DE2645796A1 - Zugfeste uebergangskupplung zwischen einem kunststoffrohr und einem metallrohr - Google Patents

Zugfeste uebergangskupplung zwischen einem kunststoffrohr und einem metallrohr

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DE2645796A1 DE19762645796 DE2645796A DE2645796A1 DE 2645796 A1 DE2645796 A1 DE 2645796A1 DE 19762645796 DE19762645796 DE 19762645796 DE 2645796 A DE2645796 A DE 2645796A DE 2645796 A1 DE2645796 A1 DE 2645796A1
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    • F16L47/00Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
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    • F16L47/24Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics based principally on specific properties of plastics for joints between metal and plastics pipes

Description

PHK.119
Va/FF/WEEN
23-9-1976
t'füi ii**t'l Wirli
/,πγ.ιο«: POLVA NEDERLAM) B.V.
Akte No. PHK 119
"Zugfeste TJebergangskupplung zwischen einem Kunststoff— rohr und einem Metallrohr."
Die Erfindung bezieht sich auf eine zugfeste Uebergangskupplung zwischen einem Kunststoffrohr·teil und einem Metallrohrteil, die ein rohrförmiges metallenes Anschlussstück enthält, däas teilweise mit Aussengewinde versehen ist, an einem Ende mittels einer Schweiss— .oder Schruabenverbindung mit dem metallenen Rohrteil gekuppelt werden kann und am anderen Ende mit einem Anschlag für einen rings um das Anschlusstück angebrachten und aus Kunststoff hergestellten zylindrischen Kupplungsteil versehen ist, der eine innere Aussparung aufweist,
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in die ein Dichtungsring aufgenommen ist, wobei dieser Kupplungsteil mittels einer Schweissverbindung an dem Kunststoffrohrteil befestigt werden kann, während weiter ein mit Innengewinde versehenes Andruckglied vorgesehen', ist, dessen Steigung der des AnschlussStücks entspricht, wobei das Andruckglied entlang des Anschlussstücks verschoben werden kann.
Eine derartige Uebergangskupplung ist aus der deutschen Auslegeschrift 2.352-571 bekannt. Der in der bekannten Kupplung verwendete aus Polyäthylen hergestellte Kupplungsteil weist die Form einer sich beidseitig des Anschlags erstreckenden Muffe auf, die an der Stelle des Anschlags auf der Innenseite mit einem ringförmigen Rand versehen ist, von dem eine kegelige Oberfläche gasdicht an einer kegeligen Oberfläche des Anschlags anliegt. Die Muffe kann gegebenenfalls noch mit einem auf der Innenoberfläche festgeschweissten zylindrischen Einsatzstück versehen werden, das ebenfalls aus Polyäthylen hergestellt ist.
Die Gasdichtigkeit sowie die Zugfestigkeit
dieser bekannten Kupplung beruhen im wesentlichen auf der Zusammenarbeit der obengenannten kegeligen Oberflächen. Dies bedeutet, dass auf die Abfertigung und die Formgebung der Oberflächen die grösste Sorgfalt verwendet werden muss.
Bei der bekannten Kupplung wird durch Verschiebung einer Mutter entlang des Gewindes des metallenen AnschlussStücks die kegelige Oberfläche des Kupplungs-
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teils gegen die des Anschlags gedrückt. Es ist bekannt, dass Polyäthylen und im allgemeinen poly-olefinische Kunststoffe auch bei niedrigerer Temperatur unter der Einwirkung von Druck plastisch verformbar sind. Dies bedeutet, dass die Dichtung bei der bekannten Uebergangslupplung vor allem auf längere Frist nicht optimal gewährleistet ist. Dies gilt umso mehr, als bei Zugbelastung der bekannten Uebergangskupplung zusätzliche Kräfte auf die zusammenarbeitenden kegeligen Oberflächen ausgeübt werden, die ja auch die Zugfestigkeit der Kupplung bestimmen. Weiter soll in Betracht gezogen werden, dass beim Anbringen einer Schweissverbindung zwischen der Mufferund dem mit dieser zu verbindenden Kunststoffrohr Wärme von der Schweissstelle eu den angrenzenden kegeligen Oberflächen transportiert wird. Auch dadurch wird die plastische Verformung der kegeligen Oberfläche der Muffe gefördert.
In der vorgenannten deutschen Auslegeschrift ist weiter angegeben, dass vor allem bei Anwendung eines Einsatzstückes zwischen der Muffe und dem metallenen Anschlussstück die Gasdichtigkeit der Kupplung mittels zweier aus Gummi hergestellter O-Ringe verbessert werden kann, die gegen die Aussenwand des metallenen Anschlussstücks drücken und in kreisförmige in der Innenoberfläche des Einsatzstücks oder der Muffe angebrachte Nuten aufgenommen sind. Auch in diesem Falle gilt, dass die beim Schweissen ausgelöste Wärme zu einer Verformung des Einsatzstücks und/oder der Muffs führen kann, so
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dass die Dichtwirkung der O-Ringe nicht völlig gewährleistet ist.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine üebergangskupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die obenstenenden Nachteile nicht aufweist. Die TJebergangskupplung nach der Erfindung ist in bezug auf die Zugfestigkeit sowie in bezug auf die Gas dichtigkeit äusserst
zuverlässig und betriebssicher.
Insbesondere ist die Uebergangskupplung nach
der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsteil an dem dem Andruckglied zugewandten Ende mit einer _ , in der Innenoberfläche angebrachten Dichtungskammer versehen ist, die auf der dem Andruckglied zugekehrten Seite offen ist, wobei durch Verschiebung des Andruckgliedes
eine direkte Kraft auf den in die Dichtungskammer aufgenommenen Dichtungsring ausgeübt wird.
Die gasdichte Dichtung wird lediglich durch
die Zusammenarbeit und den direkten Kontakt zwischen dem Andruckglied und dem Dichtungsring bewirkt. Die Dichtung ist also im Gegensatz zu dem vorgenannten Stand der
Technik nicht mit Hassnahmen in bezug auf die Zugfestigkeit der Uebergangskupplung gekoppelt oder kombiniert.
Tn diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die
Zugfestigkeit der Uebergangskuppliang auf der Zusammenarbeit zwischen dem Kupplungsteil und dem Anschlag des
metallenen Anschlussstucks beruht. Das Mass, in dem der
Anschlag die bei Zugbelastung auf den Kupplungsteil ausgeübten Kräfte auffangen kann, bestiraat die, Zugfestigkeit -
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der Uebergangskupplung, Der Anschlag kann sehr verschieden ausgebildet sein und z.B. aus einem oder mehreren auf der Aussenoberflache des Anschlussstücks' angebrachten Nocken bestehen. Der Anschlag kann auch die Form z.B. eines vorstehenden Kragens mit geschlossener Oberfläche aufweisen oder aus einem um das Anschlussstück angebrachten Klemmring bestehen.
Vorzugsweise steht derjenige Teil des Anschlags, auf dem der Kupplungsteil ruht, senkrecht auf der Achse des zylindrischen Kupplungsteils. Erwünschtenfalls kann die Zugfestigkeit dadurch vergrössert werden, dass der Kupplungsteil mit klemmender Passung auf das metallene Anschlussstück gepresst wird, wodurch der Reibungswiderstand zwischen dem Kupplungsteil und dem Anschlussstück vergrössert wird. Aus herstellungstechnischen Gründen wird eine Konstruktion bevorzugt, bei der der Kupplungsteil verschiebbar um das Anschlussstück angebracht ist.
Das Andruckglied, mit dem unmittelbar eine
Kraft auf den Dichtungsring ausgeübt wird, kann ebenfalls verschiedene Ausführungsformen besitzen. So kann das mit Innengewinde versehene Andruckglied aus einer Sicherungsmutter mit einer gegebenenfalls mit ihr ein Ganzes bildenden Andruckplatte bestehen. Bei Verschiebung der Sicherungsmutter entlang des Gewindeteiles des Anschlussstücks wird von der Andrückplatte eine Kraft auf den Dichtungsring ausgeübt, der demzufolge gegen die Wände der Dichtungskammer und die Aussenoberflache des Anschluss stücks gedrückt wird und dabei einte gasdichte
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Dichtung· herstellt.
Bei- einer günstigen Ausführungsform enthält das Andruckglied, einen Druckring, der wenigstens teilweise in die Dichtungskammer aufgenommen werden kann. Der Druckring kann in Form einer Rippe fest mit der Andruckplatte verbunden sein, aber ist vorzugsweise ein nicht an der Andruckplatte befestigter und somit loser Ring. Mit der letzteren Ausführungsform wird erreicht, dass die bei Verschiebung des Andruckgliedes auftretenden Rotationskräfte nicht auf den Dichtungsring (was zum Aufstreifen des Dichtungsringes führen kann), sondern auf den Druckring einwirken, der infolge der glatten Oberfläche diese Kräfte leicht aufnehmen kann.
Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform enthält das Andruckglied eine Andruckplatte, die mit einem vorstehenden zylindrischen Kragen versehen ist, dessen Innenoberfläche an der Aussenoberflache des Kupplungsteils anliegt. Der von dem Andruckglied auf den Dichtungsring ausgeübte Druck bringt mit sich, dass auf die Aussenwand des Kupplungsteils an der Stelle des Dichtungsrings eine nach aussen gerichtete radiale Kraft ausgeübt wird. Dies kann in Abhängigkeit von den mechanischen Eigenschaften des Kunststoffes, aus dem der Kupplungsteil hergestellt ist, und naturgemäss auch von der Grosse der Kraft zu einer Verformung der Aussenwand des Kupplungsteils führen. Durch Anwendung eines Andruckgliedes, dessen Andruckplatte mit einem vorstehenden Kragen versehen ist, wie oben beschrieben is-t, wird die
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Verformung des Kupplungsteils dadurch, vermieden, dass der einem Druck unterworfene Wandteil von dem vorerwähnten Kragen umschlossen wird.
Vie in der Einleitung bereits erwähnt wurde, ist die zugfeste Uebergangskupplung dazu bestimmt, einen Metallrohrteil mit einem Kunststoffrohrteil zu verbinden. Sowohl der Metallrohrteil als auch der Kunststoffrohrteil können einen Teil von Rohrleitungen bilden, durch die Flüssigkeit oder Gas transportiert wird. Es ist auch möglich, dass die genannten Rohrteile einen Teil von Anschlussvorrichtungen, wie.z.B. Hähnen, Pumpen, Rohrverzweigungen und Muffen, bilden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf dieses
Gebilde eines Kunststoffrohrteils, einer zugfesten Uebergangskupplung und eines Metallrohrteils.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur gasdichten Kupplung eines Metallrohrteils mit einem Kunststoffrohrteil, das nach der Erfindung darin besteht, dass ein zylindrischer aus Kunststoff hergestellter Kupplungsteil, der an einem Ende mit einer in der Innenwand angebrachten Dichtungskammer versehen ist, die zu dem Ende hin offen ist, rings um ein rohrförmiges metallenes Anschlussstück angebracht wird, das teilweise mit Aussengewinde versehen ist und an einem Ende einen Anschlag aufweist, derart, dass das von der Dichtungskammer abgekehrte Ende des Kuppluiigsteiles an dem Anschlag anliegt, wonach der Kupplungsteil mittels einer Schweissverbindung an dem Kunststoffrohrteil befestigt und er-
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wünschtenfalls auch das von dem Anschlag abgekehrte Ende des Anschlussstücks mittels einer Schweiss- oder Schraubenverbindung an dem Metallrohrteil befestigt wird,worauf ein Dichtungsring in der Dichtungskammer des Kupplungsteils angebracht und in der Dichtungskammer mittels eines entlang des Anschlussstücks verschiebbar angebrachten Andruckgliedes festgeklemmt wird, das mit Innengewinde versehen ist, dessen Steigung der des Anschlussstücks entspricht, und dass schliesslich der Metallrohrteil durch eine Schweiss- oder Schraabenverbindung an dem von dem Anschlag abgekehrten Ende des Anschlussstücks befestigt wird.
Bei diesem Verfahren ist es besonders wichtig, dass der Dichtungsring festgeklemmt wird, nachdem der Kupplungsteil und gegebenenfalls auch das metallene Anschlussstück mit dem Kunststoffrohrteil bzw. dem Metallrohrteil verbunden sind. Dadurch wird erreicht, dass gegebenenfalls ausgelöste Wärme und demzufolge möglicherweise auftretende plastische Verformung des Kupplungsteils die danach herzustellende gasdichte Abdichtung nicht beeinflussen. Venn das metallene Anschlussstück durch eine Schraubenverbindung mit dem Metallrohrteil gekoppelt wird oder bei Schweissung die Schweissstelle genügend weit von dem Kupplungsteil entfernt ist, so dass die Schweisswärme darauf keinen Einfluss ausübt, kann die Kupplung des metallenen Anschlussstücks mit dem Metallrohrteil auch erfolgen, nachdem der Dichtungsring in der Dichtungskammer festgeklemmt worden ist.
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Der zylindrische Kupplungsteil wird nach den für Kunststoff üblichen Schweissverfahren mit dem Kunststoff rohrteil verbunden. Als Beispiele derartiger Schweissverfahren seien "Elektroschweissen" und "Polyfusion" erwähnt. Beim Elektroschweissverfahren werden die miteinander zu verbindenden Oberflächen dadurch erhitzt, dass ein elektrischer Strom durch in den Oberflächen angebrachte Widerstandsdrähte geführt wird. Nach dem Polyfusionsverfahren werden mittels besonderer Heizelemente die zu verschweissenden Oberflächen zunächst erhitzt und dann miteinander in Berührung gebracht. Der für den Kupplungsteil angewandte Kunststoff soll natürlich schweissbar sein. Beispiele derartiger Kunststoffe sind Polyolefine, wie Polyäthylen und Polypropylen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Uebergangskupplung nach der Erfindung, und
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Uebergangskupplung nach der Erfindung.
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein metallenes Anschlussstück, das an einem Ende mit Aussengewinde 2 und am anderen Ende mit einem Anschlag 3 versehen ist. Der Anschlag weist die Form eines zu der Achse des Anschlussstücks 1 senkrechten Kragens auf, Ein zylindrischer aus Polyäthylen hergestellter Kupplungsteil h ist verschiebbar um das Anschlussstück 1 angebracht. Der Kupp-
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lungsteil liegt mit einem Ende an dem Anschlag 3 an und ist am anderen Ende mit einer in der Innenoberfläche angebrachten Dichtungskammer 5 versehen. In der Dichtungskammer 5 befindet sich ein aus Gummi hergestellter Dichtungsring 6, der gasdicht gegen die Seitenwände der Dichtungskammer und die Aussenoberflache des Anschlussstücks 1 mittels eines entlang des Anschlussstttcks 1 verschiebbaren Andruckgliedes 7 gedruckt wird. Das Andruckglied 7 besteht aus einer Sicherungsmutter 8 und einer Andruckplatte 9i wobei die letztere Platte durch Drehung der Mutter 8 um das Anschlusstück 1 eine Kraft auf den Dichtungsring 6 ausübt und dabei eine gasdichte Abdichtung zwischen dem Kupplungsteil k und dem Anschlussstück 1 herstellt. Die Andruckplatte 9 ist mit einem zylindrischen Kragen 10 versehen, dessen Innenoberfläche an der Aussenwand des Kupplungsteils an der Stelle der Dichtungskammer 5 anliegt. Auf der Aussenoberf lache des Kupplungsteils 4 kann auf übliche ¥eise ein Kunststoffrohrteil (nicht in Fig. 1 dargestellt) festgeschweisst werden. Das von dem Anschlag 3 abgekehrte Ende des Anschlussstücks 1 kann gleichfalls auf übliche Weise mittels einer Schrauben- oder Schweissverbindung mit dem Metallrohrteil verbunden werden. Es sei bemerkt, dass sich in der Ausfuhrungsform der Uebergangskupplung nach Fig. 1 der Dichtungsring bis jenseits des offenen Endes 11 der Dichtungskammer erstreckt, so dass mittels der Andruckplatte 9 eine genügend starke abdichtende Verformung des Dichtungsrings 6 bewirkt werden kann. Weiter ·
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bildet die Sicherungsmutter 8 nicht ein Ganzes mit der Andrückplatte" 9» wodurch beim Festdrehen der Mutter zwar eine Verschiebung, jedoch keine Verdrehung der Andruckplatte 9 auftritt. Haturgemäss müssen die einander berührenden Oberflächen der Sicherungsmutter und der Andruckplatte glatt abgearbeitet sein.
In Fig. 2 ist.mit 12 ein metallenes Anschlussstück bezeichnet, das an einem Ende mit einem Anschlag in Form eines zu der Achse des Anschlussstücks senkrechten Kragens 13 versehen ist. Am anderen Ende weist das Anschlussstück 12 einen ersten Gewindeteil 14 auf, der dazu geeignet ist, mit einem nicht dargestellten Metallrohrteil verbunden zu werden. Ein aus Polyäthylen hergestellter zylindrischer Kupplungsteil 15 ist verschiebbar um das Anschlussstück 12 angebracht und erstreckt sich von dem Anschlag I3 bis zu einem zweiten auf der Aussenoberflache des Anschlussstücks 12 angebrachten Gewindeteil 16, der zwischen dem ersten Gewindeteil 14 und dem Anschlag I3 liegi. Bas an dem Anschlag 13 anliegende Ende des Kupplungsteils 15 ist mit einer inneren kreisförmigen Aussparung I7 zur Aufnahme des Kragens I3 des AnschlussStücks 12 versehen. Das andere Ende des Kupplungsteil 15 ist mit einer in der Innenoberfläche angebrachten Dichtungskannner 18 zur Aufnahme eines Gummidichtungsringes 19 versehen. Auf den Gummiring I9 wird mittels des Andruckgliedes 2O eine Kraft ausgeübt, wodurch der Gummiring 19 gegen die Wände der Dichtungskammer 18 und gegen die Aussenwand des Anschlussstücks
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12 gedrückt wird und dabei eine gasdichte Abdichtung zwischen dem Kupplungsteil I5 und dem Anschlussstück 12 herstellt. Das Andruckglied 20 enthält einen losen aus z.B. Metall oder hartem Kunststoff hergestellten Druckring 21, der in die Dichtungskammer 18 aufgenommen ist, mit einem Ende an dem Dichtungsring I9 anliegt und mit dem anderen Ende über einen kleinen Abstand über das offene Ende der Kammer 18 hinausragt. Das Andruckglied 20 enthält weiter eine mit Innengewinde versehene Sieherungsschraube 22, die über den Gewindeteil 16 des Anschlussstücks 12 .verschiebbar ist. Eine flache Andrückplatte 23 bildet ein Ganzes mit der Sicherungsschraube 22 und ist mit einem vorstehenden zylindrischen Kragen Zk versehen, dessen Innenoberfläche an der Aussenoberflache des Kupplungsteils I5 anliegt. Beim Festdrehen der Sicherungsschraube 22 wird mittels der Andruckplatte 23 eine Kraft auf den Druckring 21 ausgeübt, der seinerseits, eine Kraft auf den Dichtungsring I9 ausübt und dabei die vorgenannte gasdichte Abdichtung herstellt. Ausserdem wird dabei der Kupplungsteil I5 auf den Anschlag I3 gedrückt. Die von dem komprimierten Dichtungsring auf den Randteil 25 der Dichtungskammer 18 ausgeübte Kraft führt nicht zu einer Verformung, weil der genannte Wandteil vom Kragen 24 der Andruckplatte 23 eingeschlossen wird. Indem die zusammenarbeitenden Oberflächen der Andruckplatte 23 und des Druckringes 21 glatt abgearbeitet werden, wird die beim Festdrehen der Sieherungsschraube 22 herbeigeführte Rotation der An-
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druckplatte 23 nicht eine Rotation des Druckringes 21 bewirken. In Fig. 2 ist mit 26 ein auf der Aussenoberflache des Kupplungsteils I5 festgeschwexsster Kunststoff rohrteil bezeichnet.
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Claims (2)

. 119 23-9-1976 PATENTANSPRUECHE:
1.j Zugfeste Uebergangskupplung zwischen einem Kunststoffrohrteil und einem Metallrohrteil, die ein rohrförmiges metallenes Anschlussstück enthält, das teilweise mit Aussengewinde versehen ist, an einem Ende mittels einer Schweiss- oder Schraubenverbindung'mit dem Metallrohrteil gekuppelt werden kann und am anderen Ende mit einem Anschlag für einen um das Anschlussstück angebrachten und aus Kunststoff hergestellten zylindrischen Kupplungsteil versehen ist, der mit einer inneren Aussparung zur Aufnahme eines Dichtungsrings versehen ist und mittels einer Schweissverbindung an dem Kunststoffrohrteil befestigt werden kann, während weiter ein mit Innengewinde versehenes Andruckglied vorgesehen ist, dessen Steigung der des Anschlussstücks entspricht, wobei sich das Andruckglied entlang des Anschlussstücks verschieben lässt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsteil an dem dem Andruckglied zugekehrten Ende mit einer in der Innenoberfläche angebra.chten Dichtungskammer versehen ist,die an dem dem Andruckglied zugekehrten Ende offen ist, wobei durch Verschiebung des Andruckgliedes eine direkte Kraft auf den in die Dichtungskammer aufgenommenen Dichtungsring ausgeübt wird.
2. Uebergangskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das·Andruckglied einen Druckring enthält, "der wenigstens teilweise in die Dichtungskammer aufgenommen werden kann.
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3. Uebergangskupplung nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Andruckglied eine Andruckplatte enthält, die mit einem vorstehenden zylindrischen Kragen versehen ist, dessen Innenoberfläche an der Aussenoberflache des Kupplungsteils anliegt. h. Gebilde eines Kunststoffrohrteils, einer zugfesten Uebergangskupplung und eines Metallrohrteils, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gebilde eine zugfeste Uebergangskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 verwendet wird.
5. Verfahren zur gasdichten Kupplung eines Metallrohrteils mit einem Kunststoffrohrteil, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylindrischer aus Kunststoff hergestellter Kupplungsteil, der an einem Ende mit einer in der Innenwand angebrachten Dichtungskammer versehen ist, die in Richtung auf das Ende offen ist, um ein rohrförmiges metallenes Anschlussstück angebracht ist, das teilweise mit Aussengewinde versehen ist und an einem Ende einen Anschlag £,ufweist, derart, dass das von der Dichtungskammer abgekehrte Ende des Kupplungsteils an dem Anschlag anliegt, wonach der Kupplungsteil mittels einer S chwe iss verbindung an dem Kun'stst off rohrteil befestigt und erwünschtenfalls auch das von dem Anschlag abgekehrte Ende des Anschluesstücks mittels einer Schweiss- oder Schraubenverbindung an dem Metallrohrteil befestigt wird, worauf ein Dichtungsring in der Dichtungskammer des Kupplungsteils angebracht ist, der in der
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Dichtungskammer 'mit Hilfe eines entlang des Anschlussstücks verschiebbar angeordneten Andruckgliedes festgeklemmt wird, das mit Innengewinde versehen ist, dessen Steigung der des Anschlussstücks entspricht, und dass schliesslich der Metallrohrteil durch eine Schwelss- oder Schraubenverbindung mit dem von dem Anschlag abgekehrten Ende des AnschlussStückes verbunden wird.
703816/0359
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