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Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum Schaffen einer gasdichten Verbindung zwischen einer Armatur oder einem Anschlussteil (Fitting) und einem Schlauchelement gemäß Anspruch 1, eine gasdichte Verbindungsanordnung mit einem solchen Verbindungselement, mit einem Metallschlauch und mit einer Armatur oder einem Anschlussteil (Fitting) gemäß Anspruch 12 sowie ein Verfahren zum Verbinden einer Armatur oder eines Anschlussteils mit einem Metallschlauch für eine Gasinstallation gemäß Anspruch 16.
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Es ist bekannt, für Gasinstallationen gasführende, ummantelte Edelstahl-Wellschlauchleitungen mit Armaturen, Anschlussteilen oder auch Fittings zu verbinden. Dies geschieht üblicherweise mittels eines speziellen Hydraulikwerkzeugs. Die entsprechenden Komponenten werden unter der Bezeichnung HYDRA® GS von der Anmelderin vertrieben. Dabei wird üblicherweise nach dem Verbinden von Armatur oder Anschlussteil (Fitting) einerseits und Metallschlauch andererseits die geschaffene Verbindungsanordnung an der Verbindungsstelle von außen mit einem speziellen Klebeband umwickelt. Dies erhöht den manuellen Montageaufwand, wobei es außerdem regelmäßig vorkommt, dass die Umwicklung mit Klebeband aufgrund einer beengten Einbausituation oder aufgrund einer schwierigen Handhabbarkeit der zum Einsatz kommenden Schlauch-Meterware erschwert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und eine Möglichkeit zum Abdichten der Verbindungsstelle zwischen Metallschlauch und Anschlussteil bei Gasinstallationen anzugeben, die weniger (manuellen) Montageaufwand erfordert. Hier und im Folgenden wird der Begriff „Anschlussteil“ auch synonym für die weiter oben genannten Armaturen und Fittings verwendet.
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Diese Aufgabe wird gelöst mittels eines Verbindungselements mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mittels einer gasdichten Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie mittels eines Verfahrens zum Verbinden einer Armatur oder eines Anschlussteils mit einem Metallschlauch für eine Gasinstallation.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungsidee sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Ein erfindungsgemäßes Verbindungselement dient zum Schaffen einer gasdichten Verbindung zwischen einer Armatur oder einem Anschlussteil (Fitting) und einem Schlauchelement. Das erfindungsgemäße Verbindungselement weist einen rohrförmigen Grundkörper aus einem Elastomer-Material auf, welcher Grundkörper an seiner Innenseite einen umlaufenden Vorsprung aufweist, der zum Eingreifen in einen Einstich an der Armatur oder dem Anschlussteil bestimmt ist.
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Eine erfindungsgemäße gasdichte Verbindungsanordnung umfasst ein erfindungsgemäßes Verbindungselement. Sie umfasst weiterhin einen Metallschlauch und eine Armatur oder ein Anschlussteil (Fitting), wobei der Metallschlauch mit der Armatur oder dem Anschlussteil an einer Verbindungsstelle im Wesentlichen gasdicht verbunden ist, und wobei das Verbindungselement die Verbindungsstelle außen überdeckt, wobei das Verbindungselement mit seinem innenseitigen Vorsprung in einem umlaufenden Einstich an der Armatur oder dem Anschlussteil in Eingriff befindlich ist.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verbinden einer Armatur oder eines Anschlussteils mit einem Metallschlauch für eine Gasinstallation beinhaltet, dass zunächst die Armatur oder das Anschlussteil mit dem Metallschlauch an einer Verbindungsstelle im Wesentlichen gasdicht verbunden wird, vorzugsweise kraft- und/oder stoffschlüssig, und dass anschließend die Verbindungsstelle von außen mit einem erfindungsgemäßen Verbindungselement überdeckt wird.
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Durch Verwendung des vorgeschlagenen Verbindungselements, insbesondere im Rahmen der vorgeschlagenen Verbindungsanordnung, entfällt das Umwickeln mit Klebeband vollständig. Auf diese Weise lässt sich der Montageaufwand reduzieren, und es ist auf einfache Weise eine Gasdichtheit an der Verbindungsstelle sichergestellt.
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Eine erste Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbindungselements sieht vor, dass der Grundkörper aus Silikon oder Silikonkautschuk hergestellt ist. Mit solchen Materialien haben sich in umfangreichen Versuchsreihen der Anmelderin die besten Ergebnisse erzielen lassen. Silikon beziehungsweise Silikonkautschuk ist alterungs- und insbesondere UV-beständig und weist auch ansonsten hinreichend bekannte vorteilhafte Eigenschaften auf.
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Alternativ kann der Grundkörper auch aus Gummi oder Naturkautschuk hergestellt sein.
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Weitere alternative Materialien zur Herstellung des Grundkörpers umfassen Polyurethan (PU) oder EPDM.
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Es ist bevorzugt, wenn bei entsprechender Weiterbildung der Erfindung das eingesetzte Elastomer-Material eine Shore-Härte von etwa 45 bis 75, vorzugsweise etwa 50 bis 70, höchst vorzugsweise etwa 55 bis 60, aufweist. Versuche der Anmelderin haben gezeigt, dass die Handhabbarkeit des Verbindungselements dann am besten ist, wenn die Shore-Härte nicht zu groß ist, vorzugsweise also im Bereich etwa 50 bis 60 liegt, worauf weiter unten noch genauer eingegangen wird. Insbesondere ergeben sich Vorteile beim Anbringen des Verbindungselements an dem Schlauchelement beziehungsweise dem Anschlussteil, wenn das verwendete Elastomer-Material nicht zu hart ist.
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Damit das Verbindungselement sicher an dem Anschlussteil im Bereich des genannten Einstichs angeordnet werden kann, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der innenseitige Vorsprung einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
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Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der rechteckige Vorsprung eine axiale Erstreckung von etwa 5 bis 15 mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm, höchst vorzugsweise etwa 7 bis 8 mm, aufweist. Auch dies trägt zu einer sicheren Verbindung von Anschlussteil einerseits und Verbindungselement andererseits bei. Die genannte axiale Erstreckung wird vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Nennweite des Schlauchelements gewählt, wobei gelten kann, dass die axiale Erstreckung umso größer ist, je größer die Nennweite des Schlauchelements ist.
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Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbindungselements sieht vor, dass der innenseitige Vorsprung endständig bezüglich des Grundkörpers angeordnet ist.
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Bei wieder einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbindungselements kann dessen Grundkörper an seinem Ende außen eine Fase aufweisen, welche Fase sich vorzugsweise an einem dem Vorsprung abgewandten Ende des Verbindungselements befindet.
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Weiterhin kann bei einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbindungselements noch vorgesehen sein, dass der Grundkörper an seiner Innenseite benachbart dem Vorsprung einen ersten Abschnitt mit vergrößertem lichtem Innendurchmesser aufweist. Vorteilhafterweise wirkt das Verbindungselement im Bereich dieses ersten Abschnitts mit einem entsprechenden Vorsprung an dem Anschlussteil zusammen, worauf weiter unten noch genauer eingegangen wird.
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Im Rahmen einer äußerst bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbindungselements kann vorgesehen sein, dass dieses in axialer Abfolge den innenseitigen Vorsprung, den ersten Abschnitt mit vergrößertem lichtem Innendurchmesser und einen zweiten Abschnitt mit gegenüber dem ersten Abschnitt verringertem lichtem Innendurchmesser aufweist. Während der innenseitige Vorsprung dazu bestimmt und ausgebildet ist, mit dem bereits erwähnten Einstich an dem Anschlussteil zusammenzuwirken, um das Verbindungselement an dem Anschlussteil zu fixieren, ist der genannte zweite Abschnitt dazu vorgesehen und ausgebildet, unter Vorspannung dichtend von außen mit dem Schlauchelement oder einer Ummantelung desselben in Anlage zu treten, worauf ebenfalls weiter unten noch genauer eingegangen wird.
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Eine erste Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung sieht vor, dass der Metallschlauch als gewellter, vorzugsweise als ringgewellter Metallschlauch ausgebildet ist. Derartige Metallschläuche - speziell aus dem Hause der Anmelderin - weisen bei exzellenter Dichtheit ein hohes Maß an Flexibilität auf und sind deshalb für Gasinstallationen besonders gut geeignet.
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Im Zuge einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung kann vorgesehen sein, dass der Metallschlauch eine äußere Ummantelung aufweist, vorzugsweise aus Kunststoff, höchst vorzugsweise Polyethylen (PE). Auf diese Weise ist der Metallschlauch gegen äußere Schadeinwirkungen geschützt. Das Verbindungselement kann in einem Teilabschnitt außen an der Ummantelung anliegen, insbesondere mit dem genannten zweiten Abschnitt, worauf bereits hingewiesen wurde, und kann - bei entsprechender Weiterbildung der Erfindung - zusätzlich noch stoffschlüssig mit dieser verbunden sein, höchst vorzugsweise verklebt.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, insbesondere zum Verbessern der Fixierung des Verbindungselements an dem Anschlussteil, wenn bei einer entsprechenden Weiterbildung der Verbindungsanordnung der innenseitige Vorsprung und der Einstich komplementär zueinander ausgebildet sind. Vorzugsweise weisen sowohl der innenseitige Vorsprung als auch der Einstich im Querschnitt eine Rechteckform auf.
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Vorzugsweise entspricht eine axiale Abmessung des Einstichs im Wesentlichen genau der weiter oben bereits erwähnten axialen Erstreckung des innenseitigen Vorsprungs des Verbindungselements, um eine sichere Verbindung zu schaffen.
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Nachfolgend wird auch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verbinden einer Armatur oder eines Anschlussteils (Fittings) mit einem Metallschlauch für eine Gasinstallation beschrieben, das bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbindungselements beziehungsweise zum Schaffen einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung zum Einsatz kommen kann.
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Bei einem solchen Verfahren ist vorgesehen, dass zunächst die Armatur oder das Anschlussteil (Fitting) mit dem Metallschlauch an der Verbindungsstelle im Wesentlichen gasdicht verbunden wird, vorzugsweise kraft- und/oder stoffschlüssig, vorzugsweise unter Verwendung des HYDRA® GS-Systems aus dem Hause der Anmelderin, und dass anschließend die Verbindungsstelle von außen mit einem erfindungsgemäßen Verbindungselement überdeckt wird.
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In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement mit seinem innenseitigen Vorsprung in einem umlaufenden Einstich an der Armatur oder dem Anschlussteil in Eingriff gebracht wird.
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Bei wieder einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann noch vorgesehen sein, dass bereits vor dem Verbinden von Armatur oder Anschlussteil mit dem Metallschlauch das Verbindungselement an der Armatur oder dem Anschlussteil angeordnet wird, sodass das Verbindungselement mit einem freien Ende über ein Anschlussende der Armatur oder des Anschlussteils hinausragt.
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In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann außerdem vorgesehen sein, dass vor dem Verbinden von Armatur oder Anschlussteil mit dem Metallschlauch und nach dem Anordnen des Verbindungselements an der Armatur oder an dem Anschlussteil das Verbindungselement im Bereich seines freien Endes aufgeweitet und auf die Armatur oder das Anschlussteil zurückgeschlagen wird.
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Zusätzlich kann in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens außerdem vorgesehen sein, dass nach dem Verbinden von Armatur oder Anschlussteil mit dem Metallschlauch das Verbindungselement im Bereich seines zurückgeschlagenen freien Endes ergriffen und über die Verbindungsstelle sowie abschnittweise über den Metallschlauch gestülpt wird.
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Auf diese Weise ergibt sich ein äußerst vorteilhaftes Verfahren zum Verbinden einer Armatur oder eines Anschlussteils mit einem Metallschlauch für eine Gasinstallation, bei der vollständig auf das nachträgliche Umwickeln der Verbindungsstelle mit Klebeband verzichtet werden kann. Aufgrund seiner flexiblen Ausgestaltung in einem Elastomer-Material kann das Verbindungselement in einfacher Weise an dem Anschlussteil angeordnet werden, noch bevor die eigentliche Verbindung zwischen Anschlussteil und Metallschlauch vorgenommen wird. Um diese Verbindung nicht zu behindern, kann das Verbindungselement, wie beschrieben, zurückgeschlagen oder eingestülpt werden, sodass es anschließend nicht mehr über das genannte Anschlussende des Anschlussteils hinausragt. Dann erfolgt die eigentliche Verbindung von Anschlussteil im Metallschlauch; sobald diese fertiggestellt ist, wird das Verbindungselement wieder ausgestülpt, sodass es anschließend die Verbindungsstelle gasdicht abdeckt.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
- 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße gasdichte Verbindungsanordnung;
- 2 zeigt die Verbindungsanordnung aus 1 teilweise im Längsschnitt;
- 3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Verbindungselement;
- 4 zeigt das Verbindungselement aus 4 bei Blickrichtung in dessen Längsachse; und
- 5 zeigt einen Schnitt durch das Verbindungselement gemäß der Linie A-A in 4.
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In den 1 und 2 ist eine Verbindungsanordnung dargestellt, in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Die Verbindungsanordnung 1 ist als gasdichte Verbindungsanordnung ausgeführt und umfasst ein Verbindungselement 2, auf das weiter unten noch anhand den 3 bis 5 noch genauer eingegangen wird. Weiterhin umfasst die Verbindungsanordnung 1 einen ringgewellten, flexiblen Metallschlauch 3, der abschnittweise eine äußere Ummantelung 4 aufweist, die vorzugsweise aus Polyethylen (PE) hergestellt ist. Der Metallschlauch 3 ist mit seinem Anschlussende (links in 2) in ein Anschlussteil (Fitting) 5 eingesteckt, welches Anschlussteil 5 den Metallschlauch 3 (und abschnittsweise auch dessen Ummantelung 4) umgibt. Das Anschlussteil 5 ist muffen- oder hülsenförmig ausgebildet und weist einen mittleren, radial vorspringenden Bereich 5a auf, der eine Sechskant-Außenkontur zum Ansetzen eines geeigneten (Schraub-)Werkzeugs aufweist. Axial benachbart zu dem vorspringenden Bereich 5a ist einerseits (links in 2) ein Einschraubbereich 5b angeordnet, in dem das Anschlussteil ein (Außen-)Gewinde aufweist. Auf der anderen Seite bezüglich des Bereichs 5a (rechts in 2) findet sich ein weiterer Bereich, in dem das Anschlussteil 5 eine radiale Vertiefung (Einstich oder Nut) 5c aufweist, die endständig durch einen radial vorspringenden Bereich 5d begrenzt ist. Zwischen dem Bereich 5a und 5b ist in einer umlaufenden Vertiefung des Anschlussteils 5 ein Dichtring 6 angeordnet. Das Anschlussteil 5 wirkt im Bereich seines (Außen-)Gewindes 5b mit einem Verbindungsteil 7 (Aufschraubteil) zusammen, welches entsprechend bei Bezugszeichen 7b ein (Innen-)Gewinde aufweist, mit welchem es auf das (Außen-)Gewinde 5b des Anschlussteils 5 aufgeschraubt bzw. aufschraubbar ist. Das Verbindungsteil 7 dient in an sich bekannter Weise zum Verbinden der Anordnung aus Metallschlauch 3 (mit Ummantelung 4) und Anschlussteil 5 mit weiteren Bestandteilen der Gasleitung oder einer Gasanlage, worauf hier nicht weiter einzugehen ist.
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Das bereits erwähnte Verbindungselement 2 ist an einem Verbindungsbereich oder einer Verbindungsstelle von Metallschlauch 3 (mit Ummantelung 4) und Anschlussteil 5 vorgesehen (vergleiche Bezugszeichen VS in 2) und überlappt diese, um die Gasdichtheit der Verbindung beziehungsweise Verbindungsanordnung 1 zu verbessern. Das Verbindungselement 2 liegt in einem Teilabschnitt außen an der Ummantelung 4 an und kann stoffschlüssig mit dieser verbunden sein, vorzugsweise verklebt. Bei vorbekannten Verbindungsanordnungen dieser Art kommt im Bereich der Verbindungsstelle VS regelmäßig ein Klebeband zum Einsatz, welches von außen um das Anschlussteil 5 und den Metallschlauch 3 beziehungsweise die Ummantelung 4 gewickelt wird.
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Auf die Ausgestaltung und Eigenschaften des Verbindungselements 2 soll nun anhand auch der 3 bis 5 näher eingegangen werden.
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Das Verbindungselement 2 ist nach Art einer Muffe oder Hülse ausgebildet und vorzugsweise aus Silikon bzw. Silikonkautschuk hergestellt, der (spritz-)gegossen und anschließend getempert wird. Aus der Darstellung der 5 ist gut erkennbar, dass das Verbindungselement einen etwa rohrförmigen Grundkörper aus dem Elastomer-Material aufweist, welcher Grundkörper in 5 mit dem Bezugszeichen 2a bezeichnet ist. Der Grundkörper 2a weist an seiner Innenseite einen umlaufenden Vorsprung 2b auf, der zum Eingreifen in den Einstich beziehungsweise die Nut 5c an dem Anschlussteil 5 ausgebildet und bestimmt ist, wie sich beispielsweise der Darstellung in 2 gut entnehmen lässt. Der innenseitige Vorsprung 2b weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Er besitzt vorzugsweise eine axiale Erstreckung von etwa 5 bis 15 mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm, höchst vorzugsweise 7 bis 8 mm, in Abhängigkeit von einer Nennweite des verwendeten Metallschlauchs 3. Der innenseitige Vorsprung 2b ist endständig bezüglich des Grundkörpers 2a angeordnet. Axial benachbart zu dem innenseitig umlaufenden Vorsprung 2b besitzt das Verbindungselement 2 eine umlaufende Ausnehmung 2c, die dazu ausgebildet und bestimmt ist, mit dem endständig vorspringenden Bereich 5d des Anschlussteils 5 (vergleiche 2) zusammenzuwirken und diesen zu übergreifen. Entsprechend weist der Grundkörper 2a an seiner Innenseite benachbart dem Vorsprung 2b einen ersten Abschnitt 2c mit vergrößertem lichtem Innendurchmesser (Ausnehmung) auf. An den Bereich 2c schließt sich ein weiterer, radial nach innen vorspringender Bereich 2d an, der dazu ausgebildet und bestimmt ist, mit einer gewissen Vorspannung außen mit dem Metallschlauch 3 beziehungsweise der Ummantelung 4 in Anlage zu treten, wie man ebenfalls der 2 gut entnimmt. Entsprechend weist das Verbindungselement 2a in axialer Abfolge den innenseitigen Vorsprung 2b, den Abschnitt mit vergrößertem lichtem Innendurchmesser 2c (Ausnehmung) und einen zweiten Abschnitt (Bereich) 2d mit gegenüber dem ersten Abschnitt 2c verringertem lichtem Innendurchmesser auf. Auf diese Weise übergreift das Verbindungselement 2 die Verbindungsstelle VS (vergleiche 2) und dichtet diese nach außen ab. Dabei ist das Verbindungselement 2 mit seinem Vorsprung 2b verliersicher in dem Einstich 5c gehalten, wobei es auch in diesem Bereich mit einer gewissen Vorspannung an dem Anschlussteil 5 anliegt.
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Wie in 5 noch dargestellt ist, weist das Verbindungselement 2 an seiner Außenseite im Bereich 2d zu seinem Ende hin eine Abschrägung 2b auf. Weitere Abschrägungen 2f, 2g, 2e finden sich auch an den Rändern des vorspringenden Bereichs 2d, wie dargestellt.
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Bezugszeichen L' bezeichnet die Längsachse des Verbindungselements 2.
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In 4 ist eine Ansicht des Verbindungselements 2 bei Blickrichtung in Richtung der Längsachse L' dargestellt.
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Ergänzende Informationen lassen sich auch der aus der perspektivischen Darstellung der 3 entnehmen.
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Insbesondere durch Vorsehen des Bereichs 2c, in dem das Verbindungselement 2 eine geringere Wanddicke und somit eine erhöhte Flexibilität aufweist, lässt sich das Verbindungselement 2 nach Anbringen an dem Anschlussteil 5 (vergleiche 2) vorzugsweise mit seinem dem Metallschlauch 3 beziehungsweise der Ummantelung 4 zugewandten (rechten) Ende in Richtung des Anschlussteils 5 (nach links) zurückschlagen beziehungsweise umkrempeln oder umstülpen, wie in 2 durch den Pfeil Z symbolisiert ist. Dadurch lässt sich das Verbindungselement in vorteilhafter Weise an dem Anschlussteil 5 anbringen (und in Richtung des Pfeils Z zurückschlagen), bevor der Metallschlauch 3 mit Ummantelung 4 in das Anschlussteil 5 eingeführt wird, ohne dessen anschließendes Einführen zu behindern. Anschließend wird das Verbindungselement 2 dann entgegen der Richtung des Pfeils Z wieder „ausgekrempelt“, sodass der in 2 dargestellte Montagezustand resultiert.
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Bei dem Verfahren zum Verbinden des Anschlussteils 5 mit dem Metallschlauch 3 (mit Ummantelung 4) für eine Gasinstallation wird entsprechend zunächst der Metallschlauch 3 mit dem Anschlussteil 5 im Wesentlichen gasdicht verbunden, vorzugsweise kraft- und/oder stoffschlüssig, und dann wird die Verbindungsstelle VS von außen mit dem Verbindungselement 2 überdeckt. Dabei wird das Verbindungselement 2 mit seinem innenseitigen Vorsprung 2b in den umlaufenden Einstich 5c an dem Anschlussteil 5 in Eingriff gebracht, vorzugsweise bereits vor dem Zusammenführen von Anschlussteil 5 und Metallschlauch 3, wie beschrieben. Zunächst ragt dabei das Verbindungselement mit seinem (rechten) freien Ende über ein Anschlussende des Anschlussteils 5 hinaus. Wie ebenfalls bereits beschrieben wurde, ist jedoch von Vorteil, dass vor dem Verbinden von Anschlussteil 5 und Metallschlauch 3 nach dem Anordnen des Verbindungselements 2 an dem Anschlussteil 5 das Verbindungselement 2 im Bereich seines freien Endes aufgeweitet und auf das Anschlussteil 5 zurückgeschlagen werden kann, wie bereits weiter oben anhand des Pfeils Z beschrieben wurde. Nach dem Verbinden des Anschlussteils 5 mit dem Metallschlauch 3 wird dann das Verbindungselement 2 im Bereich seines zurückgeschlagenen freien Endes ergriffen und über die Verbindungsstelle VS sowie abschnittweise über den Metallschlauch 3 beziehungsweise dessen Ummantelung 4 gestülpt, wie in 1 und 2 als Montageendzustand dargestellt ist.
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In diesem Zusammenhang sorgt auch die Wellung des Metallschlauchs 3, die sich auch der Ummantelung 4 einprägt, für eine gut dichtende Verbindung zwischen Metallschlauch 3 bzw. Ummantelung 4 und Verbindungselement 2.
