DE20114394U1

DE20114394U1 - Staubsauger-Saugrohr mit einem auf dem Innenrohr angeordneten Dichtring mit Nut zur Aufnahme eines O-Ringes

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Publication number: DE20114394U1
Application number: DE20114394U
Authority: DE
Original assignee: Fischer Rohrtechnik GmbH
Current assignee: Fischer Rohrtechnik GmbH
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2001-11-15
Anticipated expiration: 2011-09-01

Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. Lambert Eichelbaum

D-45659 Recklinghausen
Krüppeleichen 6

Telefon: (02361) 21091-2 · Telefax: (02361) 22949 · E-mail: pa@eichpatent.de

29. Aug. 2001 fi 2855a/01

Anmelder:

Fischer-Rohrtechnik GmbH

Gewerbegebiet 7, D - 77855 Achern-Fautenbach

&ldquor;Staubsauger-Saugrohr mit einem auf dem Innenrohr angeordneten Dichtring mit Nut zur Aufnahme eines O-Ringes"

29. Aug. 2001 fi 2855a/O1

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Staubsauger-Saugrohr mit einem Außenrohr und einem darin teleskopierend verschieblichen Innenrohr sowie mit einem den Zwischenraum zwischen beiden Rohren am Endbereich des Innenrohres abdichtenden Dichtring mit einem Dichtelement aus Kunststoff, der entweder an der Innenumfangsfläche oder auf der AuJ3enumfangsfläche des Innenrohres angeordnet ist und mit seinem einen Endbereich die Stirnfläche des Innenrohres übergreift.

Nach einer ersten gattungsgemäßen Ausführungsform dieses Staubsauger-Saugrohres gemäjß der DE 199 58 323 Cl befindet sich am freien Ende ein Dichtwulst, der die Innenumfangsfläche des AujSenrohres kontaktiert und dort versucht, den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenrohr abzudichten. Zwei Umstände haben jedoch die Unzulänglichkeit einer solchen Dichtung erwiesen:

Zum einen werden die hier in Rede stehenden Staubsauger-Saugrohre in aller Regel aus geschweißten Rohren hergestellt, wodurch sie selten bzw. fast nie im Querschnitt eine Kreisringform erreichen. Da der Dichtring jedoch exakt in eine Kreisringform aus Kunststoff gespritzt ist, paj3t er sich nach seinem Einsatz in das Innenrohr dessen Querschnittskonfiguration an. Dadurch wird auch der Dichtring in eine unrunde, dem Querschnitt am Ende des Innenrohres entsprechende Form überführt.

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Zum anderen haften funktionsbedingt als &ldquor;Staubsauger-Saugrohr" auf der Innenumfangsfläche des Außenrohres Staub- und Schmutzpartikel, die beim Teleskopiervorgang der beiden Rohre zu einer erhöhten Friktion und damit zu einer erhöhten Abnutzung des Dichtelementes führen, und zwar unabhängig davon, ob der Dichtring auf der Innenumfangsfläche des Innenrohres wie bei der DE 199 58 323 Cl oder gemäß einer zweiten gattungsgemäßen Ausführungsform nach der DE 28 29 938 Al auf der Außenumfangsfiäche des Innenrohres angeordnet ist. Bei der letztgenannten Ausführungsform wird der Dichtring von drei um je 120° zueinander versetzten Rastnocken gehaltert, welche in Rastöffnungen des Innenrohres eingreifen. Im Gegensatz zur erstgenannten Ausführungsform befindet sich bei letzterer das Dichtelement an dem vom freien Ende abgewandten Ende und übt nicht nur eine Dichtungs-, sondern auch eine Anschlagfunktion aus.

Bei einer dritten gattungsgemäßen Ausführungsform gemäß der DE 40 17 721 C2 ist am Außenumfang des freien Endes des Dichtringes ein Dichtelement in Form einer Dichtlippe angeordnet, die mit der Innenumfangsfläche des Außenrohres kontaktiert. Auch dieser Dichtring mit seiner Dichtlippe kann aus den vorstehend erläuterten Gründen nicht befriedigen.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Staubsauger-Saugrohr der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches den Zwischenraum zwischen Innenrohr und Außenrohr dauerhaft abdichtet und dabei

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auch der unrunden Beschaffenheit von Innenrohr und Außenrohr Rechnung trägt.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtring an seiner Außenumfangsfläche mit einer umlaufenden Kreisringnut versehen ist, in welche ein O-Ring aus einem entropieelastischen Material als Dichtelement eingesetzt ist, der bei seinem Kontakt mit der Innenumfangsfläche des Außenrohres vorgespannt ist und den unrunden Zwischenraum abdichtet. Durch diese Anordnung wird erstmalig ein Dichtring geschaffen, bei dem die eigentliche Abdichtung durch einen vorgespannten O-Ring erfolgt, wohingegen dem bekannten Dichtwulst bzw. der Dichtlippe die Funktion von Abstreiflippen erteilt wird, die Innenumfangsfläche des Außenrohres von anhaftenden Schmutzpartikeln freizuhalten sowie diese abzustoßen und damit die Friktion zwischen dem abdichtenden O-Ring und der Innenumfangsfläche des Außenrohres entsprechend herabzusetzen.

Grundsätzlich kann die Kreisringnut an jeder beliebigen Stelle des Dichtringes angeordnet werden, welche sich in Wandnähe der Innenumfangsfläche des Außenrohres befindet.

Jedoch ist die Kreisringnut in besonders vorteilhafter Weise in einem Fortsatz des die Stirnfläche des Innenrohres übergreifenden Endbereiches des Dichtringes angeordnet. Dies hat den Vorzug, daß nach dem Abstreifen von groben Partikeln durch die vorgeordnete Abstreiflippe der O-Ring in seinem vorgespannten Zustand reibungsarm an der Innenumfangsfläche des Außenrohres anliegt

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und eine entsprechend reibungsarme Teleskopierbarkeit von Innenrohr und Außenrohr bei langer Lebensdauer gewährleistet.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind an beiden Wänden der Kreisringnut Abstreiflippen angeformt, die mit der Innenumfangsfläche des Außenrohres kontaktieren. Dadurch kann der Dichtring mit bis zu drei Abstreiflippen versehen werden, welche bei ihrer Säuberungsfunktion der Innenumfangsfläche des Außenrohres völlig getrennt voneinander in beiden Teleskop Verschieberichtungen wirken können. Die eigentliche Dichtungsfunktion wird auch bei dieser Ausführungsform ausschließlich von dem vorgespannten O-Ring gewährleistet.

Vorteilhaft ist die dem freien Ende zugekehrte Innenwandung des Dichtringes strömungsgünstig der Innenumfangsfläche des Außenrohres angepaßt und deren Stirnende mit einer weiteren und somit dritten Abstreiflippe versehen.

Die strömungsgünstige Form des Dichtringes an seinem freien Ende kann dadurch erreicht werden, da_ß das der Kreisringnut nachgeordnete freie Ende trichterförmig in Richtung auf die Innenumfangsfläche des Aujßenrohres erweitert ist.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Dichtring bei seiner Anordnung auf der Innenumfangsfläche des Innenrohres in einer Erweiterung des Endbereiches des Innenrohres entweder an diesem oder durch mindestens einen in eine Öffnung des Innenrohres eingreifenden Rastnocken oder durch mindestens einen in das Innenrohr

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eingebrachten, in einen Rücksprung des Dichtringes eingreifenden Vorsprung gehaltert. Beide dieser Halterungen sind grundsätzlich aus den Figuren 1 und 2 sowie 8 bis 10 der DE 199 58 323 Cl bekannt.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Dichtring bei seiner Anordnung auf der Außenumfangsfiäche des Innenrohres auf diesem entweder durch mindestens einen in eine Öffnung des Innenrohres eingreifenden Rastnocken oder durch mindestens einen in das Innenrohr eingebrachten, in einen Rücksprung des Dichtringes eingreifenden Vorsprung gehaltert. Ein in eine Öffnung des Innenrohres eingreifender Rastnocken ist sowohl in der DE-OS 28 29 938 als auch in der DE 40 17 721 C2 offenbart. Nicht offenbart ist bei diesem Stand der Technik hingegen die Alternative, einen Vorsprung des Innenrohres in einen Rücksprung des Dichtringes auf seiner Innenseite eingreifen zu lassen.

Dabei werden diese Vorsprünge vorteilhaft aus herausgedrückten Materialerhebungen des Innenrohres gebildet. Diese Vorsprünge können von zwei Vorsprüngen gebildet sein, die um 180° zueinander versetzt sind oder aus drei Vorsprüngen, die wie beim Gegenstand der DE 28 29 938 um je 120° zueinander versetzt sind.

Der O-Ring besteht nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung aus Nitrilkautschuk (NBR) und weist eine Shore-Härte A von 50 bis 70 mit einem Toleranzbereich von ± 5 auf. Die Shore-Härte ist insofern wesentlich, wie sie einerseits nicht zu hart sein darf wie O-Ringe zur Abdichtung von hohen Drücken, andererseits aber nicht

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so weich, daß der O-Ring von verbleibenden, von den Abstreiilippen nicht gelösten Friktionspartikeln an der Innenumfangsfläche des AuJ3enrohres aufgerieben werden kann.

Der Dichtring besteht in an sich bekannter Weise aus Polyethylen. Dies hat den Vorzug, daß der Dichtring entweder entropieelastisch an der Innenwandung des Innenrohres anliegt oder entropieelastisch, ähnlich einem Gummiring, auf der Außenumfangsfläche des Innenrohres aufgezogen und an den vorbeschriebenen Vor- und Rücksprüngen gehaltert ist.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Dichtringes mit insgesamt drei Abstreiilippen und einem in einer Nut angeordneten O-Ring,

Fig. 2 die Schnittansicht entlang der Linie H-II von Fig. 1, 20

Fig. 3 die Ansicht des Innenrohres nach Einsatz des Dichtringes von Fig. 1 und 2 auf seiner Innenumfangsfläche,

Fig. 4 die Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 3, 25

Fig. 5 die Ansicht des Teleskoprohres nach Einsatz des Innenrohres in das AuJ3enrohr,

Fig. 6 die Schnittansicht entlang der Linie VI-VI von Fig. 5,

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Fig. 7 eine zweite Ausführungsform eines Dichtringes mit einer anderen Halterung auf der Innenumfangsfläche des Innenrohres,

Fig. 8 die Schnittansicht des Dichtringes von Fig. 7 entlang der

Linie VIII-VIII,

Fig. 9 die Ansicht des Dichtringes nach seinem Einsatz in das Innenrohr,

Fig. 10 die Schnittansicht entlang der Linie X-X von Fig. 9,

Fig. 11 die Ansicht des Teleskoprohres nach Einsatz des Innenrohres in das Außenrohr,

Fig. 12 die Schnittansicht entlang der Linie XII-XII von Fig. 11,

Fig. 13 die Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Dichtringes zur Anordnung auf der Außenumfangsfläche des Innenrohres,

Fig. 14 die Schnittansicht entlang der Linie XIV-XiV von Fig. 13,

Fig. 15 die Ansicht des Dichtringes von Fig. 13 und 14 nach seinem Aufschub auf die Auj3enumfangsfläche des Innenrohres,

Fig. 16 die Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI von Fig. 15,

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Fig. 17 die Ansicht des Teleskoprohres nach dem Einsatz des Innenrohres in das Außenrohr und

Fig. 18 die Schnittansicht entlang der Linie XVIII-XVIII von Fig. 17.

Das erfindungsgemäße Staubsauger-Saugrohr 1 besteht nach der ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 5 und 6 aus einem Außenrohr 2, einem Innenrohr 3 und einem den Zwischenraum 4 zwischen den beiden Rohren 2, 3 abdichtenden Dichtring 5, der am Endbereich des Innenrohres 3 auf einer erweiterten Innenumfangsfläche 3b angeordnet ist.

Gemäß den Figuren 1 und 2 ist der Dichtring 5 an seiner Außenumfangsfläche 5a mit einer umlaufenden Kreisringnut 5b versehen, in welche ein entropieelastischer O-Ring 6 eingelegt ist. Dieser O-Ring 6 dichtet an der Innenumfangsfläche 2a des Außenrohres 2 den Zwischenraum 4 bei den hier in Betracht zu ziehenden Druckverhältnissen luftdicht ab.

Wie außerdem aus den Figuren 3 bis 6 entnommen werden kann, ist die Kreisringnut 5b in einem Fortsatz 5c des die Stirnfläche 3c des Innenrohres 3 übergreifenden Endbereich 5d des Dichtringes 5 angeordnet. An beiden Wänden 7, 8 der Kreisringnut 5b sind Abstreiflippen 9, 10 angeformt. Außerdem ist die dem freien Ende zugekehrte Innenwandung 12 des Dichtringes strömungsgünstig in Richtung auf die Innenumfangsfläche 2a des

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Außenrohres 2 erweitert und deren Stirnende 13 mit einer weiteren Abstreiflippe 11 versehen.

Der Fortsatz 5c kann jedoch zur Verkürzung der Baulänge des Dichtringes 5 entfallen, so daß er nur bis zur strichpunktierten Linie 5f reicht und diese dann das Stirnende 13 bildet. Dies gilt auch für sämtliche weiteren Ausführungsformen (s. Figuren 1, 7 und 13). Auch kann die Dicke der Dichtlippen 9, 10 gleich oder - wie dargestellt - unterschiedlich ausgebildet sein.

Im dargestellten Fall ist die dem freien Ende zugekehrte Innenwandung 12 des Dichtringes 5 kegelstumpfförmig erweitert. Sämtliche Abstreiflippen 9, 10 und 11 üben zwar auch, soweit ein Kontakt mit der Innenumfangsfläche 2a des Außenrohres 2 stattfindet, eine gewisse Dichtungsfunktion, jedoch vorteilhaft eine Abstreiferfunktion aus, um von der Innenumfangsfläche 2a des Außenrohres 2 anhaftende Schmutzpartikel abzustreifen und somit für eine reibungsarme Verschiebung des O-Ringes 6 an dieser Innenumfangsfläche 2a zu sorgen. Um diese Abstreiferfunktion von sämtlichen drei Abstreiflippen 9, 10 und 11 gleichmäßig sowie in beiden Teleskop-Verschieberichtungen erfüllen zu können, sind sie mit dem gleichen Außendurchmesser versehen.

Wie am anschaulichsten aus Fig. 6 hervorgeht, wird der O-Ring 6 bei seinem Kontakt mit der Innenumfangsfläche 2a des Außenrohres 2 vorgespannt, wodurch er aufgrund seiner entropieelastischen Verformung in die Nut 5b gequetscht wird. Der Dichtring 5 gemäß der Ausführungsform der Figuren 1 bis 6 wird von

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zwei diametral gegenüberliegenden Rastnocken 14 gehaltert, welche in Öffnungen 15 im Innenrohr 3 eingreifen.

Bei der weiteren Ausführungsform gemäß den Figuren 7 bis 12 sind mit der Ausführungsform der Figuren 1 bis 6 übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der erstgenannten lediglich durch die Art ihrer Halterung an der Innenumfangsfläche 3b des Endbereiches des Innenrohres 3.

Während die erstgenannte Ausführungsform - wie beschrieben - daran durch Rastnocken 14 gehaltert wird, die in Öffnungen 15 des Innenrohres 3 eingreifen, wird bei der Ausführungsform der Figuren 7 bis 12 der Dichtring 5 durch Vorsprünge 16 des Innenrohres 3 gehaltert, die in eine umlaufende Kreisringnut 17 oder in Rücksprünge 17 auf der Außenumfangsfiäche 5a des Dichtringes 5 eingreifen. Diese Vorsprünge 16 auf der Innenumfangsfläche 3b des Innenrohres 3 werden vorteilhaft von herausgedrückten Materialerhebungen des Innenrohres 3 gebildet. Im vorliegenden Fall befinden sich zwei Vorsprünge 16 diametral zueinander versetzt auf der Innenumfangsfläche 3b des Innenrohres 3. Sämtliche anderen Teile stimmen mit dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 6 überein und sind daher auch mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist bei der dritten Ausführungsform gemäß den Figuren 13 bis 18 der Dichtring 5 nicht auf der Innenumfangsfläche 3b des erweiterten Endbereiches des Innenrohres 3, sondern auf der Außenumfangsfläche 3a des Innenrohres 3 angeordnet. Darin sind

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mit den bisherigen Ausführungsformen übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Bei dieser dritten Ausführungsform ist der Dichtring 5 im Zwischenraum 4 zwischen dem Außenrohr 2 und dem Innenrohr 3 angeordnet. Um dem Dichtring 5 einen sicheren Sitz auf dem Innenrohr 3 zu verleihen, ist er an seiner Innenumfangsfläche 5e mit mehreren - beispielsweise zwei um 180° oder drei um 120° zueinander versetzten - Rastnocken 18 versehen, die je in eine Öffnung 19 des Innenrohres 3 eingreifen. Die Abstreiflippen 9, 10, liegen auch hier an der Innenumfangsfläche 2a des Außenrohres 2 an, wobei die eigentliche Dichtfunktion vom entropieelastischen O-Ring 6 übernommen wird. In den Figuren 14 und 18 sind die beiden Rastnocken 18 ebenso wie in Fig. 16 gut zu erkennen. Die Abstreiflippen 9, 10, 11 weisen etwa den gleichen Aujßendurchmesser auf, so daß eine gleichmäßige Anlage und Abstreiffunktion an der Innenumfangsfläche 2a des Außenrohres 2 sichergestellt ist.

Die Dichtfunktion ist aus Fig. 18 entnehmbar, in welcher der entropieelastische O-Ring 6 vorgespannt ist und unter dieser Vorspannung einerseits an der Innenumfangsfläche 2a des Außenrohres 2 anliegt und andererseits unter entropieelastischer Verformung in die Nut 5b hineingequetscht wird.

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Bezugszeichenliste:

Staubsauger-Saugrohr 1

Außenrohr 2

Innenumfangsfläche des

Außenrohres 2 2a

Innenrohr 3

Außenumfangsfläche des

Innenrohres 3 3a

Innenumfangsfläche

des Innenrohres 3 3b

Stirnfläche des Innenrohres 3 3c

Zwischenraum zwischen den

Rohren 2, 3 4

Dichtring 5

Auß enumfangsfläche

des Dichtringes 5 5a

Kreisringnut im Dichtring 5 5b

Fortsatz des Dichtringes 5 5c

Endbereich des Dichtringes 5 5d

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Innenumfangsfläche des Dichtringes 5 5e

strichpunktierte Linie 5f 5

O-Ring 6

Wände der Kreisringnut 5b 7,

Abstreiflippen 9, 10,

Innenwandung des Dichtringes 5 12

Stirnende der Innenwandung 12 13 15

Rastnocken 14,

Öffnungen im Innenrohr 3 15,

Vorsprünge 16

Kreisringnut oder Rücksprung 17

Claims

1. Staubsauger-Saugrohr mit einem Außenrohr und einem darin teleskopierend verschieblichen Innenrohr sowie mit einem den Zwischenraum zwischen beiden Rohren am Endbereich des Innenrohres abdichtenden Dichtring mit einem Dichtelement aus Kunststoff, der entweder an der Innenumfangsfläche oder auf der Außenumfangsfläche des Innenrohres angeordnet ist und mit seinem einen Endbereich die Stirnfläche des Innenrohres übergreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (5) an seiner Außenumfangsfläche (5a) mit einer umlaufenden Kreisringnut (5b) versehen ist, in welche ein O-Ring (6) aus einem entropieelastischen Material als Dichtelement eingesetzt ist, der bei seinem Kontakt mit der Innenumfangsfläche (2a) des Außenrohres (2) vorgespannt ist und den unrunden Zwischenraum (4) abdichtet.

2. Staubsauger-Saugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisringnut (5b) in einem Fortsatz (5c) des die Stirnfläche (3c) des Innenrohres (3) übergreifenden Endbereiches des Dichtringes (5) angeordnet ist.

3. Staubsauger-Saugrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Wänden (7, 8) der Kreisringnut (5b) Abstreiflippen (9, 10) angeformt sind, die mit der Innenumfangsfläche (2a) des Außenrohres (2) kontaktieren.

4. Staubsauger-Saugrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem freien Ende zugekehrte Innenwandung (5d) des Dichtringes (5) strömungsgünstig der Innenumfangsfläche (2a) des Außenrohres (2) angepaßt und deren Stirnende (13) mit einer weiteren Abstreiflippe (11) versehen ist.

5. Staubsauger-Saugrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem freien Ende zugekehrte Innenwandung (5d) des Dichtringes (5) trichterförmig in Richtung auf die Innenumfangsfläche (2a) des Außenrohres (2) erweitert ist.

6. Staubsauger-Saugrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (5) bei seiner Anordnung auf der Innenumfangsfläche (3b) in einer Erweiterung des Endbereiches des Innenrohres (3) entweder an diesem durch mindestens einen in eine Öffnung (15) des Innenrohres (3) eingreifenden Rastnocken (14) oder durch mindestens einen in das Innenrohr (3) eingebrachten, in einen Rücksprung (17) des Dichtringes (5) eingreifenden Vorsprung (16) gehaltert ist.

7. Staubsauger-Saugrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (5) bei seiner Anordnung auf der Außenumfangsfläche (3a) des Innenrohres (3) auf diesem (3) entweder durch mindestens einen in eine Öffnung (19) des Innenrohres (3) eingreifenden Rastnocken (18) oder durch mindestens einen in einen Rücksprung auf seiner Innenumfangsfläche (5e) eingreifenden Vorsprung des Innenrohres (3) gehaltert ist.

8. Staubsauger-Saugrohr nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (16) aus herausgedrückten Materialerhebungen des Innenrohres (3) gebildet sind.

9. Staubsauger-Saugrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (6) aus Nitrilkautschuk (NBR) besteht und eine Shore-Härte A von 50 bis 70 mit einem Toleranzbereich von ±5 aufweist.

10. Staubsauger-Saugrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (5) aus Polyethylen hergestellt ist.