DE2303634A1

DE2303634A1 - Halteklemme, insbesondere fuer rohre

Info

Publication number: DE2303634A1
Application number: DE19732303634
Authority: DE
Inventors: Gary P Tillman
Original assignee: Lord Corp
Current assignee: Lord Corp
Priority date: 1972-01-25
Filing date: 1973-01-25
Publication date: 1973-07-26
Also published as: GB1423221A; FR2169179B1; FR2169179A1; JPS4884312A; IT977002B

Description

PAT E N Γ Λ Ν WA LT E

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN D1PL.-PHYS. DIPL.-1NC. β MÖNCHEN 25 ■ LIPOWSKYSTR. 10

LORD CORPORATION mw-lm-24

25. Januar 1973 Ho/Lü "

"Halteklemme, insbesondere für Rohre"

Die Erfindung betrifft eine elastische Halteklemme zur Halterung von Leitungen bzw. Rohren und dergleichen und insbesondere eine elastische Halteklemme, welche sich eignet, eine Leitung bzw. einen Rohr- , körper bezüglich des tragenden Aufbaues zu isolieren.

Bei der Halterung bzw. Befestigung von Leitungen für Luft, Wasser, Dampf, hydraulisches Fluid, Brennstoff und dergleichen sind gewisse Gesichtspunkte in Betracht zu ziehen, so Schwingungen und andere Relativbewegungen zwischen Leitung und Abstützung, radiale und axiale thermische Dehnung, Krafteinwirkungen während relativer Bewegung, Fehl fluchtungen, zur Verfugung stehender Raum, einfacher Einbau, galvanische Korrosion bzw. Verwitterung und wirtschaftliche Bestimmungsgrössen.

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Schwingungen der Leitung treten gewöhnlich als Ergebnis ungleichförmigen Durchlaufes eines unter Druck stehenden Mediums auf, durch Schwingungen des tragenden Aufbaues und durch Schwingungen, welche durch andere Mechanismen übertragen werden, so durch Pumpen, Motoren und dergleichen. Ungesteuerte Schwingungen führen natürlich zu Verformungen der Leitung, was zu frühzeitigem Materialversagen der Leitung bzw. des Rohrkörpers, des tragenden Aufbaues und der Vorrichtungen führt, welche die Leitung mit dem Aufbau verbinden. Darüber hinaus können die Dichtungen und die Verbindungselemente brechen und andere zugeordnete Mechanismen gestört werden, insbesondere, wenn die Leitung oder Teile derselben im Resonanzbereich oder nahe desselben schwingen. Extreme Schwingungen sind ausserdem mit unerwünschten starken Geräuschen verbunden.

Leitungen werden gewöhnlich an im Abstand zueinander befindlichen Positionen an einem tragenden Aufbau befestigt, um nicht nur die Leitung zu halten, sondern auch um Schwingungsprobleme zu beseitigen oder auf ein Mindestmass herabzusetzen. Nach dem bekanntesten Verfahren wird die Leitung in Abständen an einem grosse Masse aufweisenden Unterbau starr befestigt. Auf diese Weise kann man jedoch Schwingungen und Verbiegungen der Leitung zwischen den Halterungspunkten und an diesen nicht vermeiden. Darüber hinaus entstehen auch andere Probleme, so das Versagen der Halterungsklemme, die Abnutzung und galvanische Korrosion der Klemme und die Unfähigkeit, thermische Dehnungen der Leitung aufzunehmen.

Um diesen Problemen gerecht zu werden wurden Halteklemmen entwickelt, welche ausgekleidet sind. Die aus Elastomermaterial, Drahtgitter, Filz und dergleichen bestehende Auskleidung befindet

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sich unter Druck zwischen einem umfassenden starren Streifen und der zu halternden Leitung. Die Auskleidung dient dazu, in gewissem Ausmass die durch die Leitung erzeugten Schwingungen zu dämpfen, während sie gleichzeitig Wärmedehnungen der Leitung aufnimmt. In gewissen Fällen dient die Auskleidung dazu, den die Leitung umfassenden Bandkörper elektrisch bezüglich der Leitung zu isolieren, um galvanische Korrosion zu vermeiden. Es hat sich jedoch erwiesen, dass Klemmen dieser Bauform nicht geeignet sind, wenn Schwingungen geringer Frequenz aufzunehmen sind. Da die Auskleidung normalerweise unter Druck steht, ist eine sehr grosse Dickeabmessung des Materials erforderlich, um wirksame Isolierung bzw. Dämpfung und angemessene Lebenserwartung zu gewährleisten. Anordnungen der bekannten Art bei Verwendung von Auskleidungen bedürfen eines verhältnismässig grossen Raumes, insbesondere senkrecht bezüglich der Leitung, und können infolgedessen bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen nicht eingesetzt werden.

Davon ausgehend soll durch die vorliegende Erfindung eine elastische Klemme für Leitungen oder dergleichen geschaffen werden, um deren Schwingungen aufzunehmen und zu dämpfen. Die Aufnahme der Schwingungen soll bei Verwendung einer elastomeren Halteklemme entsprechend Scherverformung des Elastomermaterials geschehen. Die Halteklemme soll leicht einbaufähig sein, wirtschaftlich in der Herstellung und soll gegenüber bekannten Klemmen vergleichsweise geringen Raumbedarf besitzen. Es soll ferner eine elastomere Halteklemme geschaffen werden, deren radiale Steifheit und Festigkeit ohne weiteres bestimmbar ist. Die zur Halterung dienende elastomere Klemme soll auch andere als durch Schwingungen erzeugte Relativbewegungen aufnehmen, sie soll die bei Relativbewegung auftretenden

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Kräfte auf ein Minimum reduzieren, soll Fehlfluchtungen ausgleichen bzw. aufnehmen und soll die zu haltende Leitung gegenüber dem tragenden Aufbau elastisch isolieren, um eine möglicherweise auftretende galvanische Korrosion zu vermeiden.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen unter Erläuterung durch die Figurenbeschreibung zu entnehmen.

Ausführungsbeispieie der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht einer zur Halterung dienenden elastischen Klemme gemäss der Erfindung;

Fig. 2 ist eine vergrösserte Teil Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten elastischen Halteklemme, durch welche eine Leitung bezüglich eines tragenden Aufbaues gehalten ist;

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht d&r in Fig. 2 dargestellten Anordnung; und

Fig. 4-6 sind Perspektivansichten weiterer Ausführungsformen von Halteklemmen gemäss der Erfindung.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine elastische Halteklemme 10 gemäss der Erfindung dargestellt. Sie kann beispielsweise benutzt werden, um eine Leitung C, einen Rohrkörper oder dergleichen bezüglich eines tragen-

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den Aufbaues S zu halten.

Die elastische Halteklemme 10 weist einen länglichen, im wesentlichen zylindrischen Körper 11 aus einem Elastomermaterial auf, so aus natürlichem oder aus synthetischem Gummij die Wahl des Materials hängt im wesentlichen von den Bedingungen ab, unter welchen die Klemme verwendet wird. Der Körper 11 wird durch eine im wesentlichen zylindrische Bohrung 12 in axialer Richtung durchsetzt; die Bohrung dient zur Aufnahme des zu haltenden Körpers. Der aus Elastomermaterial bestehende Körper 11 ist in axialer Richtung in einen ersten Mittelteil 1 1a und in entgegengesetzte Endteile 11b unterteilt. Obwohl nur einer der zweiten Teile 11b erforderlich ist, sind aus Symmetriegründen zwei derartige Teile an den entgegengesetzten Seiten des ersten Teils 11a angesetzt. Die Bohrung 12 besitzt im mittleren Teil 11a einen unterschiedlichen Durchmesser gegenüber dem Bereich in den Endteilen 11b. Der Teil der Bohrung 12 im nnittl eren Teil 11a ist im Durchmesser grosser als der aufzunehmende Körper, d.h., wenn der Körper eingeführt ist, besitzt der mittlere Teil 11a in Umfangsrichtung einen Abstand zu diesem. Die Bohrung 12 besitzt in den entgegengesetzten Endteilen 11b im wesentlichen den gleichen Durchmesser, wenn nicht sogar einen kleineren Durchmesser als dem Durchmesser des aufzunehmenden Körpers entspricht. Wenn der Körper in der Bohrung 12 eingeführt ist, legen sich die entgegengesetzten Endteile 11b am Umfang an im axialen Abstand befindlichen Bereichen am Körper an. Gemäss Fig. 3 ist in dem aus Elastomermaterial bestehenden Körper 11 eine zylindrische Leitung C aufgenommen. Der mittlere Teil 11a ist am Umfang im Abstand bezüglich der Leitung C vorgesehen, während die entgegengesetzten Endteile 11b an axial im Abstand zueinander befindlichen Positionen an der Leitung C aufliegen.

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Um den einfachen und wirtschaftlichen Einbau des zu tragenden Körpers, so des Rohres bzw. der Leitung C, innerhalb des aus Elastomermaterial .bestehenden Körpers 11 zu vereinfachen und wirtschaftlich zu gestalten, ist im Körper 1 1 ein Schlitz 14 vorgesehen, der sich von der Bohrung 12 auf der gesamten Axiallänge nach aussen erstreckt. Der Schlitz 14 gestattet das elastische Spreizen des Körpers 11, um die Leitung C umfassen zu können.

Verstärkungsmittel, bevorzugt von elastischer Form, können jedem der entgegengesetzten Endteüe 11b zugeordnet sein, um deren Halteposition an dem zu tragenden Körper zu unteriützen. Bei Verwendung dieser Verstärkungsmittel ist jedoch vorzugsweise vorzusorgen, dass diese nicht den leichten Einbau oben beschriebener Art beeinträchtigen. Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Halteklemme 10 sind die Verstärkungsmittel in Form elastischer Halteringe oder in Form von Bändern 16 ausgebildet, welche an den entgegengesetzten Enden 11b eingebettet und abgebunden sind. Die Halteringe 16 sind von herkömmlicher Form und sind so ausgebildet, dass ihre Enden nahe des Schlitzes 14 im Elastomermaterial des Körpers 11 enden. Ösenteile 16a der Halteringe liegen gemäss Fig. 1 frei, um herkömmliche Drahtzangen zum elastischen Spra zen der Ringe einführen zu können. Das elastische Spreizen der Halteringe 16 findet auch durch elastische Spreizung des Elastomerkörpers 11 statt. So kann die Klemme 10 leicht und wirtschaftlich an dem zu haltenden Körper angebracht werden. .

Der Mittelteil 11a des elastomeren Körpers 11 ist an dem Aufbau S fixiert, bevorzugt am Umfang. Die Gründe hierfür werden nachfolgend erläutert. Zum Zwecke der Befestigung wird ein starres, im wesentlichen U-förmiges Band 18 verwendet, welches teilweise die Form

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eines 1-ialbkreises besitzt und welches im Durchmesser des Halbkreises so gewählt ist, dass es in dem mittleren Teil 11a eingebettet und in diesem abgebunden ist. Das Band ist so angeordnet, dass der Schlitz 14 im Zwischenraum zwischen den Schenkeln des Bandes verläuft. Das Band 18 beeinträchtigt also nicht das elastische Spreizen des Körpers 11. Das Band besitzt bevorzugt an den entgegengesetzten Enden Öffnungen aufweisende Verlängerungen 19, welche material einheitlich angesetzt sind und sich vom Band nach aussen erstrecken. Die Verlängerungen erleichtern das Befestigen des Körpers 11 an einem Trägeraufbau S gemäss Fig. 2 und 3. Dabei werden herkömmliche Schrauben 21 in den Trag- bzw. Halteaufbau S eingeschraubt. Durch diese Art der Befestigung liegt der Schlitz 14 dem tragenden Aufbau S gegenüber, so dass die Entnahme der Leitung C aus der Klemme 10 verhindert ist.

Wie am besten aus den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, ist der mittlere Teil 11a des elastomeren Körpers 11 im wesentlichen bündig bzw. fluchtend mit den Verlängerungen 19 des Bandes 18, so dass der Abschnitt des mittleren Teils 11a zwischen den Enden der Schenkel des Bandes 18 am Aufbau S anliegt. Es ist gleichfalls erkennbar, dass der Aussendurchmesser der entgegengesetzten Endteile 11b bezüglich des mittleren Teils 11a reduziert ist (Fig. 3), d.h., dass die entgegengesetzten Endteile 11b einen Abstand bezüglich des tragenden Aufbaues S besitzen. Als weiterer Teil der Befestigungsmittel kann eine tragende Platte 22 verwendet werden, welche im Abstand zueinander öffnungen aufweist. Der Abstand dieser Öffnungen entspricht dem erwünschten Abstand der Öffnungen in den Verlängerungen 19 des Bandes 18. Die Tragplatte 22 überbrückt den Zwischenraum zwischen den Schenkeln des Bandes 18. Obwohl die Platte 22 nicht von wesentlicher Bedeutung

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ist, stellt sie sicher, dass die Klemme 10 so befestigt werden kann, dass sich die Bohrung 12 nicht erweitert oder verkleinert, wenn man die Schrauben-21 unter ungenauem Abstand zueinander anzieht, was zu einer Deformation der Klemme 10 und zu einer Beeinträchtigung ihrer Wirkungsweise beitragen kann. Die Platte 22 vergrössert darüber hinaus die Stabilität des mittleren Teils 11a zwischen den Enden der Bandschenkel.

Die Klemme 10 wird eingebaut, indem der mittlere Teil 11a des Körpers 11 nahe des Schlitzes 11 elastisch gespreizt und über die Leitung C gezogen wird. Bei Freigabe der Klemme 10 kann die Leitung in der Bohrung 12 aufgenommen werden. Man kann auch die Klemme 10 über das Ende der Leitung C ziehen und entlang der Baulänge der Leitung an die erwünschte Position schieben. Gemäss Fig. umgibt der mittlere Teil 1.1a am Umfang die Leitung C unter einem Abstand, während die entgegengesetzten Endteile an axial im Abstand zueinander befindlichen Positionen aufliegen. Bei Verwendung der Tragplatte 22 wird diese so eingefügt, dass die Öffnungen der Verlängerungen 19 des Bandes mit den öffnungen in der Tragplatte fluchten. Schrauben 21 werden daraufhin durch die fluchtenden öffnungen eingeführt und in den tragenden Aufbau S eingeschraubt. Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass der mittlere Teil 11a infolge des starren Bandes 18 stabil bezüglich des tragenden Aufbaues S ist, während die entgegengesetzten Endteile 11b stabil bzw. steif bezüglich der Leitung C sind. Kräfte, welche die Neigung besitzen, eine Relativbewegung zwischen der Leitung C und dem tragenden Aufbau S herbeizuführen, lösen eine Verformung des elastomeren Körpers 11 aus. Eine senkrecht zur Leitung C verlaufende Relativbewegung führt vorwiegend zu Scherbelastungen zwischen dem mittleren Teil 11a

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und den entgegengesetzten Endteilen 11b. Entsprechend ihrer Wirkung bei Scherbelastung ist die Halteklemme 10 verhältnismässig elastisch und nachgiebig, was insbesondere die Aufnahme von Schwingungen betrifft. Der Weichheitsgrad der Klemme 10 senkrecht zur Leitung C kann ohne weiteres durch bekannte Verfahren zum Zwecke der Schwingungsaufnahme bestimmt werden. Sollte die Grosse der Bewegung der Leitung C relativ zum tragenden Aufbau S den Zwischenraum zwischen Leitung C und mittlerem Teil 11a überschreiten, so wird diese Bewegung durch den mittleren Teil 11a gedämpft. Um jedoch während normaler Schwingungsbedingungen wirksame Trennung zu gewährleisten, sollte die Klemme 10 so ausgebildet sein, dass sie diese Bewegungen aufnimmt, ohne dass der mittlere Teil 11a zusammengepresst wird.

Jede thermische Dehnung oder Relativbewegung zwischen der Leitung C und dem tragenden Aufbau S wird zunächst durch Biegung der entgegengesetzten Endteile 11b aufgenommen. Relativ grosse axiale thermische Dehnungen oder Bewegungen der Leitung C führen jedoch bereits bei geringem Kraftaufwand zu einem Schlupf zwischen der Leitung und den entgegengesetzten Endteilen 11b. Die Leitung C ist nicht in elektrischer Verbindung mit irgendeinem ungleichartigen Metall, d.h., dass keine Probleme galvanischer Korrosion vorliegen. Um galvanische Korrosion zwischen dem tragenden Aufbau S, dem Band 18 und der Tragplatte 22 zu vermeiden, sollten sie bei Verwendung aus Metall aus dem gleichen Material bestehen. Durch die Art des Aufbaues der Klemme 10 besteht keine Gefahr, dass sich die Leitung C vom tragenden Aufbau S löst.

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In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer elastischen Halteklemme 30 dargestellt. Die entsprechenden Bezugszeichen von Fig. 4 sind gegenüber jenen der vorangehenden Figuren um 20 ei— höht. Bei der in Fig. 4 dargestellten Halteklemme 30 sind andere Verstärkungsmittel vorgesehen, welche den entgegengesetzten Endteilen 31b zugeordnet sein können. Nuten 37 umgeben den Aussenumfang der entgegengesetzten Endteile 31b, wobei elastische Halteringe 36 in den Nuten 37 eingesetzt sind, um zu gewährleisten, dass die Endteile 31b an der Leitung C gehalten werden. Die Halteringe 36 werden erst eingesetzt, nachdem sich die übrigen Teile der Klemme 30 in Position befinden.

In Fig. 5 ist eine weitere vereinfachte Ausführungsform einer Halteklemme 40 gemäss der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform werden keine die Endteile verstärkenden Mittel verwendet; nur eine Bandverlängerung 49 ist zur Befestigung an dem die Klemme tragenden Aufbau vorgesehen.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform wird ein Paar elastischer Halteklemmen, vergleichbar mit jener in Fig. 5, verwendet; die beiden Klemmen sind einstückig bzw. material einheitlich miteinander verbunden, um nahe nebeneinander befindliche Leitungen zu halten.

Obwohl die Klemme gemäss der Erfindung zur Halterung einer Leitung C beschrieben wurde, kann sie auch zur Abstützung oder Halterung vergleichbarer Körper eingesetzt werden, so für Lager und dergleichen. Darüber hinaus können naturgemäss auch Körper gehalten werden, welche eine von der zylindrischen Form abweichende Formgebung besitzen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

M . j Halteklemme für Leitungen oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteklemme aus einem länglichen elastomeren Klemmenkörper (11) besteht, welcher zur Aufnahme des zu halternden Körpers (C) in Axial richtung durch eine Bohrung (12) durchsetzt ist, dass der elastomere Klemmenkörper aus einem am Umfang 'im Abstand bezüglich des Körpers (C) befindlichen Mittelteil (11a) und aus entgegengesetzten Endteilen (11b) gebildet ist, welche sich axial im Abstand bezüglich des Mittelteils befinden und an axial im Abstand befindlichen Positionen an dem zu halternden Körper anliegen, und dass der Mittelteil (11a) des Klemmenkörpers Mittel (18) aufweist, durch welche der Mittelteil an dem die Klemme tragenden Aufbau (S) so befestigbar ist, dass senkrecht zum Körper (C) verlaufende Relativbewegungen vorwiegend durch Scherbelastung des elastomeren Klemmenkörpers zwischen dem Mittelteil und den entgegengesetzten Endteilen aufnehmbar sind.
2. Halteklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Mittelteil zugeordneten Haltemittel (18) aus einem starren Band (18) bestehen, welches den Mittelteil umgibt und an diesem befestigt ist.
3. Halteklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (18) aus einem starren U-formigen Band bestehen, welches den Mittelteil umgibt und an diesem befestigt ist, und dass

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das Band wenigstens an einem Ende mit einer eine Öffnung aufweisenden Verlängerung (19) ausgestattet ist, welche material einheitlich mit dem Band besteht, sich von diesem seitlich erstreckt und an dem die Klemme tragenden Aufbau (S) befestigbar ist.
4. Halteklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche elastomere Körper (11) zylindrisch geformt ist, dass die Befestigungsmittel (18) aus einem starren U-förmigen Band (18) bestehen, welches teilweise die Form eines Halbkreises besitzt und dessen Durchmesser aufweist, und dass das Band in dem Mittelteil eingebettet und an diesem abgebunden ist.
5. Halteklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser der entgegengesetzten Endteile (11b) kleiner ist als der Aussendurchmesser des Mittelteils (11a).
6. Halteklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den entgegengesetzten Endteilen des elastomeren Klemmenkörpers Verstärkungselemente (16) zugeordnet sind, welche die Endteile in Anlage an dem zu halternden Körper (C) halten.
7. Halteklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmenkörper auf seiner gesamten Axiallänge durch einen sich von der Bohrung (12) nach aussen erstreckenden Schlitz (14) durchsetzt ist, um das elastische Spreizen des Klemmenkörpers zum Zwecke des Einbaues des zu halternden Körpers (C) zu gestatten, und dass der Schlitz (14) dem die Klemme tragenden Aufbau (S) zugewandt ist.

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8. ■ Halteklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Endteilen (11b) des elastomeren Klemmenkörpers geteilte und elastische Halteringe (16, 16) zugeordnet sind, welche die Endteile in Anlage an dem zu halternden Körper (C) halten.
9. Halteklemme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteringe (16, 16) in das Elastomermaterial der Endteile eingebettet und an diesem abgebunden sind.
10. Halteklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Nut (37) im Aussenumfang der Endteile (11b) des elastomeren Klemmenkörpers verläuft und dass elastische Halteringe (36) in den Nuten (37) eingesetzt sind, um die Endteile (11b) an dem zu halternden Körper (C) anzulegen.
11. .Halteklemme für Leitungen oder dergleichen, dadurch gekennzeichneti dass die Halteklemme aus einem länglichen elastomeren Klemmenkörper (11) besteht, welcher zur Aufnahme des zu halternden Körpers (C) in Axialrichtung durch eine Bohrung (12) durchset zt ist, dass der elastomere Klemmenkörper aus einem ersten Teil (11a) und aus einem zweiten Teil (11b) gebildet ist, wobei der erste Teil den Körper (C) unter Abstand zu diesem aufnimmt, während der zweite Teil axial im Abstand zum ersten Teil vorgesehen ist, und am dem zu halternden Körper (C) anliegt, und dass der erste Teil (11a) des Klemmenkörpers Befestigungsmittel (18) trägt, um den ersten Teil so an dem die Klemme tragenden Aufbau zu fixieren, dass senkrecht zum Körper (C) verlaufende Relativbewegungen vorwiegend durch Scherbelastung des elastomeren Klemmenkörpers zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil aufnehmbar sind.

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