (5) aus feuerfestem Material umfasst, welches an einem Ende mit dem äußeren Stück (4) und am anderen Ende mit dem Kern (1) verbunden ist, wobei eine Deckung bestimmt wird, welche das elastische Element (3) schützt.Refractory spring for primary suspension of bogies in railways, comprising a core ( 1 ), which with an elastic element ( 3 ), which in turn is connected to an outer piece ( 4 ), characterized in that it is a protective element ( 5 ) made of refractory material, which at one end with the outer piece ( 4 ) and at the other end with the core ( 1 ), whereby a covering is determined, which the elastic element ( 3 ) protects. Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Schutzelement (5) und dem äußeren Stück (4) durch eine Erhebung (7), welche über den Umfang von dem oberen Ende des genannten Schutzelements (5) angeordnet ist, und einen Spalt (8) ausgeführt wird, welcher zum Umfang des genannten äußeren Stücks (4) komplementär ist.Refractory spring for primary suspension of bogies in railways according to claim 1, characterized in that the connection between the protective element ( 5 ) and the outer piece ( 4 ) by a survey ( 7 ), which over the circumference of the upper end of said protective element ( 5 ), and a gap ( 8th ) which extends to the periphery of said outer piece ( 4 ) is complementary. Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (5) an seinem unteren Ende einen ringförmigen Flügel (9) nach innen aufweist, welcher auf einem ringförmigen Vorsprung (2) des Kerns (1) abgestützt und befestigt wird.Refractory spring for primary suspension of bogies in railways according to claim 1 or 2, characterized in that the protective element ( 5 ) at its lower end an annular wing ( 9 ) inwardly, which on an annular projection ( 2 ) of the core ( 1 ) is supported and fastened. Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (5) aus einem feuerfesten Material, wie einem elastomeren Thermopolymer, besteht.Refractory spring for primary suspension of bogies in railways according to one of claims 1 to 3, characterized in that the protective element ( 5 ) consists of a refractory material, such as an elastomeric thermopolymer. Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das feuerfeste Material des Schutzelements (5) Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk ist.Refractory spring for primary suspension of bogies in railways according to claim 4, characterized in that the refractory material of the protective element ( 5 ) Is ethylene-propylene-diene rubber. Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (5) balgartig ausgebildet ist.Refractory spring for primary suspension of bogies in railways according to one of claims 1 to 5, characterized in that the protective element ( 5 ) is formed bellows.
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