DE2059311A1

DE2059311A1 - Verbindung zur Kupplung von Rohren

Info

Publication number: DE2059311A1
Application number: DE19702059311
Authority: DE
Inventors: Pierre Viazzi
Original assignee: INT D APPLIC DE PROCEDES IND S
Current assignee: INT D APPLIC DE PROCEDES IND S
Priority date: 1969-12-03
Filing date: 1970-11-27
Publication date: 1971-06-09
Also published as: GB1279169A; IL35701A0; NL7017647A; AT318321B; ES198351Y; US3667782A; BE759593A; ES198351U; CH525425A; CA920170A; LU62127A1; IL35701A

Description

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1«

459/13 513 EB

27. November 197Q

Patentanmeldung der IPirma

Society Internationale d 'Application de Procedes Industrieis (S.I.A.P.I.)S.A.

Panama (Panama) Avenida Central 8-40

Verbindung zur Kupplung von Rohren

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zur Kupplung von Rohren.

Kunststoffrohre, die, was ihr geringes Gewicht und ihren Gestehungspreis betrifft, Vorteile aufweisen, bringen nichtsdestoweniger Nachteile mit sich» die tich aus ihrem Zusammenbau ergeben.

Die Verbindungsstücke, die jetzt tatsächlich für die Montage der Rohre untereinander ver-

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wendet werden, erfordern einen Auf schrumpfVorgang, im Zuge dessen das freie Ende des einen Rohres wiederholten Schlagen unterworfen wird, die sich auf die ganze aufgelegte Reihe rückwirken, und dabei Risse des Rohres und eine Verschiebung schon angeordneter Stöße besonders bei den Muffenverbindungen hervorrufen.

Andererseits ist das Kleben der Tulpenverbindungsteile am Grund des Rohrgrabens auf Böden, die sich aus staubigen Partikeln zusammensetzen und auf Grund des Staubes, der sich auf dem männlichen Ende des Rohres absetzt, eine schwierige Arbeitsweise. Genau so verhält es sich, wenn der Zusammenbau der Rohre in einem von den Unbilden des Wetters durchnäßten Graben durchgeführt wird.

Schließlich weisen die geklebten Muffen oder Tulpenverbindungsstücke Bereiche geringerer Biegsamkeit auf, was im beweglichen Erdreich ungewöhnliche Spannungen hervorruft.

Die vorlegende Verbindungsart gestattet, diese Nachteile zu vermeiden und Kanalisationen höherer Qualität zu erreichen, deren Benützungsdauer bedeutend erhöht ist.

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zur Kupplung von Rohren mit glatten Enden mit einer Muffe aus elastischem Werkstoff, welche die nebeneinanderliegenden Enden von zwei Rohren umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe an jedem ihrer Enden eine kreisförmige, insbesondere saugnapfartige, Hohlkehle aufweist, die ihrerseits im Längsschnitt einen Hohlteil hat, der durch zwei Lippen abgegrenzt ist, deren Kanten auf Kreisen von geringerem Durchmesser als dem Auflendurchrnesser der zu verbindenden Rohre liegen, wobei die Kanten mit der Außenfläche der Rohre

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in Berührung stehen und durch sie elastisch verformt werden, und daß diese Muffe in ihrem Mittelteil eine Verdickung aufweist, die eine zylindrische Innenfläche von kreisrundem Querschnitt mit einem Durchmesser hat, der dem Außendurchmesser der Rohre entspricht, wobei die Verdickung mit dem Teil der Rohre in Berührung kommt, der sich beiderseits der Stoßebene erstreckt.

Dieses Verbindungsstück gestattet eine leichte und rasche Verlegung, sowie ein rasches Auswechseln eines fehlerhaften Rohres durch einen Sägevorgang und den der Verlegung von Verbindungsstücken· f

Dieses Verbindungsstück, das zu einem vollkommen stetigen Verlauf der Wasserleitung verhilft, weist eine Biegsamkeit auf, die eine Relativverschiebung der Rohre untereinander ohne Riß- und ohne Leckgefahr ermöglicht.

Zum Zwecke der Vereinfachung und Genauigkeit ist es möglich, das Verbindungsstück ohne Befestigungsflanschen auszuführen, es sind selbst das Gehäuse und die Armierung dazu geeignet, dem Typ des verwendeten Rohres und der verwendeten Drücke angepaßt zu werden.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung

ist die elastische Muffe vorher in einem Gehäuse be- "

festigt um ein einziges zusammengesetztes Element zu bilden, das in Führungen an den Rohrenden befestigt ist.

Die so hergestellte äußere Muffe erlaubt, jedes Flansch- oder Befestigungselement weg zu lassen, und vermeidet daher jede Spannung bei den Kanalisationen, besonders bei denen aus Kunststoff, und gestattet so Leitungen auszuführen, deren Wandstärken eher mit der Festigkeit der Werkstoffe übereinstimmen. Durch die Verminderung der Wandstärke ist

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es möglich, den Werkstoff aus dem die Wand besteht, homogener und demzufolge widerstandsfähiger zu machen, vor allem im Falle der Rohre großer Durchmesser.

Diese Muffe gestattet in gleicher Weise, die Ausdehnungen aufzunehmen und die Stöße des Rammbären in einer aufgestellten Rohrreihe zu dämpfen.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann der elastische Stoß durch eine bestimmte Bemessung der Lippen als Sicherheitsventil im Falle von übermäßigem Überdruck oder Schlägen des Rammbären verwendet werden.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgenden Ausführungsbeispiele an Hand nachstehender Zeichnung erläutert:

Fig. 1 ist ein Schnitt einer Verbindungsmuffe vor der Montage, «

Fig. 2 ist ein Schnitt eines Ausführungsbeispieles eines zusammengebauten Verbindungsstückes,

Fig. 3 ist ein perspektivischer Riß eines Ausführungsbeispieles eines Verbindungsstückes,

Fig. 4 ist ein Schnitt eines anderen Ausführung sbei spiels eines zusammengebauten Verbindungsstückes,

Fig. 5 ist ein Schnitt eines Verbindungsstückes, das durch ein zusammengesetztes Element gebildet wird,

Fig. 6 ist ein Schnitt einer elastischen Muffe, deren Lippen verschieden sind.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine Ausführungsart des Verbindungsstückes, die für den Zusammenbau von zwei Rohren 1 und 2 verwendet wird. Die glatten nebeneinanderliegenden Enden 3 und 4 der stumpf zusammenstoßenden Rohre nehmen eine Muffe 5

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aus elastischem Material, insbesondere aus Gummi bzw. Kautschuk auf.

Die Muffe 5 (Fig. 1) hat an ihren beiden Enden kreisrunde saugnapfartige Hohlkehlen 6 und 7, die mit der Außenwand der Rohre 1 und 2 in Berührung sind, wobei die genannten kreisrunden Hohlkehlen im Schnitt einen Hohlteil 8 aufweisen, der durch Lippen 9 und 10 abgegrenzt ist, die gegen die 'Wand der Rohre ' 1 und 2 (Fig. 2) mit Hilfe eines Befestigungsmittels, das später beschrieben werden wird, zusammengepreßt gehalten sind»

Diese Lippen 9 und 10 weisen also freie "

Kanten auf, die, wenn das Verbindungsstück nicht auf einer Leitung montiert ist, eine kreisrunde Gestalt haben, mit einem Durchmesser, der unter dem Außendurchmesser der Leitung vor dem Verbinden liegt. Wenn also die Muffe in Arbeitsstellung auf den Rohren sitzt, sind diese Lippen 9 und 10 elastisch verformt und an die Außenwand dieser Rohre geschmiegt.

In ihrem mittleren Teil weist die Muffe 5 eine Verdickung 11 auf, die in Berührung mit den Teilen 3 und 4 der Rohre steht und sich beiderseits des Stoßes 13 über einen ebenen Teil 12 erstreckt.

Diese Verdickung 11 weist eine zylindri- |

sehe innere Oberfläche von kreisförmigem Querschnitt auf, deren Durchmesser dem äußeren Durchmesser der Rohre vor dem Verbinden entspricht. In Arbeitsstellung ist dieser mittlere Teil in Berührung mit der äußeren Fläche der beiden stumpf zusammenstoßenden Rohre 1, 2.

Rund um die Muffe 5 ist ein Schutzgehäuse 14 angeordnet, das aus zwei Halbschalen 14a und 14b besteht, die mit Klemmteilen solcherart verbunden sind, dal die Stifte 15 in den in den Halbschalen

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vorgesehenen Vertiefungen bzw. Nuten 16 eingreifen.

An jedem Ende weist das Gehäuse 14 Ansätze 17, 18 auf, an die gepreßt die Enden der Muffe 5, die die Hohlkehlen 6 und 7 aufweist, gehalten sind, solcherart, daß die Lippen 9 und 10 elastisch verformt sind und in enger Berührung mit der Oberfläche der Rohre stehen.

So wie in den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, steht die Muffe 5 mit den Rohren durch ihre Enden 6 und 7 und durch die Verdickung 11 des Mittelteiles in Berührung. Der Mittelteil der Muffe 5 kann sich jedoch unter der Einwirkung von unter Druck liegender Flüssigkeit, der vom Stoß 13 herrührt, in einen Raum verformen, der zwischen der Wand der Muffe 5 und der Innenwand des Gehäuses 14 vorgesehen ist.

Andererseits ist ein ringförmiger Raum 20 zwischen den Enden des Gehäuses 14 und den Rohren 1 und 2 ausgespart, um eine geringe Verschiebung der Rohre in bezug auf das Gehäuse zu gestatten, wobei die Dichtung durch die Lippen 10 der Hohlkehlen 6 und 7 gesichert ^e* ist, solcherart, daß eine gewisse Flüssigkeitsmenge nicht über die Lippen 10 hinausfließen kann, wenn sie durch den Stoß 13 in den Raum 21 zwischen dem Rohr 1 und der Muffe 5 quillt.

Um eine freie Ausdehnung der Lippe 9 der Muffe 5 zu gewährleisten, ist ein ringförmiger Raum an den Enden des Gehäuses 14 vorgesehen.

Das Gehäuse 14 kann durch zwei Schedlen 23, 24 (Fig. 4) ersetzt werden, die das Anpressen der Enden der Muffe 5, die den Hohlkehlen 6 und 7 entsprechen, gewährleisten, um die Lippen 9 und 10 gegen die Wand der Rohre so zu halten, wie es vorher beschrieben wurde·

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Diese Anpreßschellen 23, 24 können aus einem oder mehreren Elementen hergestellt sein.

Schließlich können die beiden Schellen 23, 24 kraftschlüssig auf beiden Seiten mit den beiden Schutzmuffen 25, 26 aus starrem Werkstoff verbunden sein, die rund um die elastische Muffe 5 angeordnet sind, wobei die besagten Muffen im Mittelteil des Verbindungsstückes durch eine Befestigungsschelle 27 verbunden sind.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsart

des Verbindungsstückes, das auf den beiden nebenein- j

anderliegenden Enden der beiden Rohre 1 und 2 befestigt ist.

Dieses Verbindungsstück besteht aus einer Muffe aus elastischem Werkstoff 28, die an ihren beiden Enden zwei kreisrunde saugnapfartige Hohlkehlen 29,29a aufweist, die durch die äußeren Lippen 30,30a und die inneren Lippen 31, 31a abgegrenzt sind, welch letztere elastisch an die Rohre 1, 2 geschmiegt sind. Bei dieser Herstellungsart weisen die inneren Lippen 31, 31a eine viel größere Länge als die äußeren Lippen ayf, solcherart, daß eine Vertiefung 32 zwischen jeder Lippe 31, 31a und der Wand der Muffe 28 vorgesehen ist·

Die saugnapfartigen Hohlkehlen der Enden f

29, 29a gewährleisten vom Einbau des Verbindungsstückes in die Rohre her eine Dichtung für den Druck Null und selbst für negativen Druck.

Die äußere Lippe 30, 30a gleitet leicht über das Rohr und gewährt eine erste Abdichtung gegen die Luft und ermöglicht den Unterdruck des Saugnapfes. Die Einstellung des Unterdruckes findet dann statt, wenn das Rohr an die innere Lippe 31, 31a stößt und so daß Volumen der Luftkammer erhöht. Diese elastische Muffe 28 ist zuvor in einem Gehäuse 33 eingebaut,

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um ein einziges zusammengesetztes Element zu bilden, das durch eine ineinanderschiebbare Gleitführung bzw. .Falzung auf den Rohrenden 1 und 2 befestigt ist.

Das Gehäuse 33 besteht aus einem röhrenförmigen Element 34, auf dem insbesondere durch Schweißen Ringe bzw. Scheiben 35, 35a befestigt sind, die so Ansätze bilden, um die elastische Muffe 28 aufzunehmen.

Das röhrenförmige Element 34 und die Ringe bzw. Scheiben 35,35a können aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein. Das Gehäuse 33 kann in gleicher Weise einstückig aus Kunststoff gegossen hergestellt sein.

Das in Fig. 6 dargestellte Verbindungsstück besteht aus einer elastischen Muffe 36, die an beiden Enden kreisrunde saugnapfartige Hohlkehlen 37, 37a aufweist, die durch die inneren Lippen 38,38a und durch die äußeren Lippen 39,39a abgegrenzt sind,die dazu bestimmt sind, sich elastisch an die Wand der Rohre zu schmiegen, während der Mittelteil der Muffe in Beruh* rung mit den Rohren 41 und 42 eine Verdickung 40 hat.

Diese Muffe ist in einem Gehäuse 43 eingebaut, das den äußeren Schutz der elastischen Muffe 36 sicherstellt.

Die inneren Lippen 38,38a weisen eine viel größere Läng© als die äußeren Lippen 39,39a auf, und eine Vertiefung 44,44a ist zwischen jeder Lippe 38,38a und der Wand der Muffe 36 vorgesehen.

Ist der Richtungssinn der Strömung durch den Pfeil "F" dargestellt, so ist die untere stromabwärt sgelegene Lippe 38a, kurzer als die stromaufwärts gelegene Lippe 38, genauso wie die Vertiefung 44a kleiner als die Vertiefung 44 ist·

Diese innere stromabwärtsgelegene Lippe 38a kann in derselben Länge vorgesehen werden, wie

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die äußere Lippe 39a. Da die Lippe 38a kurzer als die Lippe 38 ist_f tritt zur Zeit eines übermäßigen ÜJber-. druckes ein Umwenden der Lippe 38a in Richtung der Hohlkehle 37a auf, was gestattet, das Übermaß an Druck in Freiheit zu setzen.

Hierauf kehrt die Lippe 38a wieder in ihre Ausgangsstellung auf Grund ihrer eigenen Elastizität zurück und gewährleistet wieder die Abdichtung des Betriebsdruckes.

Diese Anordnung gestattet, die Muffe 36

als Sicherheitsventil im Falle von Stoßen mit dem

en
Rammbär oder des übermäßigen Überdruckes zu verwen- i

Die saugnapfartigen Hohlkehlen der Enden 37, 37a hafteten seit der Anbringung des Verbindungsstückes an der Wand der Rohre fest, wodurch sie gestatten jede Spannung längs der Kunststoffrohre zu unterdrücken.

Andererseits gewährleisten diese Hohl-kehlen in gleicher Weise eine Abdichtung bei keinem und selbst bei negativem Druck.

Die äußere Lippe 39,39a gleitet leicht über das Rohr und sorgt für eine erste Abdichtung gegen die Luft, Wodurch der Unterdruck des Saugnapfes er- _ä

möglicht ist. ™

Diese Einstellung des Unterdruckes findet statt, wenn das Rohr an die innere Lippe 38,38a stößt und so das Volumen der Luftkammer erhöht.

Das so umschlossene und nicht beanspruchte Rohr ist an einem Verbindungsstück befestigt, das ein Kardangelenk bildet· Die Verdickung 40 des mittleren Teiles der Muffe 36 gewährleistet die Dichtung beim Druck Null und ihre Länge ist abhängig von der Aus dehnung der zu verbindenden Rohre; die Elastizität

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des Werkstoffes gestattet eine Änderung der Achsenrichtungen ohne Gefahr des Bruches der Dichtung.

Es ist interessant, die Abmessungen eines Verbindungsstückes in bezug auf den Außendurchmesser des Rohres, für das jenes vorgesehen ist, als Beispiel anzuführen:

Außendurchmesser des Rohres 90 mm

Innendurchmesser der Lippe 9, 10 84 mm

Innendurchmesser des Saugnapfes 93 mm Innendurchmesser des Muffenmittelteiles 90 mm

Innere Länge der Hohlkehle 11 mm

Länge des Mittelteiles 25 mm

Länge des Saugnapfes 11 mm

Länge der Muffe 75 mm

Gesamtlänge des Verbindungsstückes 135 mm

Es ist offensichtlich, daß jedem Rohrdurchmesser ein Verbindungsstück entspricht, dessen Abmessungen an jene des Rohres angepaßt sind.

Der Kautschuk bzw. Gummi, den das Verbindungsstück enthält, ist z.B. ein Neopren mit folgenden Eigenschaften:
Shorehärte: nicht über 43
Verlängerung: kann zwischen 540 und 760 % variieren.

Eine Zusammensetzung für die Herstellung eines PVC-VerbindungsStückes für die Kanalisation ist z.B. folgende:

Neopren W.K. 100 Gew.-Teile

Leichtmagnesia 4 Gew.-Teile

Zalba 2 Gew.-Teile

Heliozon 2 Gew.-Teile

Paraffin 1 Gew.-Teil

Stearinsäure 1 Gew.-Teil

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Noir M.T. bzw· Schwarz M.T. 60 Gew.-Teile

Sundex 30 Gew.-Teile

Z.N.O. .5 Gew.-Teile

N.A.22 0,5 Gew.-Teile

Die mechanischen Eigenschaften so wie die Zusammensetzung sind variabel gemäß den zu verbindenden Werkstoffen; für ein schweres Material muß die Shorehärte hoher sein, was automatisch eine Änderung in der Formel und in der Vulkanisierzeit nach sich zieht.

Der für das Verbindungsstück auf den

Kautschuk bzw. Gummi gebrachte Ring, der mit jenem das " zusammengesetzte Element bildet, kann nach einer der folgenden Arten erzeugt werden:

1. Man nimmt eine Rohrlänge desselben Durchmessers wie der der zu verbindenden Kanalleitung, dehnt dieselbe aus bis man den Außendurchmesser der Kautschuk- bzw. Gummimuffe erreicht und bestückt die beiden Enden mit zwei angeklebten Ringen, um das Herauspressen des Kautschuks bzw. Gummis zu vermeiden.

2. Man nimmt eine Röhrenlänge desselben Durchmessers wie der der zu verbindenden Kanalleitung, dehnt jene aus bis man den Außendurchmesser der Kautschuk- bzw. Gummimuffe erreicht und schlägt die Ränder i an jedem Ende um, um einen für die Kautschuk- bzw. Gummimuffe notwendigen Anschlag bzw* ein Widerlager zu bilden.

3. Man könnte die Röhren auch strangpressen, wobei deren Durchmesser·dem Außendurchmesser der Kautschuk- bzw. Gummimuffe entspricht. Um das Verbindungsstückfefcögzu stellen wären dieselben für die Herstellung notwendigen Arbeitsgänge dann entweder das Ringeankleben an den Enden, oder das Umbiegen der Ränder und das Einlegen der Kautschuk- bzw. Gummimuffe darin

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um das zusammengesetzte Element des Verbindungsstückes zu bilden.

Verschiedene Modifikationen könnten vom Fachmann für die Vorrichtung oder das Verfahren, die soeben lediglich als Beispiele beschrieben wurden, angewendet werden, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

6 Figuren
13 Ansprüche

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Claims

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27.November 1970 Patentansprüche:

(lötverbindung zur Kupplung von Rohren mit glatten Enden mit einer Muffe aus elastischem Werkstoff, welche die nebeneinanderliegenden Enden von zwei Rohren umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe an jedem ihrer Enden eine kreisrunde, insbesondere saugnapf artige Hohlkehle aufweist, die ihrerseits im Längsschnitt einen Hohlteil hat, der durch zwei Lippen abgegrenzt ist, deren Kanten auf

Kreisen von geringerem Durchmesser als dem Außen- ™

durchmesser der zu verbindenden Rohre liegen, wobei die Kanten mit der Außenfläche der Rohre in Berührung stehen und durch sie elastisch verformt werden, und daß diese Muffe in ihrem Mittelteil eine Verdickung aufweist, die eine zylindrische Innenfläche von kreisrundem Querschnitt mit einem Durchmesser hat, der dem Außendurchmesser der Rohre entspricht, wobei die Verdickung mit dem Teil der Rohre in Berührung kommt, der sich beiderseits der Stoßebene erstreckt.
2. Verbindungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Flansch- bzw. Klemmelemente hat, die jedes Muffenende das eine kreisrunde, an das Rohr gepreßte Hohlkehle aufweist, festhalten»
3. Verbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet» daß die Klemmflanschen mit einer Schutzmuffe verbunden sind, die rund um die elastische Muffe angeordnet ist.
4. Verbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Muffe von einem Gehäuse umgeben ist, das durch zwei Halbschalen gebildet wird, dLe durch Klemmolernente ver-

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bunden sind, wobei das Gehäuse an seinen beiden Enden Ansätze hat, an denen die Enden der Muffen, die die kreisrunden. Hohlkehlen haben, abgestützt bzw. angepreßt sind.
5. Verbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Anpreßschellen an den Enden der elastischen Muffe angeordnet sind, wobei die besagten Schellen an beiden Seiten mit den beiden starren Halbmuffen kraftschlüssig verbunden sind, die im Mittelteil des Verbindungsstückes durch eine Befestigungsschelle verbunden sind.
6. Verbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Muffe in einem Gehäuse eingebaut ist, und ein einziges zusammenge setztes Element bildet, wobei das Element durch Gleitung über die Enden der zu verbindenden Rohre eingreift.
7. Verbindungsstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem PVC-Rohrele-· ment gebildet ist, auf das an jedem Ende ein Ring bzw. eine Scheibe geschweißt ist.
8. Verbindungsstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus Kunststoff gegossen ist.
9. Verbindungsstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem metallischen Rohrelement gebildet ist, auf das an jedem Ende ein Ring bzw. eine Scheibe geschweißt ist.
10. Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Muffe mit klebender Leinwand umhüllt ist.
11. Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen, die sich in das Innere der Muffe richten, eine größere Länge als die äußeren Lippen aufweif";_s

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solcherart, daß zwischen jeder inneren Lippe und der Wand der Muffe eine Vertiefung gebildet ist.
12· Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das eine elastische Muffe hat, die mit den nebeneinanderliegenden Enden der beiden Rohre im Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede der kreisrunden Hohlkehlen der elastischen Muffe einen Saugnapf bildet und daß sie zwei innere Lippen hat, die eine größere Lange aufweisen als die Außenlippen und daß die eine der besagten Innenlippen kurzer als die andere ist, solcherart, daß die elastische Muffe ein Sicherheitsventil bildet.
13. Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1, 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe, Abmessungen aufweist, die jenen des Rohres vor dem Verbinden so entsprechen, daß sie auf den Rohren dergestalt befestigt werden kann, daß sie jene ohne Druck umschließt.

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