DE2510962C3 - Rohrverbindung für teleskopartig ineinandergeführte Rohre eines Antennenmastes - Google Patents
Rohrverbindung für teleskopartig ineinandergeführte Rohre eines AntennenmastesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung für teleskopartig ineinandergeführte Rohre eines
Antennenmastes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Rohrverbindung für (Jen
angegebenen Zweck ist durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgeworden. Zur Verbindung des äußeren
Unterrohres mit dem inneren Oberrohr dient ein einteiliger rohrschellenart'ger Baukörper aus Leichtmetall,
der aus zwei miteinander verbundenen Rohrschellenabschnitten besteht, deren einer auf den Außendurchmesser
des äußeren Rohres und dessen anderer auf den Außendurchmesser des inneren Rohres
abgestimmt ist. Beide Rohrschellenabschnitte weisen je radial nach außen gerichtete Flansche zur Aufnahme je
einer zu den Rohren etwa tangential ausgerichteten Klemmschraube auf. Zumindest im Bereich dieser
radialen Flansche sind beide RohrschellenabschnitU: in Radialebene geschlitzt.
Zur Verbindung der beiden Mastabschnitte wird der Rohrschellenabschnitt größeren Durchmessers endstirnseitig
axial auf das Unterrohr aufsetzt, welches innerhalb des im Durchmesser größeren Rohrschellenabschnitts
an einer radial einwärts gerichteten Ringstüfe axial arretiert wird. Zwischen dieser Ringstufe und der
freien Endstirnkante des im Durchmesser größeren Unterrohres ist ein elastischer Dichtungsring vorgesehen.
Durch Anziehen der Spannschraube wird das Kupplungsbauteil klemmend auf dem Unterrohr gehalten.
Nachdem man dann das Oberrohr in gewünschter Auszugslänge axial aus dem Unterrohr herausgezogen
hat, zieht man auch die Befestigungsschraube in den radialen Flanschen des im Durchmesser kleineren
rohrschellenförmigen Abschnitts des Rohrschellenbauteils an, so daß auch das Oberrohr klemmend gehalten
wird.
Bedingt dadurch, daß beide rohrschellenförmige Abschnitte je durch ein Schraubelement radial zusammengedrückt
werden müssen, um eine Klemmwirkung
2u zu erzielen, tritt zwangsläufig eine einseitige Direktklemmung
zwischen dem Kupplungsbauteil und dem Umfang der Rohrabschnitte ein, wodurch die beiden
Rohrendabschnitte im wesentlichen lediglich in einer Linienberührung an zwei gegenüberliegenden Um-
-5 fangssteilen geklemmt werden. Dieses unvermeidbare
einseitige Klemmen kann nur mit hohem Kraftaufwand erfolgen, so daß die Flansche im höchsten Maße
beansprucht werden. Überdies wird durch die einseitig wirkenden Klemmkräfte der Dichtungsring ebenfalls
ungleichmäßig auf seinem gesamten Umfang belastet, so daß er derart deformiert werden kann, daß er eine im
wesentlichen ovale Gestalt einnimmt. Dies hat zur Folge, daß keine ordnungsgemäße Abdichtung zwischen
dem Kupplungsbauteil und dem Unterrohr
r> möglich ist. Außerdem entsteht hier eine nachteilige
Metall-auf-Metall-Reibung zwischen der Kupplungseinheit
und den Rohrabschnitten. Und letzlich ist hierbei trotz aller Anstrengungen nur eine unzureichende
Klemmung möglich, weil kein völliger Form-Klemm-Schluß zwischen der Kupplungseinheit und den Rohrabschnitten
erzielbar ist.
Ausgehend von einer Rohrverbindung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese in einer solchen Weise zu verbessern, daß sie bei einfacher
Ausbildung rasch und zuverlässig montierbar ist und ein hohes Maß an Verdrehsicherheit der Rohre gegeneinander
und an Dichtigkeit im Rohrkupplungsbereich gewährleistet. Die Verdrehsicherheit ist bei der
™ gattungsgemäßen Rohrverbindung ein besonderes Erfordernis,
weil z. B. infolge von Windkräften verdrehte Antennen zu verschlechterten Empfangsbedingungen
führen. Die Dichtigkeit der teleskopierbaren Rohrverbindung ist unabdingbar, weil ansonsten Regen oder
r>5 Kondensat durch das Unterrohr ins Gebäude eindringen
kann.
Nach der Erfindung besteht die Lösung dieser Aufgabe in einer Rohrverbindung mit den im Kennzeichenteil
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Im Gegensatz zum Stand der Technik wirken die
Klemmkräfte der Kupplungseinheit im wesentlichen axial zu den Rohren, nicht tangential oder radial. Der
wesentliche Vorteil dieser erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß nicht nur an einzelnen
Umfangsstellen der Rohre Klemmzonen erzeugt werden, sondern gleichmäßige und damit besser wirkende
Klemmkräfte etwa in Radialrichtung auf die Rohrendabschnitte übertragen werden, so daß durch umfangs-
verteilte radiale Belastung der vorgesehenen Dichtmanschette eine zuverlässige Ringsumdichtung erfolgt. Dies
wird beim Erfindungsgegenstand dadurch erreicht, daß die vorgesehenen Ringflanschteile — in Axialrichtung
des Antennenschiebemastes betrachtet — aufeinanderzubewegbar und verspannbar sind und daß die zwischen
ihnen angeordnete Dichtmanschette axial zusammengepreßt wird, wobei durch die Verformungseigenschaften
der Dichti.ianschette die axial aufgebrachten Spannkräfte in eine radial über den Umfang der Rohrteile
verteilt einwirkende Klemmkraft umgesetzt wird. Die Dichtmanschette liegt umfangsseitig an den Rohrteilen
vollflächig an, so daß die Rohre absolut sicher durch Klemmschluß gehaltert werden. Infolge der erzielbaren
»satten« Umfangsanlage an den Rohrabschnitten übt die Dichtmanschette zusätzlich die gewünschte —
ebenfalls vollflächige — Dichtwirkung aus. Außerdem kann mit geringem Kraftaufwand eine besonders feste
Verbindung erzielt werden, weil die vorgesehenen konischen Kraftübertragungsflächen kraftuntersetzend
wirken. Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung schließt außerdem eine korrosionsbegünstigende
Direktanlage von Metallteilen der Kupplungseinheit und der Rohrendabschnitte aus.
Außerdem besteht durch die gezielte Umfangsverteilung
und der Klemm- und Haltekräfte keine Gefahr einer Deformierung der Rohrabschnitte. Durch den
Klemmschluß über die Dichtmanschette wird ein optimaler Verdrehschutz gewährleistet. Dadurch, daß
die Ringflansche in sich rundum geschlossene Bauteile sind, ist zusätzlich ein hohes Maß an Stabilität gegeben.
Durch die Ringsumabstützung der Dichtmanschette kann keine Feuchtigkeit mehr in die Verbindungsstelle
der Rohrabschnitte eindringen. Und letzlich ist die Montagebedienung dieser neuen Rohrverbindung auch
deshalb erleichtert, weil bereits die Dichtmanschette eine Selbstheminwirkung auf den Umfang der Rohre
ausübt, mit dem Vorteil, daß eine gewisse Vorfixierung zwischen den Rohrteilen eintritt, so daß ungewolltes
axiales Verrutschen der Rohrteile bei der Montage verhindert wird. Bereits geringfügiges Anziehen der
Spannschrauben der beiden Ringflansche bewirkt eine derartige radiale Verformung der Dichtmanschette, daß
bereits ein gewisser Klemmschluß und damit eine gewisse Halterung in axialer Richtung eintritt, der aber
noch eine Ausrichtung ermöglicht. Durch festes Anziehen ist ein absolut sicherer Sitz der beiden
ausgezogenen Rohrabschnitte untereinander gewährleistet.
Die elastische Dichtmanschette bildet schließlich einen Zwischenkörper, der Herstellungstoleranzen
zwischen den Ringflanschen und den Rohrendabschnitten derart auszugleichen in der Lage ist, daß immer und
in jedem Falle durch eine radiale Verformung der Dichtmanschette sowohl ein sicherer Klemmhalt, als
auch eine ausreichende Abdichtung gewährleistet sind.
Der Einsatz von axial spannbaren Kupplungseinheiten mit Dichtmanschetten ist an sich bei Rohrverbindungen
mit einem Innen- und p'ivvr; Außenrohr bekannt —
vgl. z.B. CH-PS 5 57 500. Die dort beschriebene bo Anordnung ist aber sehr aufwendig und für Antennenmaste
nicht verwendbar. Im einzelnen besitzt diese Rohrverbindung in ihrer einfachsten Ausführung außer
zwei Ringflanschen und Spannschrauben zwei elastische Dichtringe und ein Verbindungsstück. Die Ringflansche
stehen daher nicht jeweils mit beiden radialen Stirnflächen der Dichtringe in Verbindung, sondern
mittelbar nur über das zwischengelagerte Verbindungsstück, welches im wesentlichen stufenförmig abgesetzt
ist. Im unmittelbaren Verbindungsbereich zwischen den
beiden ineinandergesteckten Rohren findet keint Dichtungsauflage statt; vielmehr steht jeder Dichtring
nur mit dem ihm speziell zugeordneten Rohr in Verbindung. Hierdurch entsteht eine große Anzahl von
Dichtflächen einerseits zwischen den getrennten Dichtungen und den Rohren, ferner zwischen den Dichtringen
und dem Verbindungsstück sowie zwischen den Dichtringen und dem jeweils benachbarten Ringflansch.
Infolge dieser vielen Dichtflächen ist die Möglichkeit, daß sich die Rohre bei Belastung gegeneinander relativ
verdrehen können dann und nur dann in hinreichendem Maße ausgeschaltet, wenn die über die Schrauben
eingeleitete Spannkraft beträchtlich ist und sorgfältig aufgebracht wird. Bei vorgegebener Elastizität der
Dichtungen wird die maximal aufbringbare Spannkraft durch den jeweiligen Spalt begrenzt, der bei ungespannter
Verbindung zwischen den Ringflanschen und dem Stirnende des Verbindungsstücks verbleibt. Ist dieser
Spalt zu klein, kann die Spannkraft nicht in genügendem Maße aufgebracht werden, ist er zu groß, besteht die
erhebliche Gefahr, daß sich beim Spannen die Dichtringe teilweise in diesen Spalt hineinzwängen,
wodurch es zu Verklemmungen kommen kann, die Undichtigkeiten bedingen.
Die bekannte Rohrverbindung soll bei industriellen Anlagen verwendet werden, die Medien unter hohen
Drücken fördern. Bei Antennenschiebemasten der anmeldungsgemäßen Art stellen sich jedoch ganz
andere Probleme. Außer einer zufriedenstellenden Abdichtung gegen Feuchtigkeit, die nicht in das
Unterrohr und somit in das Gebäude hineingelangen darf, ist die Verdrehsicherung der teleskopartig
ineinandergesteckten Rohre gegeneinander von erhöhter Bedeutung. Bei Antennen kommt es sehr genau
darauf an, daß diese exakt in Richtung des besten Empfangs ausgerichtet sind. Diese exakt ausgerichtete
Montagelage muß auch beibehalten bleiben, wenn erhebliche Windkräfte auf die nicht unerheblich
ausladende Antenne einwirken.
Außerdem muß in besonderer Weise auch einer sehr einfachen Möglichkeit der Montage und Ausrichtung
der Antenne Rechnung getragen werden. Hierzu gehört es, daß die Rohrverbindung rasch und dennoch exakt
durchgeführt werden kann, wobei insbesondere auch die feste Kupplung rasch erreicht werden soll. Den bei
Antennenschiebemasten vorherrschenden speziellen Problemen wird die Rohrverbindung nach der CH-PS
5 57 500 nicht gerecht, denn sie verfügt über erheblich zu viele Bauteile, die dementsprechend nur umständlich
in der korrekten Weise miteinander verbunden werden können, wobei — wie oben dargestellt — die Erzielung
einer Verdrehsicherung zwischen den beiden Rohren im gewünschten Umfange kaum oder allenfalls mit
erheblichem Aufwand bewirkt werden kann.
Außerdem lassen sich sämtliche Montagearbeiten von nur einer Person ausführen. Dies ist nicht möglich
beim Gegenstand gemäß CH-PS 5 57 500, bei dem während der Montage eine Vielzahl von Einzelteilen
mühsam zueinander ausgerichtet gehalten werden müssen und wobei eine einigermaßen haltbare Verbindung
erst nach beträchtlichem Anzug der Spannschrauben erzielt werden kann.
Eine Weiterbildung der Rohrverbindung sieht vor, daß die außenseitigen gegenläufig gerichteten, kegeligen
Außenmantelflächen der Dichtmanschette unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen, wobei die
Neigung der dem erweiterten Abschnitt der Innenbohrung der Dichtmanschette zugeordneten Fläche gegenüber
der dem engeren Abschnitt der Dichtmanschette zugeordneten Fläche flacher ist und die Innenmantelfläche
innerhalb der Bohrungen der Ringflansche entsprechende Neigungen aufweisen, wobei sich jede kegelige
Außenmantelfläche der Dichtmanschette etwa über ihre halbe axiale Länge erstreckt. Mit Hilfe dieser Merkmale
wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß eine unverwechselbare Einbaulage der Dichtmanschette bewirkt
wird und daß eine verstärkte Klemmkraftübertragung auf den Außenmantel des besonders verdrehgefährdeten
im Durchmesser kleineren Oberrohres erfolgt.
Eine weitere Ausgestaltung im Sinne geringen baulichen und montagetechnischen Aufwands besteht
darin, daß die Spannschrauben am einen Ende fest im einen Ringflansch verankert sind, während sie mit ihren
Schraubenschäften den anderen Ringflansch durchgreifen.
Im übrigen ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine Explosionsdarstellung einer Rohrverbindung für Antennenmaste mit den dazugehörigen
Mastabschnitten und
Fi g. 2 eine Kupplungseinheit in montiertem Zustand,
wobei das Oberrohr im ausgezogenen Zustand wiedergegeben ist.
Eine Rohrverbindung nach der Erfindung umfaßt ein äußeres oder Unterrohr 10 und ein inneres oder
Oberrohr 11 eines teleskopierbar verschieblichen Antennenmastes. Die beiden Rohre 10 und 11 sind
hinsichtlich ihrer Durchmesser so ausgelegt, daß das Oberrohr 11 in dem Unterrohr 10 teleskopartig geführt
ist. Das Unterrohr 10 und das Oberrohr 11 können mit
Hilfe einer Kupplungseinheit 12 in jeder ausgezogenen Verstell-Lage axial arretiert und gegeneinander abgedichtet
werden. Zu diesem Zwecke weist die Kupplungseinheit 12 zwei Ringflansche 13 und 14 auf, die im
wesentlichen als kreisrunde Bauteile mit seitlich an gegenüberliegenden Stellen vorstehenden Flansche 15
ausgebildet sind. Die Flansche 15 dienen zur Halterung von Spannschrauben 16. Der obere Ringflansch 14 weist
in der Mitte einen kreisrunden axialen Durchlaß 17 auf, der eine den Durchmesser des Oberrohres 11
überschreitende lichte Weite aufweist. Außerdem ist innerhalb des Ringflansches 14 eine Bohrung 18
vorgesehen, welche seitlich durch eine konische Mantelfläche 19 begrenzt ist. Die Aussparung ist
hinsichtlich ihres Durchmessers so °τοβ ^ehalten, daß
im Aussparungsgrund ein Ringkragen 20 gebildet wird und somit eine Absatzstufe zwischen der Bohrung 18
und dem Durchlaß 17 entsteht Die Spannschrauben 16 sind im Ringflansch 14 fest verankert und ihr
Schraubenschaft 21 steht gegenüber dem Ringflansch 14 axial vor. Der Ringflansch 14 kann ein Spritzgußtefl aus
Leichtmetall sein.
Der untere Ringflansch 13 weist ebenfalls einen Durchlaß 22 auf, dessen Durchmesser größer ist als der
des unteren Rohres 10. Ebenfalls ist in diesem Ringflansch 13 eine durch eine konische Mantelfläche 24
begrenzte Bohrung 23 angeordnet Auch hier wird durch einen radial nach innen gerichteten Ringkragen
25 eine Absatzstufe gebildet. In seitlichen Flanschen 15 sind Durchgangslöcher 26 vorgesehen, durch die die
Schraubenschäfte 21 der Spannschrauben 16 frei hindurchgreifen können. Mittels Unterlegscheiben 27
und Muttern 28, die auf die Schraubenschäfte 21 aufbringbar sind, wird die Kupplungseinheit 12 zusammengehalten.
Zu der Kupplungseinheit 12 gehört ferner eine elastische Dichtmanschette 29, insbesondere aus Gum-
If) mi. Diese weist im Innern stufenförmig abgesetzte
Abschnitte 30 und 31 auf, deren engerer Abschnitt 30 auf den Außendurchmesser des Oberrohres 11 und deren
erweiterter Abschnitt 31 auf den Durchmesser des Unterrohres i0 abgestimmt ist. Dadurch entsinnt im
Inneren der Dichtmanschette 29 eine Anschlagschulter 32. Die Dichtmanschette 29 bildet einen Kreisringkörper,
der außenseitig durch kegelige Flächen 33 und 34 begrenzt ist. Diese Flächen 33 und 34 sind so
angeordnet, daß ihre Neigungen gegenläufig ausgerichtet sind, so daß sich der Körper zu beiden Endstirnflächen
35 und 36 hin verjüngt. Die untere Fläche 34 ist dabei flacher gehalten als die obere Fläche 33.
Entsprechend den unterschiedlichen Neigungen der Flächen 33 und 34 sind auch die konischen Mantelflächen
19 und 24 in den Ringflanschen 13 und 14 so ausgeführt, daß die Dichtmanschette 29 auf Teilen ihrer
axialen Länge formschlüssig innerhalb der Bohrungen 18 und 23 der beiden Ringflansche 13 und 14
aufgenommen werden kann. Dadurch wird eine satte
JO und vollflächige Anlage zwischen den ringflanschseitigen konischen Mantelflächen 19 und 24 und den
dichtmanschettenseitigen kegeligen Flächen 33 und 34 erzielt.
In der in Fig.2 dargestellten Gebrauchslage stützt
sich das untere Rohr 10 über seine Endstirnfläche 37 an der Anschlagschulter 32 im Innern der Dichtmanschette
29 ab, welche vom Ringflansch 13 auf Teilen ihrer Länge umgriffen ist. Der zweite Ringflansch 14 umgreift die
Dichtmanschette 29 von der Gegenseite her. Nach
"to Aufschrauben der Muttern 28 auf die Schraubenschäfte
21 bildet die Kupplungseinheit 12 eine zusammenhängende Baugruppe. Vor Inbetriebnahme des Antennenmastes
sitzt das Oberrohr 11 im Unterrohr 10. Soll nun der Antennenmast an seinem Bestimmungsort gebrauchsfertig
montiert werden, ist es lediglich erforderlich, das Oberrohr 11 bis auf die geeignete Auszugshöhe
aus dem Unterrohr 10 axial herauszuziehen. Die Sicherung erfolgt durch Anziehen der Muttern 28
wodurch die beiden Ringflansche 13 und 14 axia
so gegeneinander bewegt werden und infolgedesser aufgrund der axialen Abstützung der Endstirnflächen 35
und 36 der Dichtmanschette an den Ringkragen 20 unc 25 der Ringflansche 13 und 14 einerseits und aufgrüne
der Abstützung der Außenmantelflächen 33 und 34 ar den konischen Mantelflächen 19 und 24 andererseits
eine derartige Verpressung der Dichtmanschette 2£ herbeigeführt wird, daß diese sich auf ihrem gesamter
Umfang an den Mantelflächen sowohl des Oberrohre! 11 als auch des Unterrohres 10 vollständig abstützt unc
hier nicht nur einen verdrehstabilen Reibschluß bewirkt sondern auch eine ringsherum verlaufende Ringdich
tung entstehen läßt, die kein Eindringen von Feuchtig
keit mehr zuläßt
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Rohrverbindung für teleskopartig ineinandergeführte Rohre eines Antennenmastes, bestehend aus
einer das äußere und das innere Rohr im Verbindungsbereich umfassenden und durch Umfangsklemmung
gegeneinander arretierbaren muffenartigen, eine elastische Dichtung aufweisenden
Kupplungseinheit, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplungseinheit (12) aus zwei im Abstand voneinander angeordneten einteiligen
Ringflanschen (13, 14) besteht die mittels axial gerichteter Spannschrauben (16) gegeneinander
verspannbar sind und die jeweils eine sich konisch zum Verbindungsbereich erweiternde Bohrung (18)
aufweisen, welche durch einen nach innen vorspringenden Ringkragen (20) begrenzt ist, und daß die
Dichtung aus einer innerhalb der Bohrung (18) angeordneten, sich gegen die konischen Mantelflächen
(19,24) und den Ringkragen (20) abstützenden, einteiligen Dichtmanschette (29) besteht, deren
Innenbohrung entsprechend den Außendurchmessern der Rohre (10, 11) stufenförmig abgesetzte
Abschnitte (30,31) aufweist.
2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die außenseitigen gegenläufig
gerichteten, kegeligen Außenmantelflächen (33, 34) der Dichtmanschette (29) unterschiedliche Neigungswinkel
aufweisen, wobei die Neigung der dem erweiterten Abschnitt (31) der Innenbohrung der
Dichtmanschette (29) zugeordneten Fläche (34) gegenüber der dem engeren Abschnitt (30) der
Dichtmanschette (29) zugeordneten Fläche (33) flacher ist und die Innenmantelfläche (19, 24)
innerhalb der Bohrungen (18, 23) der Ringflansche (13, 14) entsprechende Neigungen aufweisen, wobei
sich jede kegelige Außenmantelfläche (33, 34) der Dichtmanschette (29) etwa über ihre halbe axiale
Länge erstreckt.
3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschrauben
(16) am einen Ende fest im einen Ringflansch (14) verankert sind, während sie mit ihren Schraubenschäften
(21) den anderen Ringflansch (13) durchgreifen.
Priority Applications (1)
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DE19752510962 DE2510962C3 (de) | 1975-03-13 | 1975-03-13 | Rohrverbindung für teleskopartig ineinandergeführte Rohre eines Antennenmastes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752510962 DE2510962C3 (de) | 1975-03-13 | 1975-03-13 | Rohrverbindung für teleskopartig ineinandergeführte Rohre eines Antennenmastes |
Publications (3)
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DE2510962A1 DE2510962A1 (de) | 1976-09-23 |
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DE2510962C3 true DE2510962C3 (de) | 1980-06-19 |
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ID=5941273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19752510962 Expired DE2510962C3 (de) | 1975-03-13 | 1975-03-13 | Rohrverbindung für teleskopartig ineinandergeführte Rohre eines Antennenmastes |
Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2941537C2 (de) * | 1979-10-13 | 1982-01-07 | Cullmann Handelsgesellschaft für Verbrauchsgüter mbH, 8506 Langenzenn | Teleskopisch verstellbare Stütze, insbesondere für ein Kamerastativ |
-
1975
- 1975-03-13 DE DE19752510962 patent/DE2510962C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2510962B2 (de) | 1979-10-04 |
DE2510962A1 (de) | 1976-09-23 |
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