DE69208547T2 - Reduzierverbinder für Rohre - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reduzierstück für Rohrformstücke, wobei zumindest ein Reduzierstück in Form einer einzelnen, zusammenhängenden Komponente in einem beispielsweise geraden, einem V-förmigen, T-förmigen oder kreuzförmigen Rohrformstück angeordnet ist, um die Formstückskomponente im zugehörigen Formstückabschnitt an ein Rohr mit kleineren Außenabmessungen anzupassen (s. beispielsweise die SE-B-44 97 83).
- In hydraulischen oder pneumatischen Rohrsystemen werden Rohrformstücke oder Anschlußstutzen im allgemeinen verwendet, um unterschiedliche Rohre und Komponenten miteinander zu verbinden. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, zwei oder mehrere Rohre unterschiedlicher Abmessungen miteinander oder mit einer anderen Komponente im System zu verbinden. Gewöhnlich werden Rohre mit einem Außendurchmesser zwischen 6 und 42 mm in elf Standardgrößen verwendet. Hierdurch ergibt sich folglich eine sehr große Anzahl an möglichen Kombinationen, wo auch immer Rohre miteinander oder mit in einem Rohrsystem integrierten Komponenten verbunden werden. Gerade Formstücke weisen zwei Eingänge, T-förmige Rohrformstücke drei Eingänge und kreuzförmige Formstücke vier Eingänge auf. Aus diesem Grunde muß eine sehr große Anzahl an unterschiedlichen Rohrformstücken hergestellt und gelagert werden, um den bestehenden Anforderungen nachzukommen.
- In Anbetracht dieser Probleme wurden Reduzierstücke entwickelt. Das Reduzierstück wird in den gewünschten Abschnitt des Rohrformstücks eingeführt und paßt auf diese Weise letzteres derart an, daß ein Rohr kleinerer Abmessung verwendet werden kann. Hierdurch wird die Notwendigkeit einer großen Auswahl an unterschiedlichen Rohrformstücken wesentlich reduziert. Beispielsweise kann mit Hilfe von Reduzierstücken die Anzahl an T-förmigen Rohrformstücken von 110 auf 18 verringert werden. Durch die Verwendung von Reduzierstücken ergeben sich außerdem geringere Gesamtkosten für Lagerung etc. Das Reduzierstück hat zwei Funktionen. Wie bereits erwähnt, besteht eine seiner Aufgaben darin, die Formstücke an Rohre kleinerer Abmessungen anzupassen. Zusätzlich soll das Rohr beim Festziehen der Mutter des Rohrformstücks derart festgeklemmt werden, daß es sicher festgelegt ist. Ein aus dem Stand der Technik bekanntes gut funktionierendes Reduzierstück weist drei unterschiedliche Teile auf. Hierdurch ergibt sich beim Zusammenbau eine Schwierigkeit, da hierbei das Risiko besteht, daß ein Teil vergessen wird. Aus diesem Grunde wurden einstückige Reduzierstücke entwickelt. Ein derartiges Reduzierstück ist als Typ FPL bekannt. Dieses Stück weist zwei konische Außenflächen auf, wobei das Reduzierstück, wenn diese bei Festziehen der Mutter des Rohrformstücks beaufschlagt werden, derart um das Rohr herum gepreßt wird, daß letzteres in seiner Stellung verbleibt. Die Haltekraft ist dabei eine reine Klemmkraft und nicht wie im Falle von Ringformstücken eine formschlüssige Haltekraft. Hierdurch ergibt sich eine verschlechterte Festlegung des Rohres innerhalb des Formstücks. Um diesen Nachteil zu überwinden, wurden einstückige Reduzierstücke entwickelt, welche eine Bruchnut aufweisen, die bei Festziehen des Reduzierstücks bricht. Nach dem Bruch liegt das Stück zweiteilig vor, wobei ein Teil eine Vorderkante in Form einer kegelförmigen Außenfläche und das andere eine hiermit zusammenwirkende kegelförmige Innenfläche aufweist. Bei weiterem Festziehen wird die Vorderkante des ersten Teils auf und in die Rohrwandung gedrängt und gepreßt, wodurch sich ein formschlüssiger Halt und somit eine zuverlässige Festlegung des Rohrs ergibt.
- Jedoch weist auch diese Lösung zwei Nachteile auf. Durch den Bruch ergibt sich nahe der Vorderkante der konischen Außenfläche ein rauher Bruchbereich und ein entsprechender rauher Bruchbereich an der entsprechenden zugehörigen konischen Innenfläche. Hierdurch erhöht sich der Widerstand beim Festziehen des Formstücks im Vergleich zu dem Widerstand, der sich bei glatten konischen Oberflächen ergeben würde. Dadurch erhöht sich das notwendige Moment beim Festziehen unnötig. Zusätzlich kann der rauhe Bruchbereich der Vorderkante der konischen Außenfläche in Kontakt mit dem Rohr gelangen, wenn der Festziehvorgang relativ weit fortgeschritten ist. Sollte dies erfolgen, kann das Rohr durch den rauhen Eruchbereich verschoben und verdreht werden, wenn das Außenteil des Reduzierstücks gemeinsam mit der Mutter dreht. Obwohl das Teil konstruiert ist, um das Risiko eines solchen Mitdrehens zu minimieren, ereignet sich dieses Phänomen relativ häufig. Außerdem sind komplizierte Herstellungsschritte notwendig, um die gewünschte Bruchnut herzustellen. Eine Innennut muß derart in das Reduzierstück eingeschlitzt werden, daß eine Materialdicke von etwa 0,2 mm zur außen bearbeiteten Oberfläche verbleibt. Dieser Arbeitsvorgang erfordert einen hohen Grad an Genauigkeit und ist teuer. Die strengen Anforderungen für die Ausführung der Bruchnut erzeugen auch eine Ungewißheit, da Fehler, obgleich geringfügig, zu beträchtlichen Änderungen des Drehmoments beim Festziehen führen, bevor der Bruch erfolgt.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile beträchtlich zu reduzieren, indem ein Reduzierstück für Rohrformstücke in Form einer einzelnen, zusammenhängenden Komponente geschaffen wird, bei der keine Brüche notwendig sind, um dieses in zwei Teile zu teilen.
- Die oben genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das erfindungsgemäße Reduzierstück mit den charakteristischen Merkmalen der beiliegenden Ansprüche versehen wird.
- Folglich ist das erfindungsgemäße Reduzierstück im we sentlichen dadurch gekennzeichnet, daß es als eine kontinuierliche Komponente aus zwei Teilen ausgebildet ist, welche derart verbunden sind, daß eine relative Drehung der Teile zueinander möglich ist, und die beispielsweise mittels Umbördeln oder Aufrastens eines der Teile, des Hülsenteils, auf oder hinter das andere Teil, das Mutterteil, aneinander festgelegt sind. Das Hülsenteil ist mit einer konischen Innenfläche ausgebildet, welche bei Festziehen des Rohrformstücks mit einer konischen Außenfläche des Mutterteils zusammenwirkt, wobei die Vorder kante der konischen Außenfläche in das Rohr gedrängt wird und so eine formschlüssige Verbindung mit dem Rohr erzeugt.
- Da das Reduzierstück als zwei separate Teile gefertigt wird, die später miteinander verbunden werden, kann jedes Teil mit einer optimalen Konfiguration versehen und aus einem optimal geeigneten Material gefertigt werden. Das Mutterteil, dessen Vorderkante durch Einwirken beträchtlicher Deformationskräfte in die Rohrwandung gedrängt wird, kann einer Weichglühbehandlung unterzogen werden, damit es während der sehr starken Deformation nicht bricht. Wäre andererseits das Reduzierstück als ein Teil mit einer Brechnut gefertigt, so wäre es nicht möglich, dieses weichzuglühen, da die konische Innenfläche in diesem Fall negativ beeinflußt würde, während der Bruch gleichzeitig schwieriger zu erreichen wäre und die Bruchbereiche eine ungünstige Form annähmen. Durch die Aufteilung in zwei Teile kann die Herstellung der wirksamen konischen Außen- und Innenflächen sicherer und zuverlässiger erfolgen. Da keine rauhen Bruchbereiche existieren, erfolgt das Zusammenwirken zwischen den konischen Innenund Außenflächen bei verringerten Verlusten, d.h. das Festziehen der Rohrformstücke kann einfacher erfolgen. Die konischen Oberflächen können auch einer Behandlung zur Reibungsverringerung unterzogen werden, beispielsweise mittels Spezialfett, da das Reduzierstück aus den beiden separaten Teilen besteht, die später verbunden werden. Dieses Merkmal ist im Falle von großen Rohrformstücken von besonderem Interesse, bei denen es sonst schwierig sowie zeitaufwendig wäre, mittels Handwerkzeugen für ein ausreichendes Festziehen zu sorgen. Zusätzlich können die beiden Teile des Reduzierstücks aus völlig unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, wobei jedes Material seinem zugehörigen Teil optimale Eigenschaften verleiht.
- 1 Reduzierstücke werden derart ausgebildet, daß sie vorzugsweise nicht gemeinsam mit dem Mutterteil bei Festziehen des Rohrformstücks drehen, wodurch das Rohr sonst verdreht würde. Nichtsdestoweniger kann ein Mitdrehen des Reduzierstücks jedoch erfolgen. Bei dem erfindungsgemäßen Reduzierstück ist ein solches Mitdrehen in der Regel auf das Mutterteil begrenzt, wobei sich im Falle von herkömmlichen Lösungen mit Brechnuten das Risiko des Mitdrehens auch des Hülsenteils beträchtlich früher ergeben kann, was daran liegt, daß die beiden Teile vor dem Bruch miteinander verbunden werden und an der Bewegung des jeweils anderen teilnehmen, und daß der sich nach dem Bruch ergebende rauhe Bruchbereich die Reibung zwischen den Teilen erhöht und folglich die Risiken des Mitdrehens. Insgesamt heißt das, daß die Risiken für Torsionsbewegungen des Rohrs durch das erfindungsgemäße Reduzierstück verringert werden.
- Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform und die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Details verwendet werden. Dabei zeigen:
- Fig. 1 ein Rohrformstück gemeinsam mit einem passenden Reduzierstück, einem Rohr und einer Mutter. Zur Verdeutlichung sind die Teile in eine vor dem Zusam menbau angenommene Stellung auseinandergezogen,
- Fig. 2 ein Reduzierstück vor dem Zusammenbau zu einem einheitlichen Teil,
- Fig. 3 einen Zustand, in dem das Rohrformstück, das Reduzierstück, das Rohr und die Mutter zusammengebaut und lediglich leicht festgezogen sind,
- Fig. 4 die Teile aus Fig. 3 nach vollständigem Festziehen und dadurch erfolgter Festlegung des Rohrs.
- In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein axial in ein Rohrformstück 2 einzuführendes Reduzierstück. Zur Verdeutlichung sind die Teile in auseinandergezogener Stellung dargestellt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird das Reduzierstück 1 dabei axial nach rechts in das gerade Formstück 2 eingeführt. Die konische Fläche 12 des Reduzierstücks 1 stößt dann axial gegen die konische Fläche 13 des Formstücks 2. Anschließend wird ein Rohr 3 axial nach rechts in das Reduzierstück 1 eingeführt. Zwischen den erwähnten Teilen besteht radial einiger Spielraum, durch den das axiale gegenseitige Einführen erleichtert wird. Das Rohr 3 wird in das Reduzierstück 1 eingeführt, bis eine weitere Verschiebung durch eine Anschlagfläche 14 verhindert ist. Die Mutter 11 wird dann axial gemäß den Zeichnungen nach rechts bewegt, um das Reduzierstück 1 und das Rohrformstück 2 zu übergreifen. Die Mutter weist einen Innengewinde 17 auf, das beim Anziehen der Mutter 11 mit einem entsprechenden Gewinde 18 des Rohrformstücks 2 zusammenwirkt. Durch leichtes Anziehen der Mutter 11 ergibt sich die in Fig. 3 dargestellte Zusammenbauposition. Weiteres Anziehen der Mutter 11 sorgt für eine Deformation des Reduzierstücks 1 und des Rohrs 3. Mach vollständigem Festziehen ergibt sich die in Fig. 4 dargestellte Zusammenbauposition.
- Das erfindungsgemäße Reduzierstück 1 umfaßt zwei Teile, ein mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnetes Hülsenteil und ein mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnetes Mutterteil. In Fig. 2 sind die beiden Teile axial voneinander beabstandet dargestellt, d.h. in ihrem Zustand, bevor sie zu einer Einheit zusammengebaut werden. Beim Zusammenbau des Stücks wird das Hülsenteil 4 axial auf das Mutterteil 5 aufgeschoben. Ein äußerer Abschnitt 19 der Hülse 4 schiebt sich dann über eine vorstehende Kante 20 am Außenumfang des Mutterteils und umschließt diese. Durch Zusammendrücken des äußeren Abschnitts 19 hinter die Kante 20 erfolgt ein Umbördeln. Hierdurch können die beiden Teile nicht mehr auseinandergezogen werden, sondern sind axial gegenseitig gesperrt. Auf der anderen Seite können sie weiterhin gegeneinander verdreht werden, was für ihre Funktion wichtig ist. Es sind auch andere Verfahren zum Festlegen möglich, sofern die Möglichkeit zu einer gegenseitigen Drehbewegung erhalten bleibt. Als ein Beispiel sei das Verrasten der Teile erwähnt. Das Hülsen- und das Mutterteil sind jeweils mit einer zylindrischen Innenfläche 7 bzw. 10 versehen, welche einen Durchmesser aufweisen, der denjenigen des Rohrs 3 geringfügig übersteigt, damit letzteres in einfacher Weise in und durch das Reduzierstück 1 eingeführt werden kann. Das Hülsenteil 4 ist mit einer konischen Innenfläche 6 ausgebildet, welche mit einer konischen Außenfläche 8 des Mutterteils zusammenwirkt, wenn das Rohr im Rohrformstück festgelegt wird. Die konische Fläche 6 ist der zylindrischen Innenfläche 7 der Hülse benachbart angeordnet. Radial außerhalb der konischen Fläche 6 weist die Hülse eine zweite konische Fläche 21 auf, deren Konuswinkel größer als derjenige der konischen Fläche 6 ist, wodurch sich in Richtung der benachbarten konischen Fläche 8 des Mutterteils 5 ein Spielraum ergibt. Letztere konische Fläche erstreckt sich unter Ausbildung einer spitz zulaufenden Vorderkante 9 bis zur zylindrischen Innenfläche 10 des Mutterteils. Durch Endbearbeitung der Vorderkante wird dieser eine ausgeglichene Konfiguration gegeben.
- Radial außerhalb der konischen Fläche 8 beginnt ein zweiter konischer Abschnitt 22, dessen öffnungswinkel steiler ist und demjenigen Öffnungswinkel der zweiten, konischen Innenfläche 21 des Hülsenteils 4 ziemlich genau entspricht.
- Fig. 3 zeigt das Rohrformstück 2 gemeinsam mit dem Reduzierstück 1 in der sogenannten Öffnungsstellung. In dieser Stellung kann das Rohr 3 aus dem Reduzierstück herausgezogen oder in dieses hineingeschoben werden. Die Mutter 11 ist relativ lose angezogen, so daß sicherge stellt ist, daß die Vorderkante 9 des Mutterteils leicht gegen die konische Innenfläche 6 des Hülsenteils 4 gedrückt wird. Es erfolgt jedoch keinerlei Deformation der Teile. Bei weiterem Anziehen des Mutterteils 11 erfolgt andererseits die Deformation der Vorderkante 9 des Mutterteils und des Rohrs 3, so daß letzteres sicher am Rohrformstück festgeklemmt ist. Wie sich aus Fig. 4 ergibt, welche das vollständig festgezogene Formstück zeigt, wird die Vorderkante des Mutterteils 5 mittels der konischen Fläche 6 des Hülsenteils nach innen in die Rohrwandung geführt. Mit anderen Worten werden die Vorderkante 9 des Mutterteils 5 sowie der Bereich hinter der Kante zusammengedrückt, und die Vorderkante schneidet in das Rohr 3. Eine starke formschlüssige Verbindung wird so zwischen dem Rohrformstück und dem Rohr erzeugt, so daß es fast unmöglich ist, das Rohr dem Formstück zu entnehmen. Wie sich aus Fig. 4 ergibt, verbleibt ein kleiner axialer Zwischenraum zwischen den entsprechenden konischen Flächen 21 und 22 des Hülsen- und Mutterteils, wobei die Flächen radial weiter außen angeordnet sind. Dieser Zwischenraum verschwindet bei weiterem Festziehen. Auf diese Weise werden die Teile vollständig miteinander in Eingriff gebracht, und ein weiteres Festziehen ist völlig unmöglich. Dies stellt ein Sicherheitsmerkmal dar, da hierdurch gewährleistet wird, daß das Rohr durch die Vorderkante 9 des Mutterteils 5 nicht durchtrennt und weder das Mutter- noch das Hülsenteil beschädigt werden.
- Der starke Druck zwischen der konischen Außenfläche 8 und der konischen Innenfläche 6 sichert eine fluiddichte Abdichtung.
- Da das Reduzierstück 1 zweiteilig ausgebildet ist, dessen Teile anschließend miteinander verbunden werden, kann jedem einzelnen Teil eine optimale Konfiguration gegeben wreden. Die Konus- oder Öffnungswinkel und die Oberflächenbeschaffenheit können frei bestimmt werden, um für maximale Funktionalität zu sorgen, und das Material und die Hitzebehandlung können für jedes einzelne Teil optimal gewählt werden. Beispielsweise wird das Mutterteil 5 weichgeglüht, damit es nicht zerreißt, wenn es beträchtlichen Druckkräften beim Festziehen ausgesetzt ist. Dem Hülsenteil kann andererseits eine beträchtliche Härte verliehen werden, damit seine konische Innenfläche 6 beim Festziehen nicht beschädigt wird. Gewöhnlich ist das Reduzierstück aus einem Metall, wie Stahl oder Messing, gefertigt und es wird gemeinsam mit Rohren aus Kupfer, Stahl oder Kunststoff verwendet. Es ist jedoch ebenso möglich, das Reduzierstück aus Kunststoff zu fertigen, um es gemeinsam mit Rohren oder Röhren aus Kunststoff oder Gummi zu verwenden.
Claims (7)
1. Reduzierstück (1) für Rohrformstücke (2), wobei
zumindest ein Reduzierstück (1) in Form einer
einzelnen, zusammenhängenden Komponente in einem
beispielsweise geraden, einem V-förmigen, T-förmigen
oder kreuzförmigen Rohrformstück (2) angeordnet ist,
um die Formstückkomponente im zugehörigen
Verbindungsabschnitt an ein Rohr (3) mit kleineren
Außenabmessungen anzupassen, dadurch gekennzeichnet, daß
das Reduzierstück (1) zwei Teile (4, 5), nämlich ein
Hülsenteil (4) und ein Mutterteil (5) aufweist, die
derart zusammengefügt sind, daß eine gegenseitige
Drehbewegung möglich ist, und die z.B. durch
Umbördeln oder Aufrasten des Hülsenteils (4) auf das
Mutterteil (5) zusammengehalten sind, wobei das
Hülsenteil (4) mit einer konischen Innenfläche (6)
eng benachbart einer im wesentlichen zylindrischen
Innenfläche (7) im Hülsenteil (4) ausgebildet ist
und das Mutterteil (5) mit mindestens einer
konischen Außenfläche (8) ausgebildet ist, die mit der
konischen Innenfläche (6) zusammenwirkt, wobei eine
spitz zulaufende Vorderkante (9) des Mutterteils (5)
dort ausgebildet ist, wo die konische Fläche (8) und
eine im wesentlichen zylindrische Innenfläche (10)
des Mutterteils (5) bei eingeführtem Rohr an der
Außenfläche des Rohrs einander eng benachbart
angeordnet sind, wobei die Kante (9) so plaziert ist,
daß beim Festziehen einer Mutter (11) deren Gewinde
(17) mit einem am Formstück (2) ausgebildeten Gewin
de (18) zusammenwirkt, das Mutterteil (5) infolge
der Berührung zwischen einer Fläche (16) der Mutter
(11) und einer Fläche (15) des Mutterteils (5)
vorwärtsgedrängt wird, wodurch die Vorderkante (9)
gegen die konische Innenfläche (6) des Hülsenteils
(4) gedrückt wird, wobei letzteres innerhalb des
Rohrformstücks (2) dadurch gehalten ist, daß eine
Oberfläche (12) des Hülsenteils (4) mit einer
Oberfläche (13) des Rohrformstücks (2) zusammenwirkt,
wobei die Vorderkante (9) dabei von der konischen
Innenfläche (6) derart in die Wand des Rohrs (3)
hineingeführt wird, daß ein formschlüssiger Eingriff
zwischen dem Reduzierstück (1) und dem Rohr (3)
geschaffen und ein flüssigkeitsdichter Kontakt
einerseits zwischen der Vorderkante (9) des
Mutterteils (5) und dem Rohr (3) und andererseits zwischen
der konischen Außenfläche (8) des Rohrs und der
konischen Innenfläche (6) des Hülsenteils (4) sowie
zwischen der Oberfläche (12) des Hülsenteils (4) und
der Oberfläche (13) des Rohrformstücks (2) erzeugt
wird.
2. Reduzierstück nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hülsenteil (4) mit einer äußeren
konischen Innenfläche (21) versehen ist, welche dem
radialen äußeren Ende der konischen Fläche (6)
benachbart ist und einen Zwischenraum zur konischen
Außenfläche (8) des Mutterteils bildet, so daß der
axiale Kontakt zwischen dem Hülsenteil (4) und dem
Mutterteil (5) im wesentlichen durch die konische
Innenfläche (6) und die konische Außenfläche (8)
erfolgt.
3. Reduzierstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mutterteil (5) eine äußere
konische Außenfläche (22) aufweist, welche bei sehr
kräftigem Festziehen des Rohrformstücks als
Anlagefläche gegen die konische Innenfläche (21) des
Hülsenteils (4) dient, wodurch ein weiteres
Festziehen des Formstücks und folglich Schäden am Rohr (3),
dem Mutterteil (5) und dem Hülsenteil (4) verhindert
sind.
4. Reduzierstück nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenteil (4)
mit einem äußeren Abschnitt (19) ausgebildet ist,
welcher beim axialen Zusammenschieben des
Hülsenund des Mutterteils (4, 5) eine vorstehende Kante
(20) des Mutterteils überragt, wodurch die Teile (4,
5) infolge beispielsweise Umbördelns oder Aufrastens
des äußeren Abschnitts (19) hinter die vorstehende
Kante (20) so miteinander verbunden sind, daß sie
relativ zueinander drehbar sind.
5. Reduzierstück nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die gegenseitige Verbindung zwischen dem
Mutter- und dem Hülsenteil (4, 5), die das Drehen
dieser Teile relativ zueinander gestattet, durch
Umbördeln des äußeren Abschnitts (19) hinter die
vorstehende Kante (20) gebildet ist.
6. Reduzierstück nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenteil (4)
durch Zusammenwirken einer konischen Außenfläche
(12) des Hülsenteils (4) mit einer konischen Innen
fläche (13) des Rohrformstücks (2) im Rohrformstück
(2) gehalten ist, wodurch beim Festziehen der Mutter
(11) zwischen den Flächen (12, 13) ein fluiddichter
Kontakt gebildet ist.
7. Reduzierstück nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mutterteil (5)
aus einem weichgeglühten Metall hergestellt ist, so
daß das Teil nicht negativ beeinflußt ist, z.B.
aufgrund der starken Deformationskräfte, denen vor
allem seine Vorderkante (9) ausgesetzt ist, nicht
zerspringt, wenn die Mutter (11) festgezogen ist, um
dadurch beispielsweise Undichtigkeiten zu vermeiden.
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