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Rohr-Reparaturverbindung und Verfahren zum Reparieren einer Rohrverbindung
| Diese Erfindung bezieht sich auf eine Rohr-Reparaturverbin- |
| dung und °auf ein Verfahren zum Reparieren einer Rohrver- |
| bindung und insbesondere auf eine derartige Verbindung und |
| ein derartiges Verfahren, die es ermöglichen, dass eine |
| Hohrleitu-fverbhdung an Ort und Stelle repariert wirdy |
| ohne die Miteinähder in Verbindung stehenden Rohrabschnitte |
| trennen tu müssen. |
| Ein Ziel der vütliegenden Ertinde.n$ Ist e$, eire selbgtz |
| ein$tellehdelestJ_sche tiärbiWdnhg tWi$ehen einem inn*Ah |
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Ein weiteres Ziel der vorlie@_enden Erfindung ist es, eine elastische
Verbindung zwischen einem inneren Rohrabschnitt und einem diesen umgebenden glockenförmigen
Abschnitt zu schaffen, die nicht starr an einem der miteinander verbundenen Rohrabschnitte
befestigt ist, wodurch ein Bruch der Rohrabschnitte und der Mittel zum Verbinden
der Abschnitte miteinander verhindert wird. -t:in weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, eine elastische Rohrverbindung und ein Verfahren zum Herstellen
derselben zu schaffen, die aus einem geteilten Dicritungsele:nent besteht, das zwischen
dem inneren Rohrabschnitt und einem runden glockenförmigen Abschnitt mittels geteilter
Ringe in seiner La.--.e festgeklemmt wird, wodurch Druck nur auf die Dichtung und
nicht auf die miteinander verbundenen Rohrabschnitte aufgebracht wird.
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.Ein weiteres Giel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rohrverbindung
und ein Verfahren mit der gekennzeichneten Eigenschaft zu schaffen, das den Einbau
einer kleinsten Menge vog Teilen erfordert, wodurch nicht nur die gesamten Materialkosten,
sondern auch die zum Ein-Naben dar Verbindung erforderliche Arbeitszeit verrinfiert
Wird @.
Ein weiteres siel der vorliegenden Erfinduiip: ist es, eine
Verbindung und ein Verfahren mit der gekennzeichneten l;igerischaft zu schaffen,
in dem eine Zylinderbohrung in dem glockenförmigen Abschnitt hernestellt und gleichzeitig
damit die. angrenzende alte i)ichtung wegKeschnitten wird, um einen ririp-:förmirfen
Raum zwischen dem glockenförmip:en Abschnitt und dem inneren Rohrabschnitt zu'schaffen
zum Aufnehmen einer geteilten -uichtungseinheit, die um den inneren Rohrabschnitt
eingefügt wird, ohne den inneren Rohrabschnitt von dein äusseren glockenförmigen
Abschnitt trennen zu müssen.
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Lin weiteres siel der vorlie£:enden Erfindung ist es, eine Verbindung
und ein Verfahren mit der gekennzeichneten c:igensctraft zu schaXfen, bei dem die
Verbindung billig, einfach einzubauen und von einer Ausführung ist, die keinen Klebstoff
oder dgl. zum liefestiFen der Dichtung an ihrer Stelle erfordert.
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Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindung
und ein Verfahren von der gekennzeichneten Eigenschaft zu schaffen, bei dem die
Aussenfläche des inneren Rohrabschnittes innerhalb des glockenförmigen Abschnittes
gleichzeitig mit dem Zierstellen
der Zylinderbohrung in dem umgebenden
glockenförmigen Abschnitt bearbeitet@oder gereinigt wird.
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Bisher wurden in der Technik verschiedene Arten von Verbindungen vorgeschlagen,
um Rohrleitungsverbindungen zu reparieren. Derartige Verbindungen waren jedoch unzufriedenstellend
infolge der Tatsache, dass sie eine übermässige Anzahl von Teilen erforderten, die
miteinander verbunden werden mussten. Ausserdem werden die verschiedenen Arten von
Klemmen für die Verbindung mechanisch und direkt mit den Rohrabschnitten durch metallische
Klemmelemente verbunden, wodurch beim Ausüben des Klemmdruckea übermässige Kräfte
nicht nur auf die Klemmelemente selbst, sondern auch auf die Rohrabschnitte aufgebracht
werden, die verbunden werden sollen, wodurch ein Bruch der Klemmelemente und der
Rohrabschnitte hervorgerufen wird. Ausserdem war es bei den bekannten Klemmen notwendig,
die Aussenseite des glockenförmigen Abschnittes der verbundenen Rohrabschnitte zu
reinigen, da die auf diese Weise gebildete Dichtung von der Art und Weise abhängig
ist, in der die Klemme an dem glockenförmigen Abschnitt angreift. Weiterhin wurden
in dem Bereich der Technik, auf den sich die vorliegende Erfindüng bezieht, alte
Rohrleitungen zum Fördern von nassein
Gas verlegt. Derartige nasse
Gase hielten das Dichtungsmaterial zwischen dem glockenförmigen Abschnitt und dem
inneren Rohrabschnitt in aufgequollener oder auseinandergepresster Zage, wodurch
eine wirksame Dichtung geschaffen wurde. Bei der heutigen Verwendung von trockenem
natürlichem Gas jedoch zerfällt und schrumpft die Dichtung bald, wodurch sie nicht
länger als wirksame Abdichtung dient. Wie es leicht verständlich ist, neigen angrenzende
Rohrabschnitte ausserdem dazu, sich infolge verschiedener Gründe, wie z. B. Temperaturschwankungen
und durch Verkehr oder dgl. hervorgerufene Schwingungen, gegeneinander zu bewegen.
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Um die obigen und andere Schwierigkeiten zu beseitigen, wird gemäss
der Erfindung der äussere `feil der alten Dichtung entfernt und gleichzeitig damit
die Innenfläche des umgebenden glockenförmigen Abschnittes zylindrisch ausgebohrt,
um einen ringförmigen Raum dazwischen zum Aufnehmen der verbesserten Dichtungseinheit
gemäss der Erfindung aufzunehmen, die aus einer geteilten ringfÖrmigen Dichtung
besteht, die zwischen geteilten Ringelementen angeordnet ist. Nach dem Einsetzen
der geteilten Dichtungseinheit in den ringförmigen Kanal, der zwischen dem äusseren
glockenförmigen Abschnitt und dem inneren
Rohrabschnitt gebildet
wird, werden die Ringelemente gegeneinander bewegt, um die ringförmige Dichtung
radial auseinanderzupressen, wodurch sich die Dichtung in dichtende Anlage an die
Innenfläche des umgebenden glockenförmigen Abschnittes und an die Aussenfläche des
inneren Rohrabschnittes bewegt.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an 11and der Zeichnung
beschrieben. Darin zeigen: Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine zusammengebaute Verbindung,
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt in kleinerem Massstab, der die Art und Weise zeigt,
in der die inneren und äusseren Rohrabschnitte miteinander verbunden sind, bevor
sie gemäss der Erfindung repariert werden, Fig. 3 eine Vorderansicht einer geteilten,
aus den Rohrabschnitten entfernten Dichtungseinheit, Fig. 4eine Oberansicht der
geteilten Dichtungseinheit gemäss Fig. 3,
Fig. 5 eine Oberansicht
der geteilten Dichtungseinheit, wobei eines der Befestigungselemente entfernt und
die Dichtungseinheit teilweise geöffnet ist, Fig. 6 einen Teilschnitt durch eine
abgewandelte Ausführungsform der Verbindung, bei der die geteilten Ringe durch ausserhalb
der geteilten Dichtungseinheit angeordnete Elemente gegeneinander gepresst werden
und Fig. ? eine Vorderansicht der in Fig. 6 gezeigten Ausführung in kleinerem Masstab.
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In der Zeichnung ist ein innerer Rohrabschnitt 10 gezeigt, der von
einem äusseren Rohrabschnitt mit einem fest mit ihm verbundenen glockenförmigen
Abschnitt 11 umgeben ist. D.. h., die aneinander angeschlossenen Rohre sind mit
den üblichen Spitzenden oder inneren Rohrabschnitten lO:und mit den gewöhnlichen
äusseren Rohrabschnitten mit festverbundenen glockenförmigen Abschnitten 11 versehen.
In Yig. 2 der Zeichnung ist die Art und Weise gezeigt, in der der innere Rohrabschnitt
mit dem äusseren Rohrabschnitt
vor der Reparatur gemäss der vorliegbnden
Erfindung verbunden ist. D. h., der innere Rohrabschnitt 10 sitzt teleskopisch in
dem glockenförmigen Abschnitt 1.1 in der üblichen Weise, und eine ringförmige Dichtung,
wie z. B. Blei oder dgl., dichtet den Zwischenraum zwischen dem inneren Rohrabschnitt
10 und dem glockenförmigen Abschnitt 11 ab.
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Um die Verbindung zwischen dem inneren Rohrabschnitt 10 und dem glockenförmigen
Abschnitt 11 zu reparieren, wird das Innere des glockenförmigen Abschnittes 11 ausgebohrt,
um eine vergrösserte Zylinderbohrung in der Nähe der Endfläche 13 des glockenförmigen
Abschnittes entlang der unterbrochenen Linie 14 in Fig. 2 zu bilden. Beim Ausbohren
des Inneren des glockenförmigen Abschnittes 11 wird der Abschnitt der ringförmigen
Dichtung 12 in der Nähe der Endfläche des glockenförmigen Abschnittes, der von der
Zylinderbohrung aus radial nach innen angeordnet ist, entfernt. Die Zylinderbohrung
wird vorzugsweise durch ein umlaufendes Schneidelement hergestellt, das eine Breite
hat, um den gesamten äusseren Endabschnitt der ringförmigen Dichtung 12 zu entfernen
und gleichzeitig eine Zylinderbohrung im Inneren des glockenförmigen Abschnittes
in der Nähe der Endfläche 13
zu erzeugen. Wenn die Zylinderbohrung
hergestellt wird, wird die Aussenfläche des inneren Rohrabschnittes 10, der in den
Grenzen der Zylinderbohrung liegt, durch das Schneidwerkzeug bearbeitet oder gereinigt,
so dass eine glatte ununterbrochene Oberfläche auf der Aussenfläche des inneren
Rohres entsteht.
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Die Zylinderbohrung entlang der unterbrochenen Linie 14 lässt somit
einen Ringraum oder einen Kanal 16 zwischen der Aussenfläche des inneren Rohrabschnittes
10 und der Innenfläche des glockenförmigen Abschnittes 11 zurück, um die verbesserte
geteilte Dichtungseinheit 1? gemäss der vorliegenden Erfindung aufzunehmen. Wie
ea in den Fig. 1 und 3 bis 5 gezeigt ist, besteht die Dichtungseinheit aus einem
inneren geteilten Hing 18 und einem äusseren geteilten Ring 19. Der geteilte Ring
19 ist mit gesonderten Abschnitten 21 und 22 versehen, die an einer Seite
der Dichtungseinheit durch eine hopfschraube oder einen Bolzen 23 schwenkbar miteinander
verbunden sind. Die anderen Enden der Abschnitte 21 und 22 sind durch eine Kopfschraube
oder einen Bolzen 24 schwenkbar miteinander verbunden.
Der innere
geteilte Ring 18 ist in getrennte Abschnitte 26 und 2? unterteilt, die an einer
Seite der Dichtungseinheit durch die Kopfschraube oder den Bolzen 23 schwenkbar
miteinander verbunden sind. Bie anderen Enden der Abschnitte 26 und 27 sind durch
die Kopfschraube oder den Bolzen 24 schwenkbar miteinander verbunden. Wie es in
r'ig. 1 gezeigt ist, ist der Ring 18 mit Gewindebohrungen zum Aufnehmen der schrauben
23 und 24 versehen, während in dem geteilten Ring 19 geeignete Bohrungen vorgesehen
sind, um die Schrauben 23 und 24 aufzunehmen. Andere in einem Winkelabstand verteilt
angeordnete Kopfschrauben oder Bolzen 28 gehen durch geeignete Bohrungen in dem
geteilten Ring 19 hindurch und greifen in Gewindebohrungen in dem geteilten Ring
18 ein, wodurch die geteilten Ringe 18 und 19 miteinander an in Winkelabständen
voneinander entfernt liegenden Stellen miteinander verbunden sind. Zwischen den
geteilten Ringen 18 und 19 ist eine ringförmige geteilte Dichtung 29 angeordnet,
die aus elastischem Material, wie z. B. 1Veopren, Gürnmi oder dgl., hergestellt
ist. Die freien Enden der geteilten Dichtung 29 sind bei 31 schräg geschnitten,
wodurch sie, wie es in r'ig. 4 gezeigt ist, aneinanderstossen, um
nach
dem Zusammenbau eine luftdichte Verbindung dazwischen herzustellen. Geeignete Öffnungen
sind in der Dichtung 29 vorgesehen, um die Schrauben 23, 24 und 28 aufzunehmen.
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Wie es deutlich in Yig. 1 gezeigt ist, ist die äussere Fläche der
geteilten Dichtung 29 mit einem erhöhten Abschnitt 32 versehen, der so ausgeführt
ist, dass er an einer Umfangsnut 33 angreifen kann, die entlang der Innenfläche
des glockenförmigen Abschnittes 11 ausgebildet ist, nachdem dieser zylindrisch ausgebohrt
wurde. Durch Anordnen der Umfangsnut 33 in der Innenfläche des glockenförmigen Abschnittes
11 und des nach aussen hervorstehenden Abschnittes 32 an der geteilten Dichtung
29 wird die Dichtung 29,vorübergehend in ihrer Lage gehalten, bis die geteilten
Hinge 18 und 19 geUeneinandergepresst werden können, um die Dichtung so weit auszudehnen,
dass sie an der Aussenfläche des inneren Rohrabschnittes 10 und der Innenfläche
des glockenförmigen Abschnittes 11 dichtend anliegt. D. h., nach dem Festziehen
der Schrauben 23, 24 und 28 werden die geteilten Ringe 18 und 19 gegeneinandergepresst,
wodurch sie die ringförmige Dichtung 29 radial in dichtende Anlage mit dem inneren
Rohrabschnitt 10 und dem glockenförmigen Abschnitt 11 ausdehnen.
Aus
der vorhergehenden »eschreibungwird die Art und Weise, in der die verbesserte Verbindung
hergestellt wird, deutlich geworden sein. Das Innere des glockenförmigen Abschnittes
11 wird durch geeignete Mittel zylindrisch ausgebohrt, wodurch der gesamte äussere
Abschnitt der ritipförmigen Dichtung 12 entfernt wird, um einen Ringraum zwischen
der Aussenfläche des inneren Rohrabschnittes 10 und der Innenfläche des glockenf@rmigen
Abschnittes 11 geschaffen wird. Gleichzeitig wird die Aussenfläche des inneren Rohrabschnittes
10 bearbeitet oder gereinigt, um auf diese Weise eine glatte Berührungsfläche zum
Angriff der nachgiebigen Dichtung 29 zu schaffen.
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Um die Dichtungsoinheit 1? einzusetzen, können die geteilten Ringe
18 und 19 und die ringförmige geteilte Dichtung 29 getrennt eingesetzt werden. Es
ist jedoch vorzuziehen, die geteilten Ringe 18 und 19 mit der Dichtung 29 dazwischen
durch die Schrauben 24 und 28 aneinander zu befestigen. Die Schraube 23 wird entfernt,
wodurch die gesamte Dichtungseinheit 1? um den inneren Rohrabschnitt 10 aufgesetzt
werden kann, während er sich noch in dem glockenförmigen Abschnitt 11 befindet.
ivachdem
die geteilte Dichtungseinheit 17 um den inneren Rohrabschnitt 10 herum aufgesetzt
worden ist, wird die Schraube 23 durch die Bohrungen in dem geteilten Hing 19 und
in der Dichtung 29 eingesetzt und dann in die Gewindebohrung in dem geteilten Hing
18 eingeschraubt. Die gesamte Dichtungseinheit 17 wird dann in den zwischen dem
inneren Rohrabschnitt 10 und der Innenfläche des glockenförmigen Abschnittes 11
gebildeten ringförmigen Kanal 16 hineingepresst. Wenn die Dichtung 29 in dem glockenförmigen
Abschnitt 11 nach innen bewegt wird, schnappt der Abschnitt 32 mit dem grösseren
Durchmesser in die Umfangenut 33 ein, wodurch die nachgiebige Dichtung 29 die Dichtungseinheit
17 zeitweise in ihrer Lage hält. Die Schrauben 23, 24 und 28 werden dann festgezogen,
wodurch ein gleichmässiger Druck ausgeübt wird, um die geteilten Ringe 18 und 19
gegerleinanderzupressen, worauf sich die ringförmige geteilte Dichtung 29 bis zur
dichtenden Anlage mit der Aussenfläche des inneren Rohrabschnittes 10 und
der Innenfläche des glockenförmigen Ahschnittes 11 radial ausdehnt.
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1n den r'ig. 6 und *7 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung
gezeigt, in der das Mittel zum Gegeneinanderpressen der inneren und äusseren geteilten
Ringe
zum Ausdehnen der elastischere Dichtung ausserhalb der geteilten
Dichturi#-seintieit angebracht ist. Die Reparaturverbindung ist geeignet zur Verwendung
beim Abdichten einer Verbindung zwischen einem inneren Rohrabschnitt 10a und einen
glockenfvrmigen Abschnitt 11a mit einer ricigförmigen Dichtung 12a dazwischen. Das
Innere des glockenförmigen Abschnittes 11a wird zylindrisch ausgebohrt, und gleichzeitig
wird der äussere Endabschnitt der ringförmigen Dichtung 12a abgeschnitten, wie es
in 2@ig. 6 gezeigt ist, um dadurch einen ringförmigen Kanal oder Raum 16a zwischen
der Aussenfläcae des inneren Rohrabschnittes l0 a und der inneren Fläche des glockenförmigen
Abschnittes 11a zu schaffen. Eine geteilte Lichtungseinheit 17a, die aus einem inneren
geteilten Ring 18a, einem äusseren geteilten Ring 19a und einer geteilten ringförmigen
Dichtung 29a dazwischen besteht, wird in den ricigfdr:nigen Kanal oder Raum 16a
eingesetzt.
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Den glockenförmigen Abschnitt 11a umgibt ein Klemmring 34, der aus
drei getrennten Abschnitten 36, 37 und 38 besteht, von denen jeder einen Grundabschnitt
39 und nach innen gerichtete Flansche 41 und 42 aufweist. Der nach innen gerichtete
Flanßch 41 ist so ausgeführt,
dass er sich entlang der Innenfläche
13a des glockenförmigen Abschnittes 11a nach innen erstreckt, während der Flansch
42 so ausgeführt ist, dass er am anderen Ende des glockenförmigen Abschnittes 11a
angreift, wie es in gig. 6 gezeigt ist. Die Enden des Klemmringabschnitten 38 sind
mit nach aussengerichteten Ansätzen 43 versehen, die so angeordnet sind,'dass sie
von hakenähnlichen Abschnitten 44 erfasst werden können, die von den Klemmringabschnitten
36 und 37 getragen werden, wie es in r@ig. 7 gezeigt ist. Die Enden der Klemmringabschnitte
36 und 37, die den Hakenabschnitten 44 gegenüberliegen, sind mit nach aussen gerichteten
Lappen 46 und 47 versehen, die geeignete Bohrungen aufweisen, um eine Befestigungsschraube
48 mit einer Mutter 49 aufzunehmen. Demzufolge können die Kleininringabschnitte
36,
37 und 38 leicht um den glockenförmigen Abschnitt 11a zusammengesetzt
werden, wobei nur die Ansätze 43 in die Hakenabschnitte 44 eingesetzt und dann die
anderen Enden der Klemmringabschnitte 36 und 37 miteinander durch die Befestigungsschraube
48 aneinander befestigt werden. Eine einzige Schraube 48 hält somit die gesamte
Klemmeinheit auf dem glockenförmigen Abschnitt 11a fest.
Die nach
innen gerichteten Flanschö 41 der Klemmringabschnitte 36, 37 und 38 sind mit Gewindebohrungen
51 zum Aufnehmen von Kopfschrauben 52 versehen, die so ausgeführt sind, dass sie
an der Aussenfläche des äusseren geteilten Ringes 19a angreifen können, wie es in
Fig. 6 gezeigt ist. Dementsprechend wird nach Drehen der Kopfschrauben 52 in einer
Richtung, um sie nach innen gegen die geteilte Dichtungseinheit 17a zu Pressen,
der äusserste Ring 19a nach innen gegen den geteilten Ring 18a,gepresst, wodurch
die elastische Dichtung 29a radial in Dichtungseingriff mit der Innenfläche des
glockenförmigen Abschnittes 11a und der Aussenfläche des inneren Rohrabschnittes
10a ausgedehnt wird.
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Axiale Bewegung des inneren geteilten Ringes 18 wird durch seine Anlage
an einer radial gerichteten bearbeiteten Fläche 53 begrenzt, die vom roden der Zylinderbohrung
in dem äusseren glockenförmigen Abschnitt 11a gebildet wird. Die bearbeitete Fläche
53 ist auch gegehüber der Aussenfläche der Dichtung 12a ausgerichtet, nachdem diese
weggeschnitten wurde, wie es in Zig. 6 gezeigt ist. Die ringförmige Dichtung 12a
wird keinen geeigneten Anschlag oder ein Stützelement für den inneren
geteilten
Hing 18a bilden, da die Dichtung 12a oft zerstört wird und in die Aussparung zwischen
dem inneren Rohrabschnitt 10a und dem glockenförmigen Abschnitt 11a schlüpft. Demzufolge
wird die bearbeitete ringförmige Fläche 53 ausserhalb der ringförmigen Dichtung
12a angeordnet, wodurch ein fester Oitz geschaffen wird, um eine Axialbewegung des
geteilten Ringes 18a und des übrigen Teiles der geteilten Dichtungseinheit 17a zu
begrenzen.
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Aus dem Vorhergehenden wird ersichtlich sein, dass eine verbesserte
Rohr-Reparaturverbindung und ein entsprechendes Verfahren geschaffen wurden. Durch
Anordcien einer elastischen Dichtungseinheit zwischen dem inneren Rohrabschnitt
und dem äusseren glockenförmigen Abschnitt, die eingebaut werden kann, während der
innere Rohrabschnitt sich in dem inneren glockenförmigen Rohrabschnitt befindet,
werden die Gesamtkostender Verbindung und die zum Einbau derselben erforderliche
Arbeit beträchtlich verringert. Durch Anordnen einer geteilten Dichtungseinheit,
die leicht auf den inneren Rohrabschnitt aufgesetzt und dann in den baum, der zwischen
dem inneren Rohrabschnitt und dem äusseren glockenförmigen Abschnitt gebildet wird,
lediglich durch Festziehen einer Reihe
von Befestigungselementen
eingesetzt werden kann, die die inneren und äusseren geteilten Ringe der Dichtungseinheit
gegeneinanderpressen, um die ringförmige Dichtung radial in ihre Dichtlage zu pressen,
besteht auch keicie starre Verbindung oder eine Metall-auf-Metall-Berührung zwischen
der Dichtungseinheit und den angrenzenden Teilen der Rohrabschnitte, die miteinander
verbunden werden, wodurch eine Spannung an der Dichtungseinheit und an den miteinander
verbundenen Rohrabschnitten vermieden wird. i)urch Anordnen einer bearbeiteten Fläche
am Boden der Zylinderbohrung in dem glockenförmigen Abschnitt wird ausserdem ein
bearbeiteter Sitz für den innersten geteilten Ring geschaffen, wodurch dieser in
genauer Lage und gegen axiale Bewegung in den glockenförmigen Abschnitt hinein festgehalten
wird.