DE2003068A1

DE2003068A1 - Isolierstueck fuer elektrische Trennstellen in Rohrleitungen

Info

Publication number: DE2003068A1
Application number: DE19702003068
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Braun
Original assignee: BRAUN VERTRIEBSGES fur ROHRLE
Current assignee: BRAUN VERTRIEBSGES fur ROHRLE
Priority date: 1970-01-23
Filing date: 1970-01-23
Publication date: 1971-07-29
Also published as: GB1307043A; DE2003068B2

Description

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DipU Ing. F. Kl.ngseisen

PATENTANWALT

8-Milnchen 13/ - HUdabold«^21

Telefon 83 2?24/305?47

3·!«: 8 München 60 Landsberger Stf. 495. Telefon 83 2? 24

! BRAUN-Vertriebsgesellschaft für Röhr-

leitungszubehör mbH, 764 Kehl am Rhein, Pfarrgasse 6

Isolierstück für elektrische !rennstellen in Rohrleitungen

Die Erfindung betrifft ein Isolierstück für elektrische Trennstellen in Rohrleitungen mit Bunden an den zu verbindenden Rohrenden, einer die Bunde übergreifenden Muffe, die mit dem einen Rohrende verbunden ist, einem zwischen den Bunden angeordneten Ieolierring, einem in der Muffe abgestützten Anpreßring, der einen weiteren Isolierring an den ihm gegenüberliegenden Bund andrückt, wobei der in der Muffe verbleibende Hohlraum mit Isoliermaterial ausgefüllt ist.

Aue der belgischen Patentschrift 633 139 ist eine elektrisch isolierende Rohrverbindung bekannt, bei der zwischen den zwei mit Bunden versehenen Rohrenden ein im Querschnitt T-förmiger

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Isolierring eingesetzt und auf dessen beiden Seiten jeweils ein weiterer Isolierring mit umgekehrt T-förmigem Querschnitt angeordnet ist. Der ringförmige Fortsatz am Innenumfang dieser äußeren Isolierringe liegt dabei an den Bunden an und ist unter den am Außenumfang des innenliegenden Isolierringes vor- ' stehenden Fortsatz eingeschoben. Diese Anordnung wird mit : einer Blechmuffe zusammengehalten, die bei der Hontage an einem Ende unter Druckeinwirkung umgebttrdelt werden muß, da- ; mit eine Abdichtung erreicht wird. Diese Rohrverbindung ist nur für verhältnismäßig kleine und nicht stark beanspruchte Rohrleitungen geeignet.

Weiterhin ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 887 159 eine Isolierverschraubung bekannt, bei der um den Bund an einem Rohrende zwei einander übergreifende Isolierringe angeordnet sind, von denen jeder am Außen- und Innenumfang gegenüberliegend mit einer hülsenförmigen Verlängerung versehen ist. Dieser Aufbau wird durch eine Muffe zusammengehalten, die einerseits am äußeren Isolierring anliegt und andererseits an dem verdickt ausgebildeten Ende des gegenüberliegenden Rohres aufgeschraubt ist. Beim Einbau dieser Rohrverbindung muß darauf geachtet werden, daß sich an dem in einer Ausnehmung der Muffe vorstehenden Ende des relativ dünn ausgebildeten äußeren Isolierringes kein Staub ablagern kann, der die elektrische Isolierung zunichte machen würde.

Schließlich 1st aus der deutschen Auelegeschrift 1 227 739 ein elektrisch isolierendes Zwischenstück für Rohrleitungen bekannt, bei dem die Rohrenden mit Bunden tiiSS und am einen Rohrende eine die Bunde übergreifende Muffe angeschweißt ist. Zwischen den Bunden ist ein Isolierring eingesetzt, an den sich ein Ring aus elektrisch isolierendem Material anschließt, der auf dem Außenumfang des Bundes an einem Rohrende aufgesetzt ist. An diesen Bund wird von außen ein weiterer Isolierring mittels eines Anpreßringes angedrückt, der in die Muffe eingeschraubt ist. Der in der Muffe verbleibende Hohlraum ist

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bei dieser Ausführungsform mit Isoliermaterial ausgegossen. ;

Die Abdichtung, wird bei dieser Ausführungsform vor allem durch j

die Schweißnaht einerseits und durch das Ausgießen der Muffe j

andererseits erreicht. · ;

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stark bean- j spruchbares Isoliersttick für elektrische Trennstellen in Rohr- . i leitungen zu schaffen, das hinsichtlich der Bauteile und der Montage unter Verbesserung der Abdichtung und elektrischen Isolierfähigkeit eine Vereinfachung mit sich bringt. j

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Diese Aufgabe wird mit einem Isolierstück der eingangs be- · schriebenen Art dadurch gelöst, daß der zwischen den Bunden eingesetzte Isolierring mit einer Verbreiterung am Innenumfang j in Ausnehmungen in den Bunden eingreift und auf seinem Außen- j umfang wenigstens auf einer Seite mit einem ringförmigen Fortsatz versehen ist, der mit seinem Ende in einen äußeren Isolierring so eingreift, daß sich lediglich ein in radialer Richtung verlaufender, abgedeckter Luftspalt bildet, daß ferner dieser äußere Isolierring am Innenumfang mit einer hülsenförmigen Verlängerung versehen ist, die sich Über das Ende der Muffe hinaus auf dem Rohrumfang erstreckt, wobei der Anpreßring mit einem in die Muffe eingesetzten, elektrisch isolierenden Abdeckring abgedeckt ist und die einzelnen Isolierringe vorgefertigt sind. · .

Durch diese Ausgestaltung ist eine äußerst einfache Montage des Isolierstückes durch einfaches Ineinanderstecken der einzelnen Teile möglich, wobei die Rohrverbindung vor dem Einsetzen des die Muffe abdeckenden Isolierringes auf Isolierfähigkeit sowie Dichtheit geprüft und gegebenenfalls ohne Beschädigung eines Bauteiles wieder auseinandergenommen werden kann. Außerdem wird durch diesen Aufbau eine solohe Gestaltung der Einzelteile ermöglicht, daß für verschiedene Arten von Ieolierstücken mit unterschiedlichen Rohransohlüesen jeweils gleiche Bauteile verwendet werden können/Die in Ausnehmungen angeordnete Verbrei-

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terung am Innenumfang des innenliegenden Isolierringes ergibt gegenüber den bekannten Ausführungsformen eine verbesserte Abdichtung und Isolierung. Durch die Anordnung eines den Anpreßring abdeckenden Isolierringes und durch den auf dem Rohrumfang über das Muffenende hinaus vorstehenden hülsenförmigen Fortsatz j des äußeren Isolierringes wird eine winkelförmige Isolierfläche geschaffen, die bei jeder beliebigen Einbaulage des Isolierstückes stets eine noch ausreichende isolierende Oberfläche aufweist, die eventuell auf dem Isolierstück sich ablagernden, elektrisch leitenden Staub abgleiten läßt.

Vorteilhafterweise bestehen die einzelnen Isolierringe aus gespritzten Kunststoffteilen, wodurch ihre Herstellung trotz der besonderen Formgebung keine Schwierigkeiten bereitet.

Auch kann es zweckmäßig sein, die einzelnen Isolierringe aus unterschiedlichen Werkstoffen herzustellen, wobei für den die Muffe abdeckenden Isolierring ein elastischer und für die innenliegenden Isolierringe ein Werkstoff mit guter Druckfestigkeit verwendet werden kann.

'Zur weiteren Verbesserung der elektrischen Isolierfähigkeit ist vorteilhafterweise das in den äußeren Isolierring eingreifende Ende am ringförmigen Portsatz des inneren Isolierringes längs des Umfanges mit einem Absatz versehen, wobei es in eine entsprechende Ausnehmung im äußeren Isolierring eingreift, so daß sich gegeneinander versetzte, in radialer Richtung verlaufende Luftspalte bilden.

Zur Erzielung einer optimalen Abdichtung ist nach einer weiteren Ausgestaltung der zwischen den Bunden angeordnete Isollerring an der Übergangsetelle zwischen der Verbreiterung und dem Ringkörper beidseitig mit einer an sich bekannten Aussparung zur Aufnahme von Dichtungsringen versehen*

Damit bei der Montage des Ieolieretüokes vor allem die Dioh-

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] tungsringe durch eine Relativbewegung des inneren. Isolierringesj j gegenüber den Bunden nicht beschädigt werden tonnen, ist der ; \^: innere Isqlierring auf seinem Umfang mit wenigstens einem Vor- j sprung, der in eine entsprechende Aussparung in einem der j Bunde eingreift, oder gleichfalls mit einer Aussparung versehen iit die ein vorstehendes Teil eingesetzt ist. Vorzugsweise werden diese Aussparungen halbkreisförmig ausgebildet.

Bei einer Ausführungsform, bei der die Muffe mit dem einen Rohrende aus einem Stück besteht, kann es aue herstellungs- i technischen Gründen vorteilhaft sein, zur Verdrehsicherung zusätzlich einen Stift vorzusehen, der durch eine radiale Bohrung in der Muffe in den inneren Isolierring eingreift.

Beispielsweise Ausführungsformen nach der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. leinen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Isolierstüok darstellt.

Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausftihrungsform mit Verdrehsicherung und einem mit Vorsprtingen versehenen Anpreßring.

Fig. 3 zeigt eine Teilansicht des In Fig. 2 dargestellten' Anpreßringee.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines IsOÜerstücke8 mit Verdrehsicherung.

Pig. 5 zeigt einen Sohnitt längs der Linie A-B in FIg, 2* ligi;'~:6 aseigt einen Sohnitt längs der Linie G-B in Fig, 4,

Fig. 7 stellt eine abgewandelte Ausführungsform mit Verdrehsicherung dar. ■ :_':;'-'_ - ' ^: '■ '" . "" " . ._: .'■"'■

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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 sind zwei austauschbare Rohranschlußstüoke 1 und 2 mit identischen Bunden 15 bzw. 16 versehen. Zwischen diesen Bunden ist ein Isolierring 3 eingesetzt, der an seinem Innenumfang eine Verbreiterung 14 aufweist, die in entsprechenden Ausnehmungen in den Bunden 15 und 16 liegt. An der Übergangsstelle von der Verbreiterung zum Ringkörper sind beidseitig in diesem Isolierring 3 Aussparungen zur Aufnahme von Dichtungsringen 5 vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung wird einerseits eine optimale Dichtwirkung erreicht und andererseits die Isolierfähigkeit verbessert, die auch von der Überbrüokungslänge im Rohrinneren abhängt.

Auf seinem Außenumfang ist der Isolierring 3 auf einer Seite mit einem ringförmigen Fortsatz 17 versehen, der den Bund 16 am Rohranschlußstück 2 übergreift und an seinem Ende längs des Umfanges mit einem Absatz versehen ist. Dieses abgesetzte Ende greift in eine entsprechende Ausnehmung in einem äußeren Isolierring 4 ein, so daß nur in radialer Richtung verlaufende,, gegeneinander versetzte Luftspalte gebildet werden. Dadurch wird, an dieser Verbindungsstelle eine gute elektrische Isolierung erreicht.

Dieser Aufbau wird von einer Muffe 9 überdeckt, die am einen Ende vorteilhafterweise mit einem nach innen ragenden Bund versehen ist, der auf der Außenseite des Bundes 15 anliegt. Am gegenüberliegenden Ende der Muffe 9 ist ein Anpreßring 6 eingeschraubt, mit dem der gesamte Aufbau zusammengespannt wird. Werden anstelle des Anpreßringes 6 beispielsweise gegen Herausfallen gesicherte Spreizelemente in eine Umfangsnut in der Muffe 9 eingesetzt, so kann diese Ausgestaltung auch für größere Rohrdurchmesser verwendet werden.

Der äußere Isolierring 4 ist auf seinem Innenumfang mit einer hülsenförmigen Verlängerung 18 versehen, die auf dem Umfang des Rohranschlußstüokes 2 ein beträchtliches Stück Über das Ende der! Muffe 9 hinausragt. In einer Umfangsnut auf der Innenseite der

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Muffe 9 ist schließlich ein elektrisch isolierender Abdeckring 7 eingesprengt, der mit der Verlängerung 18 eine winkelförmige Isolierfläche bildet. Dadurch wird erreicht, daß in jeder be- ', liebigen Einbaulage bei einer Verschmutzung des Isolierstückes beispielsweise mit elektrisch gut leitendem Kohlenstaub Immer eine ausreichend große Isolierfläche verbleibt, da der Staub je nach Einbaulage entweder an der Fläche des Abdeckringes 7 oder der Verlängerung 18 abgleitet. Diese Wirkung kann dadurch verbessert werden, daß man die Verlängerung 18 des Isolierringes 4 mit einer entsprechenden Wandstärke ausbildet. Vorzugsweise wird jedoch der Abdeckring 7 mit einem L-förmigen Querschnitt versehen, wobei der sich in Achsrichtung des Isolierstückes erstreckende Teil die Muffe 9 übergreift. In diesem Falle kann auf dem Außenumfang der Muffe 9 eine Nut vorgesehen \ werden, in die ein Wulst auf dem Innenumfang des Abdeckringes · 7 eingreift. !

ι Die Montage dieses Isolierstückes ist äußerst einfach und zeit- ] sparend, da die einzelnen Elemente lediglich ineinandergesteckt und mit dem Anpreßring 6 gegeneinander verspannt zu werden brauchen. Der Anpreßring 6 ist für den Eingriff eines Werkzeuges mit entsprechenden Bohrungen oder Ausnehmungen versehen. Vor dem Einsetzen des Abdeckringes 7 kann die Rohrverbindung auf Dichtheit und Isolierfähigkeit geprüft werden. Sollte beispielsweise bei der Montage ein Bauteil verschmutzt worden sein, so daß die Rohrverbindung im zusammengebauten Zustand undicht ist oder nicht ausreichend elektrisch isoliert, so kann sie ohne weiteres wieder auseinandergenommen und der Schaden behöben werden. Nach Prüfung der Rohrverbindung wird schließlich der Abdeckring 7 eingesprengt. Bei der Ausführungsform des Abdeck- \ ringes 7 mit L-förmigem Querschnitt kann auch dieser Ring ohne ^! Schwierigkeiten lösbar auf der Muffe 9 aufgesetzt werden. ^l

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die I beiden austauschbaren RohranschlußstUcke 1 und 2 mit An- ! schweißenden versehen. Es können jedoch auch andere Anschluß- j

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arten vorgesehen werden, wie beispielsweise mit Außengewinde, wie das in Pig. 7 dargestellte Rohransohlußsttiok 12. Während die bekannten Isolierstücke bei Betrachtung derselben quer zur Rohrachse in sich keine Symmetrie zeigen (zum Beispiel einerseits Innengewinde, andererseits Außengewinde) und auch die Anschlüsse der Isolierstücke nur in der Hälfte aller vorkommenden Fälle bei gleicher Betrachtungsweise symmetrisch sind (zum Beispiel beiderseits ein Anschweißende), ist mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine Bauweise nach der Art eines Bausatzes möglich, wodurch für einen gegebenen Rohrdurohmesser unabhängig von der Art des Anschlusses gleiche Bauteile verwendet werden können. Hierdurch wird ein erfindungsgemäßes Isolierstück vielseitiger verwendbar als die bekannten Bauarten und zudem wird die Lagerhaltung vereinfacht.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausftihrungeform sind zur Verdrehsicherung in halbkreisförmigen Aussparungen sowohl im Isolierring 3 als auch in den Bunden 15 und 16 Soheiben 8 eingesetzt, die beispielsweise aus Metall bestehen können. Diese Ausgestaltung einer Verdrehsicherung ist insofern vorteilhaft, aus durch Zusammenspannen der Bunde 15 und 16 diese Aueeparungen in einem Bohrvorgang hergestellt werden können. Im Isolierring 3, der vorzugsweise durch Spritzguß hergestellt wird, können die Aussparungen bei der Herstellung mit angeformt werden. Vorteilhafterweise wird 'jedoch bei der Heretellung des Isolierringeji 3 anstelle der Aussparungen beidseitig ein Vorsprung 19 angeformt, so daß die getrennte Herstellung dee Soheiben 8 entfällt. Biese Ausführungsform ist in den Fig. 4 und 6 dargestellt. Durch die erflndungBgemäß ausgebildete Verdrehsicherung wird eine Relativverdrehung der Rohransohlußstüoke 1 und 2 sowohl bei der Hontage als auch im eingebauten Zustand verhindert, die zu einer Beschädigung der Dichtungsringe 5 bzw. zu einem Abrieb an den abdichtenden Flächen dee Ieolierringes 3 führen könnte. Bei dem in Flg. 4 dargestellten Ausführungebeiepiel iet zudem der Innenliegende Ieolierring 3 beidseitig mit einem ringförmigen Forteatz versehen, wodurch bei einer Ausführungeform

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ohne Dichtungsringe 5 die Abdichtung auf der linken Seite des-Isolierringes verbessert wird.

Bei dem Isolierstück nach flg.- 2 ist anstelle des einschraubbaren Anpreßringes 6 ein Stahlring 10 eingepreßt, der auf seinem Außenumfang mit federnd nachgiebigen Zähnen versehen ist, wie aus der Darstellung in Fig. 3 hervorgeht. Dieser Stahlring : 10 wirkt ähnlich einer '^tellerfeder,, so daß im Betrieb auf-J tretende Spannungen im Isolierstück aufgenommen:, werden könneni

j In Fig. 7 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der ein ! Rohranschlußstück 12 ähnlich den Rohranschlußstücken 1 und 2 ^! in eine Überwurfmutter 11 eingesetzt ist. Bei dieser Ausführungsform ist zur Verdrehsicherung zusätzlich zu einer Schei- ! be 8 ein Stift 13 in eine radiale Bohrung der Überwurfmutter ί 11 eingesetzt, wodurch die relativ schwierige Herstellung eine^r ^! Ausnehmung in der Überwurfmutter 11 entfällt. Im ürigen sind ^ä ;" auch bei dieser Bauweise die Isolierringe identisch zu den bei den vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen.

: Die einzelnen Isolierringe werden vorzugsweise aus Kunststoff ; j gespritzt und sie können entsprechend den jeweiligen Erfordernissen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Vorzugs- ! weise bestehen die Isolierringe 3 und 4 aus einem Werkstoff relativ hoher Festigkeit, zum Beispiel aus einem Polyamid mit der warenzeiohenrechtlich geschützten Bezeichnung "Ultramid" der Firma BASF. Ebenso können die Rohransehlußstüoke 1 und 2 unabhängig vom Werkstoff der Muffe 9 aus unterschiedlichen Materialsorten bestehen. Vorzugsweise haben jedoch die Teile 1 und 2 immer die gleiche Bundform, unabhängig von der Rohranechlußart.

Durch die erfindungBgemäSe Ausgestaltung ist es möglich, I·oilerstück» mit mindestens gleicher Stabilität und Dichtheit eowie Ttrbesserter elektrischer Isoliereigenschaft als die biehtr betennten Bauarten herzustellen, wobei durch den ein-

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fachen Aufbau des Isolierstückes die Montagezeit erheblich verkürzt wird.

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Claims

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Pat ent.ans- ρ r Ü g h e

(1.) Isolierstück für elektrische Trennstellen in Rohrleitungen mit Bunden an den zu verbindenden Rohrenden, einer die Bunde übergreifenden Muffe, die mit dem einen Rohrende verbunden ist, einem awischen den Bunden angeordneten Isolierring, einem in der Muffe abgestützten Anpreßring, der einen weiteren Isolierring an den ihm gegenüberliegenden Bund andrückt, wobei der in der Muffe verbleibende Hohlraum mit Isoliermaterial ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Bunden (15» 16) eingesetzte Isolierring (3) mit einer Verbreiterung (H) am Innenumfang in Ausnehmungen in den Bunden eingreift und auf seinem Außenumfang wenigstens auf einer Seite mit einem ringförmigen Portsatz (17) versehen ist, der mit seinem Ende in einen äußeren Isolierring (4) so eingreift, daß sich lediglich ein in radialer Richtung verlaufender, abgedeckter Luftspalt bildet, daß ferner dieser äußere■Isolierring (A) am Innenumfang mit einer hülsenförmigen Verlängerung (18) versehen ist, die sich Über das Ende der Huffe (9) hinaus auf dem Rohrumfang erstreckt, wobei der Anpreßring (6, 10) mit einem in die Muffe eingesetzten, elektrisch isolierenden Abdeckring (7) abgedeckt ist und die Isolierringe (3, 4» 7) vorgefertigt

■;,' sind«. ."■. - ■ _ . · - ■■-'.

: 2. Isoliersttick nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierringe (3, 4, 7) aus gespritzten Kunetstoffteilen bestehen*

3« Isolierstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierringe (3, 4, 7) aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, !

4. Isolierstück nach den Ansprüchen T bis 3* dadurch gekenn- ! zeichnet, daß das in den Isolierring (4) eingreifende Ende !

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am ringförmigen Portsatz (17) des inneren Isolierringes (3) längs des Umfanges mit einem Absatz versehen ist und in einer entsprechenden Ausnehmung am Isolierring (4) eingreift, so daß sich gegeneinander versetzte, in radialer Richtung verlaufende Luftspalte bilden.

5. Isolierstück nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Bunden eingesetzte Isolierring (3) an der Übergangsstelle zwischen der Verbreiterung (14) und dem Ringkörper beidseitig mit einer an sich bekannten Aussparung zur Aufnahme von Dichtungsringen (5)

^ versehen ist.

6. Isolierstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Isolierring (3) auf seinem Umfang mit wenigstens einem Vorsprung (19)> der in eine entsprechende Aussparung in einem der Bunde (15, 16) eingreift, oder gleichfalls mit einer Aussparung versehen ist, in die ein vorstehendes Teil (8) eingesetzt ist.

7. Isolierstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen in den Bunden (15» 16) halbkreisförmig ausgebildet sind.

" 8. Isolieretück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zueätzlich ein Stift (13) vorgesehen ist, der durch eine radiale Bohrung in der Muffe (11) in den inneren Isolierring (3) eingreift.

9. Iaoliersttiek nach einem der vorhergehenden Ansprüche» da-,, i durch gekennzeichnet, dad der elektrisch isolierend« Abdeckring (7) einen I-förmigen Querschnitt aufweist und di« Muffe (9) tibergreift.

10. Iaolierstück nach einem der vorhergehenden Aneprüoh , dadurch gekennzeichnet, daß die Bunde (15» 16) identisch aus·

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gebildet sind.

11. Isolierstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines einschraubbaren Anpreßringes (6) ein mit federnden Zähnen versehener Stahlring (10) in die Muffe (9) eingesprengt ist. ·

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L e e r s e i t e