DE8805742U1

DE8805742U1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE8805742U1
Application number: DE8805742U
Authority: DE
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 1988-04-30
Filing date: 1988-04-30
Publication date: 1988-06-16

Description

ROHRVERBINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung für Vortriebsrohre oder dergleichen mit Verbindungselementen an den jeweils freien Enden der Einzelrohre sowie einem flexiblen Dichtelement zum Abdichten zusammengesetzter Rohre im Verbindungsbereich.

Dem Sanieren von undichten Flüssigkeitsleitungen wie Abwasserkanälen usw. kommt in jüngster Zeit mehr und mehr Bedeutung zu. Hierzu wurden verschiedene Sanierungsverfahren entwickelt, wobei der Reparatur verlegter Leitungen mit kurzen Rohrabschnitten - in der Fachsprache "Kurzrohr-Relining" genannt eine herausragende Bedeutung erlangt hat. Bei diesem Verfahren werden kurze Rohrabschnitte in die defekten Rohrleitungsstränge ohne Aufgrabungsarbeit über die Kontrollschächte des bestehenden Rohrleitungssystems eingepresst. Da diese Kontrollschächte jedoch nur begrenzte lichte Abmessungen aufweisen, ist auch die mögliche Einbaulänge der einzelnen Rohrabschnitte begrenzt. Hier werden relativ kurze Rohrstücke von ca. 1 m Länge eingesetzt.

Für das Einziehen oder Einpressen solcher Rohrleitungsstücke in die defekten Rohrleitungsstränge sind in der Vergangenheit unterschiedliche Verfahrenstechniken entwickelt worden. So besteht eine Lösung darin, kurze Rohrstücke einer im Durchmesser kleineren Rohrleitung in eine bestehende Rohrleitung mit größerem Durchmesser einzuschieben. Die dabei resultierende Querschnittsverengung des lichten Leitungsdurchmessers ist jedoch in rfon meisten Fällen nicht tragbar. Daher werden Verfahren bevorzugt, die den bisherigen lichten Querschnitt der verlegten Rohrleitungsstränge erhalten. Bei diesem Verfahren wird die defekte Rohrleitung durch eine hydraulisch oder mechanisch gesteuerte Vorrichtung zertrümmert und die Bruchstücke nach außen in den ümgebungsbereich der Rohrleitung gedruckt.

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Dadurch wird es ermöglicht, in den bei der Zertrümmerung der alten Rohrleitungsstränge entstehenden Tunnel ein jeweils kurzes Rohrstück gleichen Durchmessers nachzuschieben. Hierbei ist es notwendig, daß das eingeschobene Rohr an der Außenseite möglichst glatt ist, da beim Durchpressen bzw. Einziehen der kurzen Rohrleitungsstücke über den äußeren Umfang vorstehende wuffenbereiche das Einpressen bzw. Einziehen erschweren bzw. völlig verhindern würden.

Aus der Fachzeitschrift "Abwassertechnik" Heft 5/1987, Seite 22-24 sind Rohre für die unterirdische gesteuerte Bauweise nicht begehbarer Querschnitte - DN 250 bis DN 800 - bekannt, zu denen in dieser Fundstelle einzelne Verbindungsmöglichkeiten beschrieben sind. Die dort dargestellten Verbindungen sind axial auf Druck beanspruchbar. Die gezeigten Verbindungsarten sind jedoch nicht längskraftschlüssig, so daß sich ein Einziehen der Kurzrohrstücke mit solchen Rohrverbindungen nicht vornehmen läßt. Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, eine Rohrverbindung für Kurzrohrstücke anzugeben, die sowohl axial auf Druck beanspruchbar ist als auch die entsprechende Längskraftschlüssigkeit für ein Einziehen miteinander verbundener Kurzrohrabschnitte besitzt. Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß die Rohrwand an wenigstens einem freien Ende spiegelbildlich zum übergreifenden Muffenende in Teilstufen von übereinstimmender Länge und Tiefe zurückversetzt ist, daß in definiertem Abstand vom freien Ende des Muffenendes und des Steckendes am inneren Umfang jeweils eine zusätzliche Aufnahmenut zur Bildung einer Aufnahmekammer für ein von außen über eine Rohrwandöffnung einsetzbares Sperrelement in die verbleibende Rohrwand eingelassen ist, und daß das Dichtelement zwischen dem freien Ende des Steckendes und der Anlageschulter des Muffenendes eingesetzt ist.

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Die erfindungsgemäße Rohrverbindung kann an Rohren eingesetzt werden, die einerseits ein Steckende und andererseits ein Muffenende aufweisen. Die einzelnen Teilstufan sind dabei entweder am inneren Umfang - Muffenendentei1 - oder am äußeren Umfang - Steckendenteil - eingelassen. Auf diese Weise läßt sich das Steckende über das Muffenende schieben, wobei die freiliegenden Flächen der ersten Abstufung aufeinander gleiten und rf i &ogr; 7upitp Ahctiifiinn riip Aufnahmpkammpr für das von außen über

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die Rohrwandöffnung einsetzbare Sperrelement bilden.

Wesentlich ist die Tatsache, daß die ersten Teilstufen sowohl am Steckendenteil als auch am Muffenendentei1 in der Stufentiefe einander entsprechen, so daß beim überstecken der beiden Teilbereiche nach außen wie nach innen ein glatter Muffenübergang gegeben ist. In der Regel wird hier die erste Teilstufe sowohl am Steckendenteil als auch am Muffenendentei1 spiegelbildlich versetzt, die halbe Rohrwanddicke betragen.

Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, daß beim Anschlag des freien Endes des Muffenendes an die Anlageschulter des Steckendes die Aufnahmenuten am Umfang deckungsgleich übereinander liegen. Dadurch wird eine Aufnahmekammer für das von auPen einsetzbare Sperrelement geschaffen, die durch die beiden exakt übereinanderliegenden Ringnuten des Steckendes und des Muffenendes gebildet wird. Damit kann das von außen über die Rohrwandöffnung eirioct^bare Sperrelement problemlos über die tangentiale Rohrwandöffnung in die Aufnahmekammer eingeschoben werden.

Weiter erscheint es zweckmäßig, daß durch eine Verkürzung der ersten Teilstufe am freien Ende des Steckendes eine Aufnahmenut für den Dichtring gebildet ist. Um Fertigungstole. a.izen, Verformungen der Rohrverbindung durch axiale Last oder Biegebeanspruchung aufnehmen zu können, ohne undicht zu werden, ist eine möglichst qroßvolumige Dichtung erforderlich,

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Hier kann davon ausgegangen werden, daß eine auf Dauerdichtheit ausgelegte Kompressionsdichtung eine Maximalverpressung von 30 % des ursprünglichen Querschnitts aufnehmen kann, ohne auf Dauer gesehen durch bleibende Verformung zu versagen. Um eine absolute Dichtheit zu erreichen, ist eine Mindestverpressung einer Kompressionsdichtung von etwa 10 % notwendig, d.h. es bleibt für die Aufnahme der vorgenannten Toleranzen aus Fertigung und Verformung etwa 20 % der Dichtringhöhe für eine Verpressung zur Verfügung.

Die notwendige Verpressung des Dichtrings wird durch die Verkürzung der ersten Teilstufe am freien Ende des Steckendes herbeigeführt. Diese Verkürzung kann so eingestellt werden, daß beim Anschlag des freien Endes des Muffenendes an der Anlageschulter des Steckendes die Verpressung des zwischen dem freien Ende des Steckendes und der Anlageschulter des Muffenendes eingesetzten Dichtringes erfolgt.

Da bei diesen Verpressungen der außenliegende Bereich des Dichtrings in den lichten Innenraum der Rohrleitung ausweicht, erscheint es weiter vorteilhaft, die Dichtung nicht in die Trennfuge zwischen der Anlageschulter des Muffenendes und dem freien Ende des Steckendes zu legen, sondern im Bereich der Anlageschulter des Muffenendes in Richtung zur Rohrachse eine Einstecknut für das Dichtelement einzulassen. Diese Nut kann so tief sein, daß Teilbereiche des Dichtelementes nach außen zum freien Ende des Steckendes ragen. Der überstand soll dabei so groß sein, daß die Maximalverpressung des Dichtringes von 30 % erfolgen kann, ohne daß das freie Ende des Steckendes die Anlageschulter des Muffenerides berührt.

Eine weitere Möglichkeit des Einsatzes des Dichtelementes ist dadurch gegeben, daß im Bereich der Anlageschulter des Muffenendes in radialer Richtung eine Einstecknut für das Dichtelement, in die Rohrwand eingelassen ist.

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Auch hier muli die maximale Verpressbarkeit von 30 % berücksichtigt werden, bevor das freie Ende des Steckendes die Anlageschulter des Muffenendes erreicht. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsart das freie Ende des Steckendes zur Dichtung hin abgeschrägt, so daß eine bessere Verpressung der Dichtung erfolgen kann.

Die beiden letztgenannten Dichtungsmöglichkeiten bezeichnen eine absolute Lagesicherung des Dichtringes, so daß ein Herausdrücken oder Herausziehen durch bestimmte Betriebsbedingungen nicht möglich ist. Außerdem ist durch diese Dichtungsart der zwischen dem Steckenden- und dem Muffenendenteil im zusammengeschobenen Zustand entstehende Spalt genau definiert und kann entsprechend der zu berücksichtigenden Maximalverpressung von 30 % des Dichtringes klein gehalten werden.

Die Tiefe der Einstecknut für das Dichtelemsnt kann vorteilhaft mit der Tiefe der Aufnahmenut für das Sperrelement korrespondieren. Dies bringt herstellungsbezogene Vorteile.

Zweckmäßigerweise sind die zur Bildung der Aufnahmekammer für das Sperrelement in die Wandungen des Steckendes und des Muffenendes eingelassenen Aufnahmenuten in Rechteckform ausgebildet. Dementsprechend ist auch das Sperrelement im Querschnitt rechteckig gestaltet, wobei seine Querschnittsabmessungen den lichten Abmessungen der Aufnahmekammer wenigstens annähernd | entsprechen. Die zur Einführung des Sperrelementes in die Auf- | nafvmekammer vorgesehene Rohrwandöffnung ist tangential von außen in die Rohrwand des Muffenendes eingelassen. Sie korrespondiert dabei exakt mit den Abmessungen der Aufnahmenut im Muffenendentei 1.

Das Sperrelement kann als Einführungshilfe an seinem Einführungsende wenigstens einseitig eine Anfasung besitzen.

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An seinem anderen freien Ende ist etwas zurückversetzt, eine Sollbruchstelle eingeformt, die exakt die Stelle bestimmt, an der nach der Einführung des Sperrelementes in die Aufnahmekammer die angefaste Spitze des Sperrelementes auf das aus der Rohrwandöffnung noch herausragende andere freie Ende des Sperrelementes trifft. Über die Sollbruchstelle kann dieses herausragende freie Ende abgebrochen werden, so daß auch im Bereich der Rohrwandöffnung keine störenden Überstände gegeben sind.

Mit der erfindungsgemäßen Rohrverbindung wird eine Verbindungsmöglichkeit ci.eschaffen, bei der weder an der Rohraußenseite noch am Innendurchmesser eine Erhöhung auftritt. Dieser Vorteil kann erzielt werden, wenn erfindungsgemäß das eine Röhrend-·¹ als Steckendenteil und das andere Rohrende als Muffenendenteil ausgebildet wird. Es können jedoch auch beide Rohrenden als Sterkendenteil geformt werden, wenn z.B. eine Doppelsteckmuffe die Verbindung zweier solcher Rohrteile übernimmt. Die Verbindung selbst und ihre Möglichkeiten bleiben dabei die gleichen.

Durch diese Verbindungsmöglichkeit der Erfindung wird also jegliche Vergrößerung des Rohraußendurchmessers im Muffenbereich vermieden, so daß eine unnötige Einschränkung des lichten Rohrinnenquerschnitts durch einen vergrößerten Muffenaußendurchmesser vermieden wird.

Durch den glatten, stufenlosen übergang an der Rohraußenseite von einem Rohr zum nachfolgenden Rohr wird das Einschieben bzw. das Einziehen der Rohre in das zu sanierende Rohr erheblich erleichtert. Die gleichen Vorteile ergeben sich bei der direkten, grabenlosen Verlegung von Rohrleitungen, z.B. beim Durchpressen von Rohren durch einen mit unterschiedlichen Verfahren herstellbaren Erdkanal.

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Wird an der Rohrinnenseite im Bereich der Muffenverbindung der Rohrquerschnitt eingeengt, so entstehen neben Querschnittsverlusttn und damit erhöhten Druckverlusten bei Freispiegelleitungen zusätzlich in jedem einzelnen Rohrabschnitt Bereiche, in denen das Wasser nicht abfließen kann, d.h. im Rohrleitungssystem bleibt Wasser stehen. Da solche "Wassersäcke" in Abwassersystemen unbedingt vermieden werden müssen, bietet die erfindungsgemäße Rohrverbindung auch hier einen erheblichen Vorteil, denn auch nach innen erfolgt ein stufenloser Übergang von Rohrverbindung zu Rohrverbindung.

Schließlich ist als besonders vorteilhaft herauszustellen, daß die erfindungsgemäße Rohrverbindung sowohl zum Durchdrücken als auch zum Durchziehen gleichermaßen geeignet ist. Die Verbindung ist geeignet, die beim Durchziehen oder Durchdrücken entstehenden hohen Zug- oder Druckbelastungen an den Muffenverbindungen aufzunehmen, da hier das in der Aufnahmekammer unbewegbar festgelegte Sperrelement eine kraftschlüssige Verriegelung der aneinander festgelegten Rohrabschnitte bewirkt.

Die erfindungsgemäße Rohrverbindung kann im Grundsatz bei Rohren aus unterschiedlichen Materialien wie thermoplastische oder duroplastische Kunststoffe, Faserzement, Stanl, Beton aufgewendet werden. Dabei ist die Dimensionierung des Muffensystems dem Festigkeitsverhalten des jeweiligen Materials anzupassen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Rohrverbindung schematisch dargestellt; es zeigt:

Fig. 1 ein Rohrstück mit teilgeschnittenen Bereichen des Muffenendes bzw. des Steckendes.

Fig. 2 einen Teilquerschnitt der Rohrverbindung mit in die Aufnahmekammer eingeschobenem Sperrelement.

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Fig. 3 einen Tei 1 längsschnitt durch eine Rohrverbindung mit Sperrelement und Dichtring.

Fig. 4 einen Tei 1 längsschnitt gemäß Fig. 3 mit spezieller Dichtringaufnahme.

Fig. 5 einen Tei1längsschnitt gemäß Fig. 3 mit weiterer spezieller Dichtringaufnahme.

In Fin 1 i et Hai Rr>hr<;tiirk 1 mit &sfgr;&rgr;&iacgr;&eegr;&rgr;&iacgr;&eegr; Miiffpnpnrient.pil 11

und dem Steckendenteil 12 abgebildet. Das Rohrstück 1 hat eine Rohrwanddicke 13, in welche am Muf fenendentei 1 11 und air Steckendenteil 12 die Teilstufen 131, 132, 121, 122 eingelassen sind. Im Muffenendentei 1 11 ist direkt über der Teilstufc 132 und mit dieser fluchtend eine Rohrwandöffnung 14 tangential von außen in die Rohrwand 13 eingelassen. Die Rohrwandöffnung 14 hat einen vorgegebenen Längsausdehnungsbereich unc erstreckt sich durch die Rohrwand 3 bis in die durch die Teilstufe 132 geschaffene Aufnahmenut 133.

In Fig. 2 ist die Verbindung zweier Rohre gemäß Fig. 1 in Teilquerschnitt dargestellt. Der Teilquerschnitt zeigt die Situation, bei dem das Steckendenteil 12 eines Rohres 1 in das Muffenendentei 1 11 eines nachfolgenden Rohres eingeschober ist. Dieser Einschiebevorgang ist beendet, wenn die Nut 133 des Muffenendentei Is 11 exakt über der Nut 123 des Steckendenteils liegt. Die beiden Nutenöffnungen 123, 133 bilden dabei die Aufnahmekammer 15 für das Sperreiement 2. Das Sperrelement 2 ist von seinen Abmessungen her so gestaltet, daß es ohne Schwierigkeiten durch die Rohrwandöffnung 14 in die Aufnahmekammer 15 eingeschoben werden kann. Das Sperrelement 2 besitzt an seinem Einführungsende eine Anfasung 21 zur leichteren Einführung in die Rohrwandöffnung 14 und zur leichteren Durchführung durch die Aufnahmekammer 15. An seinem entgegengesetzter freien Ende ist zurückversetzt eine Sollbruchstelle 22 eingeformt, an der der überstand des Sperrelementes 2 abgebrocher wird, nachdem das freie Ende mit seiner Anfasung 21 an den Sperrelement 2 im Bereich der Rohrwandöffnung 14 wieder anstößt.

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Fig. 3 zeigt die Einbausituation des Muffenendentei Is 11 des Rohres 1 und des Steckendenteils 12 des korrespondierenden Rohres 1. Das freie Ende 111 des Muffenendentei1s 11 schließt in der gezeigten Darstellung an die Aufnahmeschulter 124 des Steckendenteils 12 an. Die ersten Teilstufen 121 des Steckendenteils 12 und 131 des Muffenendentei1s 11 liegen hierbei exakt aneinander an. Die Aufnahmenuten 123, 133 bilden die Aufnahmekammer 15 für das Sperrelement 2. welches in der Darstellung in die Aufnahmekammer 15 eingesetzt ist. (vergl. Fig. 2). Das freie Ende 124 des Steckendenteils 12 ist gegenüber dem freien Ende 111 des MuffenendenteiIs 11 zurückversetzt dargestellt. In den dadurch geschaffenen Aufnahmeraum ist das Dichtelement 3 eingesetzt, welches einerseits vom freien Ende 124 des Steckendenteils 12 und andererseits von der Anlageschulter 112 des MuffenendenteiIs 11 unter Spannung gehalten wi rd.

Fig. 4 zeigt im Tei1längsschnitt gemäß Fig. 3 eine spezielle Aufnahme des Dichtrings 3. Hierzu ist in die Anlageschulter 112 des Muffenendentei Is 11 in axialer Richtung eine Ausnehmung 113 eingelassen, welche radial in der Anlageschulter 112 verläuft. Die Ausnehmung 113 ist derart in die Anlageschulter 112 eingelassen, daß nach innen zum lichten Querschnitt des Rohres 1 ein Restwandbereich 114 stehen bleibt, der stark genug ist, um die maximale Verpressung des Dichtrings aufzunehmen.

In Fig. 5 schließlich ist eine weitere Möglichkeit der Aufnahme des Dichtrings 3 dargestellt. Hier ist in den Muffenendenteil 11 im Bereich der Anlageschulter 112 in radialer Richtung eine Aufnahmekammer 115 für den Dichtring 3 eingebracht. Die maximale Tiefe dieser Aufnahmekammer 115 entspricht dabei der maximalen Tiefe der durch die zweite Teilstufe 132 geschaffenen Tiefe der Ringnut 133. Das freie Ende 124 des Steckendenteils 12 verläuft hierbei in einer zum Dichtrinq 3 gerichteten Schräge 125.

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Durch die Schräge 125 wird einerseits eine Verpressung des Dichtrings 3 in axialer und radialer Richtung erreicht, wobei zusätzlich die erforderliche Kraft für die Verformung des Dichtrings 3 reduziert wird. Durch den geringen verbleibenden Spalt 4 zwischen der Anlageschulter 112 des Muffenendentei Is 11 einerseits und dem gegenüberliegenden freien Ende 124 des Steckendentei. 1 s 12 wird ein Austreten des Dichtrings 3 durch widrige Betriebsbedingungen sicher vermieden. Gleichzeitig wird durch diesen Spalt 4 erreicht, daß die Maximalverpressung des Dichtrings 3 bei der Kompression aufgefangen werden kann, ohne daß sich die freien Enden 112, 124 berühren.

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Claims

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1. Rohrverbindung für Vortriebsrohre oder dergleichen mit Verbindungselementen an den jeweils freien Enden der Einzelrohre sowie einem flexiblen Dichtelement zum Abdichten zusammengesetzter Rohre im Verbindungsbereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwand (13) an wenigstens einem freien Ende (11, 12) spiegelbildlich zum übergreifenden Muffenende in Teilstufen (121, 122, 131, 132) von übereinstimmender Länge und Tiefe zurückversetzt ist, daß in definiertem Abstand vom freien Ende 111 des Muffenendes 11 und vom freien Ende 124 des Steckendes 12 am inneren Umfang jeweils eine zusätzliche Aufnahmenut (123, 133) zur Bildung einer Aufnahmekammer (15) für ein von außen über eine Rohrwandöffnung (14* einsetzbares Sperrelement (2) in die verbleibende Rohrwand (13) eingelassen ist, und daß das Dichtelement (3) zwischen dem freien Ende (124) des Steckendes (12) und der Anlageschulter (112) des Muffenendes (11) eingesetzt ist.

2. Rohrverbindung nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anschlag des freien Endes (111) des Muffenendes (11) an die Anlageschuiter (124) des Steckendes (12) die Aufnahmenuten (123, 133) am Umfang deckungsgleich übereinander 1iegen.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Verkürzung der ersten Teilstufe (121) am freien Ende (124) des Steckendes (12) eine Aufnahmeöffnung für den Dichtring (3) gebildet ist.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Anlageschulter (112) des Muffenendes (11) in Richtung zur Rohrachse eine Einstecknut (113) für das Dichtelement (3) eingelassen iGt.

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5. Rohrverbindung nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Anlageschulter (112) des Muffenendes (11) in radialer Richtung eine Einstecknut (115) für das Dichtelement (3) in die Rohrwand (13) eingelassen ist.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Einstecknut (115) mit der Tiefe der Atifnahmenut (133) für das Sperrelement (2) korrespondiert.

7. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende (124) des Steckendes (12) über den inneren Umfang verlaufend eine Wandabschrägung (125) angeordnet ist.

8. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung der Aufnahmekammer (15) für das Sperrelement (2) in die Wandungen (13) des Muffenendes (11) uüd das Steckendes (12) eingelassenen Aufnahmenuten (123, 133) Rechteckform aufweifen.

9. Rohrverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (2) im Querschnitt entsprechend dem Querschnitt der Aufnahmekammer (15) gestaltet ist.

10. fcohrverbiiidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Einführung des Sperre &Idigr; ententes (2) in die Aufnahmekammer (15) vorgesehene Rohrwandöffnung (H) tangential von außen in die Rohrwand (13) des Muffenendes (11) eingelassen ist.

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11. Rohrverbindung nach Ansprüchen 1, 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (2) an seinem Einführungsende wenigstens einseitig eine Anfasung (21) besitzt.

12. Rohrverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem entgegengesetzten freien Ende des Sperrelementes (?) 7 &ugr; r iic kverset. ?t pine Sollbruchstelle (22) einaeformt ist.