DE202009000899U1

DE202009000899U1 - Fixiervorrichtung zum Fixieren eines Kabels an einer Gehäusedurchführung

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Publication number: DE202009000899U1
Application number: DE202009000899U
Authority: DE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2019-01-24
Also published as: CN102273019A; EP2382693A1; US20110315442A1; EP2382693B1; CN102273019B; US8556649B2; WO2010084056A1

Abstract

Fixiervorrichtung für Kabel, die zumindest einen Leiter (2) aufweisen, der mit mindestens einer Isolierung (3) versehen ist, an einer Gehäusedurchführung (4) eines Gehäuses (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiervorrichtung (1) einen axial am Außenumfang des Kabels festlegbaren Rastring (13) mit einem Kabeldurchführkanal aufweist, wobei der Rastring (13) rastend an dem Gehäuse (5) festgelegt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fixiervorrichtung zum Fixieren eines Kabels an einer Gehäusedurchführung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Fixiervorrichtung zum Fixieren von Kabeln an einer Gehäusedurchführung sind an sich in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Verbesserungsbedarf besteht insbesondere hinsichtlich einer möglichst einfachen Handhabung.
Die Lösung dieses Problems ist die Aufgabe der Erfindung.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Die Erfindung schafft eine Fixiervorrichtung für Kabel, die zumindest einen Leiter aufweisen, der mit mindestens einer Isolierung versehen ist, an einer Gehäusedurchführung eines Gehäuses, wobei die Fixiervorrichtung einen axial am Außenumfang des Kabels festlegbaren Rastring aufweist und wobei der Rastring rastend an dem Gehäuse festgelegt ist.
Im Sinne der Erfindung wird als Kabel wenigstens ein von mindestens einer Isolierung umgebender Leiter angesehen. Sofern mehr als ein jeweils von einer Isolierung umgebende Leiter vorgesehen sind, können diese Leiter in einen ergänzenden Kabelmantel eingebettet und/oder von einem Kabelschirm umgeben sein.
Nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 wird ein besonders einfach handhabbare und dennoch besonders sichere Fixiervorrichtung für Gehäusedurchführungen geschaffen.
Vorzugsweise sind in einfacher Ausgestaltung zum rastenden Festlegen des Kabels an der Gehäusedurchführung korrespondierende Rastmittel am Rastring und am Gehäuse ausgebildet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse einen Durchführkanal auf, der zum Durchführen des Kabels ausgelegt ist und der zur Aufnahme eines Ringansatzes des Rastrings ausgelegt ist.
Um den Ringansatz und ggf. eine Dichtung in diesem Durchführkanal unterbringen zu können, ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse einen Gehäuseansatz aufweist, der mit dem Durchführkanal versehen ist. Derart kann der Durchführkanal eine größere Länge aufweisen als die Dicke der Gehäusewandung außerhalb des Gehäuseansatzes.
Die Fixiervorrichtung kann nach einer bevorzugten Ausgestaltung mit einem Dichtelement, insbesondere mit einem radial wirkenden O-Ring auch in hoher Schutzklasse ausgelegt werden.
Vorzugsweise ist der Rastring mit wenigstens einem Fixierelement zum axialen Fixieren des Rastringes am Außenumfang des Kabels versehen. Die Kabeldurchführung ist derart zur Aufnahme sehr hoher Zugkräfte geeignet.
Nach einer konstruktiv besonders einfachen aber dennoch besonders funktionssicheren Variante kann das Fixierelement als ein Gewindestift ausgelegt sein, der in eine radiale Gewindebohrung des Rastringes einschraubbar ist. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang auch die kostengünstige Ausgestaltung mit nur wenigen Elementen. Auf eine separate Zugentlastung über den Gewindestift hinaus kann verzichtet werden.
Anzumerken ist, dass anstelle des Gewindestifts als Fixierelement auch andere Fixierelemente vorgesehen sein können, so beispielsweise handelsübliche Schrauben, eine Klemm- und/oder eine Schneidgabel, welche die Isolierung festklemmend oder leicht am Radius einschneidend festlegen, so dass die Klemm- und/oder Schneidkabel axial am Außenumfang des Leiters festgelegt ist, wobei die Klemm- oder Schneidkabel in eine entsprechende Ausnehmung am Rastring radial einschraubbar ist.
Bei einer Realisierung der Anschlussvorrichtungen als Direktsteck-Anschlussklemme (Push-In) können zudem das Anschließen des Leiters und das Festlegen des Fixierringes an der Gehäusedurchführung bzw. am Ringansatz in nur einem einzigen Arbeitsgang erfolgen. Eine einfache und sichere Montage im Feld ist dadurch gegeben.
Anzumerken ist ferner, dass das Leiterende ggf. auch mit einem Klemmkontakt oder einem anderen Kontakt versehen sein kann, der dann seinerseits in eine Anschlussvorrichtung einschiebbar ist. In Hinsicht auf die Anschlussvorrichtung ist ferner zu ergänzen, dass es sich bei dieser auch um eine Zugfeder, insbesondere in geöffneter Stellung handeln kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
1 eine Sprengansicht eines Gehäuses, eines Kabels und einer Fixiervorrichtung im nicht montierten angeschlossenen Zustand;
2 die Anordnung aus 1 in teilgeschnittener Darstellung;
3 die Anordnung aus 1 in anderer perspektivischer Darstellung;
4 eine Schnittansicht der Anordnung aus 1 im nicht montierten Zustand; und
5 eine Schnittansicht der Anordnung aus 1 im montierten Zustand.
Die 1 bis 5 zeigen jeweils einzeln sowie in ihrem Zusammenspiel eine Fixiervorrichtung 1 zum Fixieren eines Einleiterkabels mit einem Leiter 2, der von einer Isolierung 3 umgeben ist, an einer Gehäusedurchführung 4 eines Gehäuses 5. Die Fixiervorrichtung 1 ist prinzipiell auch zur Fixierung von Mehrleiterkabeln geeignet (hier nicht dargestellt).
Das Gehäuse 5 ist besonders bevorzugter Ausführung als Anschlussbox zum Anschluss von Leitern an (hier nicht dargestellte) Leiter eines Solarpaneels ausgelegt.
Das Gehäuse 5 weist hier einen mehrteiligen Aufbau mit einem Unterteil 6 und einem Deckelteil 7 auf.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Gehäuses 5 als Anschlussbox für Solarpaneele beinhaltet das Gehäuse 5 einen Anschluss zum Anschließen von Leiterenden an Solarpaneelen (hier nicht dargestellt) und das Gehäuse 5 wird auf dem Solarpaneel festgelegt.
Das Gehäuse 5 dient ferner vorzugsweise zur Aufnahme von elektrischen oder elektronischen Bauelementen, insbesondere Dioden. Es dient ferner zum Anschluss der Leiter 2 an das Solarpaneel. Hierzu sind Anschlussvorrichtungen 8 im Gehäuse 5 angeordnet, die in bevorzugter Ausführungsform als Anschlussklemmen ausgebildet sind. Bei den Anschlussklemmen kann es sich um insbesondere um Schraubklemmen oder Federklemmen handeln, sie können aber auch in anderer Anschlusstechnik ausgelegt werden. Besonders bevorzugt werden sogenannte Druckfederklemmen in Direktstecktechnik (Push-in) eingesetzt, die derart ausgestaltet sind, dass der eingeschobene Leiter 2 eine Klemmfeder beim Einschieben verdrängt, die den eingeschobenen Leiter 2 gegen eine Stromschiene 3 presst, so dass ein leitender Kontakt hergestellt ist. Derartige besonders für einen werkzeuglosen Schnellanschluss geeignete Push-in-Kontakte sind an sich bekannt, so dass sie hier nicht näher beschrieben werden.
Durch das Einschieben der Leiter 2 in die Anschlussvorrichtungen 8 und das Kontaktieren der Leiter 2 mit den Anschlussvorrichtungen 8 ist ein elektrischer Kontakt hergestellt. Dabei ist es notwendig, den Leiter 2 mit der Isolierung 3 durch die Gehäusedurchführung 4 zu führen und ihn in diesem Bereich zur Zugentlastung axial festzulegen. Besonders bevorzugt wird dabei eine abgedichtete Gehäusedurchführung 4 in relativ hoher Schutzart realisiert, damit das Gehäuse 5 an Solarpaneelen auch im Freien eingesetzt werden kann.
Die Gehäusedurchführung 4 des Gehäuses 5 weist einen an dem Gehäuse 5 zu dessen Außenseite hin vorstehenden, vorzugsweise zumindest abschnittsweise innen zylindrischen Gehäuseansatz 9 mit einem Durchführkanal 10 für das Kabel 2 auf.
Vorzugsweise auf dem Außenumfang des Gehäuseansatzes 9 sind (siehe auch 3) erste Rastmittel 11 ausgebildet, die zum Zusammenwirken mit noch zu erläuternden korrespondierenden Rastmitteln 12 eines Rastringes 13 ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Rastmittel 11 und 12 als Rasthaken ausgebildet, die zusammensteckbar miteinander verrastbar sind. Die Verrastung kann so ausgebildet werden, dass sie wieder zu öffnen ist (mehrmaliges Rasten) oder nicht wieder zu öffnen (einmaliges Rasten).
Der Rastring 13 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Ringansatz 14 auf, der dazu ausgelegt ist, in einen korrespondierenden ersten Innenabschnitt 15 des Gehäuseansatzes 9 eingesteckt zu werden. Der Rastring weist ferner einen ihn axial durchsetzenden Kabeldurchführkanal 25 und einen Flanschabschnitt 26 auf, welcher im montierten Zustand den Ansatz 9 am freien Ende weitgehend verschließt, wobei ihn das Kabel durchsetzt.
Der Durchführkanal 10 ist als Gehäusewanddurchbruch ausgebildet. Er weist eine gestufte Kontur auf. nach außen hin ist der erste Innenabschnitt 15 größeren Innendurchmessers vorgesehen, an den sich ein zweiter Innenabschnitt 16 geringeren Innendurchmessers zum Gehäuseinneren hin anschließt, dessen Innenumfang in wesentlichen dem Außenumfang des anzuschließenden Kabels, hier des Leiters 2 mit der Isolierung 3, entspricht.
Der Innenabschnitt 15 weist dagegen einen Innendurchmesser auf, der dem Außendurchmesser des Ringansatzes 14 des Rastringes 13 entspricht, wobei der Innendurchmesser des Rastrings 13 dem Außendurchmesser des Kabels, d. h. des Leiters 2 mit der Isolierung 3 angepasst ist.
Vorzugsweise wird zwischen dem zum Gehäuseinneren gewandten axialen Ende des Ringansatzes 14 des Rastringes 13 und der Stufung zwischen den Innenabschnitten 15 und 16 des Durchführkanals 10 ein Dichtelement angeordnet. Vorzugsweise wird dieses Dichtelement als Dichtring 17 ausgebildet.
Insbesondere wird als Dichtring ein O-Ring oder eine Formdichtung verwendet, der/die derart ausgestaltet ist, dass sein/der Querschnitt etwas größer ist als der radiale Abstand zwischen dem Außendurchmesser der Leiterisolierung 3 und dem Innenumfang des Innenabschnittes 15 des Durchführkanals 10. Auf die Dichtung kann auch verzichtet werden und eine Abdichtung über Presspassung erzielt werden. Das dichtet der Ring 13, der in das Gehäuse eingepresst wird, über Kunststoff ab (insbesondere bei geringeren Dichtigkeitsklassen).
Derart wirkt der Dichtring radial abdichtend, wodurch eine hervorragende Dichtwirkung an der Gehäusedurchführung 4 realisiert wird.
Der Übergang zwischen den Innenabschnitten 15 und 16 kann konisch ausgebildet sein. Es ist ferner denkbar, dass sich an den inneren Innenabschnitt 16 des Durchführkanals 10 ein weiterer konischer Innenabschnitt 23 anschließt, der eine Art Einführtrichter für den Leiter 2 in die Anschlussvorrichtung 8 ausbildet.
Am äußeren axialen Ende kann der Durchführkanal ferner einen Bereich 27 nochmals größeren Durchmessers (ggf. mit einer mehreckigen Innenkontur) aufweisen, in den das flanschartige axiale Ende 26 des Rastringes 13 einführbar ist.
In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass das Leiterende bei einer Ausbildung der Anschlussvorrichtung 8 als Einsteckklemme an seinem freien Ende abisoliert wird.
Der Rastring 13 wird vor der Montage auf das freie Kabelende aufgeschoben (siehe 4) und in vorgegebener axialer Position am Kabelende unverschieblich fixiert.
Diese Fixierung erfolgt mittels eines Fixierelementes 18. Das Fixierelement 18 kann als Gewindestift ausgebildet sein, der in eine sich axial erstreckende Gewindebohrung 19 im Ringansatz 14 des Rastringes 13 einschraubbar ist. Derart wird der Rastring 13 in einfacher Weise am Außendurchmesser des Kabels festgelegt.
Vorzugsweise ist der Gewindestift 18 derart bemessen, dass er beim Festlegen radial vollständig in die Gewindebohrung 19 einschraubbar ist, so dass sein radiales Ende nicht mehr aus der Gewindebohrung 19 vorsteht.
Im Bereich der Gewindebohrung 19 kann der Ringansatz 14 ferner mit einem radialen Vorsprung 20 versehen sein. Dieser radiale Vorsprung 20 ist dazu ausgelegt, in eine entsprechende Aufnahmetasche 21 im Durchführkanal 10 eingeschoben zu werden. Damit ist sichergestellt, dass sich nach der Montage der Gewindestift 18 nicht radial aus der Gewindebohrung ausdrehen kann.
Die Rasthaken 12 am Rastring 13 sind an einem oder mehreren, vorzugsweise an zwei Raststegen 22 ausgebildet, die sich radial außerhalb des Außenumfang des Ringansatzes 14 parallel zu diesem erstrecken, wobei die Stege 22 radial zum Ringansatz 14 beabstandet angeordnet sind, damit sie den Gehäuseansatz 9 des Außenumfangs übergreifen können. Die Rasthaken 11 am Außenumfang des Gehäuseansatzes 9 sind vorzugsweise in sich radial erstreckenden Aufnahmeführungen 24 für die Rastarme 22 angeordnet, die sich weiter vorzugsweise wie die Rastarme diametral gegenüberliegen.
Zur Montage wird zunächst der Rastring 13 auf das freie Kabelende aufgeschoben, das gegebenenfalls zuvor oder danach abisoliert wird.
Der Rastring 13 wird ferner mit dem Fixierelement 18, vorzugsweise mit dem Gewindestift, in der Bohrung 19 in der geeigneten Position festgelegt. Zuvor oder sodann wird der Dichtring 17 auf den Ringansatz 14 aufgeschoben geschoben und die vormontierte Einheit wird in axialer Richtung in das Gehäuse 5 geführt, wobei der Leiter 2 in den Durchführkanal 10 gelangt.
Das Einschieben des Kabels mit dem Leiter 2 und der Leiterisolierung 3 in den Ringansatz 14 erfolgt, bis die Rasthaken 12 hinter die Rasthaken 11 des Ringansatzes 14 schnappen. In diesem Zustand ist das Kabel abgedichtet am Gehäusedeckel festgelegt. Sodann wird der Gehäusedeckel auf das Gehäuseunterteil aufgesetzt. Wie in 5 zu erkennen, kann dabei das Gehäuseunterteil 6 derart ausgestaltet sein, dass es (vorzugsweise mit einem Steg 28) den einen Rasthaken 12 (in 5 den unteren Rasthaken) abdeckt bzw. vorteilhaft derart sichert, dass er sich nicht mehr aus der Verrastung am korrespondierenden Rasthaken 11 am Gehäuse 5 (hier am Gehäuseoberteil 7) lösen kann.
Während die Rasthaken nach den beiliegenden Figuren radial nach innen an die Rastarme 22 angeordnet sind, können sie nach alternativen Ausführungen auch anders ausgerichtet sei. So könnten die Rasthaken nach außen zeigen oder aber es würden Rastspangen realisiert, d. h. ein geteilter Rastarm, wobei an den Rastarmenden zwei voneinander weg gerichtete Rasthakenanordnungen vorgesehen sind (hier nicht dargestellt).
6 zeigt, dass am Innenumfang des Kabeldurchführkanals 25 des Rastrings 13 vorteilhaft wenigstens ein oder mehrere Axialstege 29 und/oder wenigstens ein oder mehrere Umfangsstege 30 ausgebildet sein können. Dies hat einerseits den Vorteil, dass sich das Material der Isolierung des Kabels beim Anziehen des Gewindestiftes 18 in den Raum zwischen den Axialstegen 29 drückt, so dass der Rastring 13 und das Kabel relativ zueinander in einfacher Weise auch gegen ein Relativverdrehen gesichert werden und bietet andererseits den Vorteil, dass der Umfangssteg 30 das Kabel zusätzlich gegen axiale Relativbewegungen zugentlastend sichert.
Anzumerken ist schließlich, dass zwei vorzugsweise einander diametral gegenüberliegende Radialbohrungen 19 und Ansätze 20 im/am Rastring 13 den Vorteil mit sich bringen, dass die Festlegung des Gewindestiftes 18 jeweils aus der einfachst zugänglichen Montagelage erfolgen kann. Zudem wird die Isolierung des Kabels fixierend in die jeweils gegenüberliegende und leer bleibende Gewindebohrung 19 gepresst.
Die Rasthaken müssen zudem erfindungsgemäß nicht zwingend unter Vorspannung stehen, damit eine radiale Abdichtung erzielt wird, was sich vorteilhaft auf die Lebensdauer auswirkt.
Die Dichtwirkung im Bereich des Dichtringes 17 kann ggf. durch eine labyrinthartige Ausgestaltung der an den Dichtring angrenzenden Bereiche noch erhöht werden.

1: Fixiervorrichtung
2: Leiter
3: Isolierung
4: Gehäusedurchführung
5: Gehäuse
6: Unterteil
7: Deckelteil
8: Anschlussvorrichtung
9: Gehäuseansatz
10: Durchführkanal
11, 12: Rastmittel
13: Rastring
14: Ringansatz
15, 16: Innenabschnitte
17: Dichtring
18: Fixierelement
19: Gewindebohrung
20: Vorsprung
21: Aufnahmetasche
22: Raststeg
23: Konischer Innenabschnitt
24: Aufnahmeführungen
25: Kabeldurchführkanal
26: Flanschabschnitt
27: Bereich
28: Steg
29: Axialstege
30: Radialsteg

Claims

Fixiervorrichtung für Kabel, die zumindest einen Leiter (2) aufweisen, der mit mindestens einer Isolierung (3) versehen ist, an einer Gehäusedurchführung (4) eines Gehäuses (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiervorrichtung (1) einen axial am Außenumfang des Kabels festlegbaren Rastring (13) mit einem Kabeldurchführkanal aufweist, wobei der Rastring (13) rastend an dem Gehäuse (5) festgelegt ist.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum rastenden Festlegen des Kabels an der Gehäusedurchführung korrespondierende Rastmittel (11, 12) am Rastring (13) und am Gehäuse (5) ausgebildet sind.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) einen Durchführkanal (10) aufweist, der zum Durchführen des Kabels ausgelegt ist und der zur Aufnahme eines Ringansatzes (14) des Rastrings (13) ausgelegt ist.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) einen Gehäuseansatz (9) aufweist, der mit dem Durchführkanal (10) versehen ist.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastring (13) mit wenigstens einem Fixierelement (18) zum axialen Fixieren des Rastringes (13) am Außenumfang des Kabels versehen ist.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement ein Gewindestift (18) ist, der in eine radiale Gewindebohrung (19) des Rastringes einschraubbar ist.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindestift (18) derart bemessen ist, dass er vollständig in die Gewindebohrung (19) einschraubbar ist, ohne radial aus der Gewindebohrung (19) nach außen vorzustehen.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung (19) in einem radialen Vorsprung (20) des Ringansatzes (14) ausgebildet ist, der dazu ausgelegt ist, in eine korrespondierende Aufnahmetasche (21) des Gehäuseansatzes (9) eingeschoben zu werden, so dass ein Verlierschutz für das Fixierelement (18) ausgebildet wird.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchführkanal (10) gestuft ausgebildet ist und zum Gehäuseinneren hin einen Abschnitt (16) aufweist, dessen Innenumfang dem Außenumfang des Kabels entspricht und einen Abschnitt (15) größeren Durchmessers aufweist, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Ringansatzes (14) des Rastrings (13) entspricht.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem freien Ende des Ringansatzes (14) des Rastrings (13) und der Stufung zwischen den Abschnitten (15 und 16) verschiedenen Durchmessers des Durchführkanals (10) ein Dichtelement (17) angeordnet ist.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (17) als Dichtring, insbesondere als O-Ring ausgebildet ist, der vorzugsweise unter radialer Vorspannung in dem Ringraum zwischen dem Ringansatz (14) des Rastrings und dem Innenabschnitt (15) größeren Durchmessers des Durchführkanals (10) angeordnet ist.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (5) eine Anschlussvorrichtung (8) zum Anschluss des Leiterendes oder eines Kontaktes am Leiterende ausgebildet ist.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussvorrichtung (8) als Federklemme ausgebildet ist.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussvorrichtung als Direktsteckfederklemme (Push-in) ausgebildet ist.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasthaken (12) des Rastringes (13) an Rastarmen (22) ausgebildet sind, und dass die Rasthaken (12) dazu ausgelegt sind, korrespondierende Rasthaken (11) am Außenumfang eines Ringansatzes mit dem Durchführkanal (10) verrastend zu hintergreifen.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine Anschlussbox zum Anschluss von Leiterenden an einem Solarpannel ist.
Fixiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang des Kabeldurchführkanals (25) des Rastringes (13) wenigstens ein oder mehrere Axialstege (29) und/oder wenigstens ein oder mehrere Umfangsstege (30) ausgebildet sind.