DE9321534U1 - Pipe connection with an air cushion sealing ring - Google Patents

Pipe connection with an air cushion sealing ring

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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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T178DE7 - &igr; -T178DE7 - &igr; -

Rohrverbindung mit einem Luftpolsterdichtring Pipe connection with an air cushion sealing ring

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung mit einem zumindest teilweise aus elastischem Werkstoff geformten -- wenigstens eine Luftpolsterkammer enthaltenden -- Luftpolsterdichtring nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches .The invention relates to a pipe connection with an air cushion sealing ring formed at least partially from elastic material -- containing at least one air cushion chamber -- according to the preamble of the independent patent claim.

Rohrverbindungen mit Luftpolsterdichtringen sind an sich bekannt. Sie dienen beispielsweise nach DE 87 04 601 Ul zur Abdichtung von Kabelkanalrohrverbindungen und bestehen u. a. aus einem elastischen Werkstoff mit einem weichen und einem harten Abschnitt, wie die DE 34 11 462 C2 erkennen läßt, oder sie benötigen u. U. zusätzlich Stützringe. Nach Einschieben des Einsteckendes in den Muffenbereich werden J ·..· die Luftpolster und Dichtringe meist in der umlaufenden **·. ! Ringnut der Muffe zusammengepresst und somit wirkungslos. Auch werden bei den bekannten Dichtringen, die in den Verbindungsbereich der beiden Rohre ragenden umlaufenden Rip- · · pen beim Einschieben des Einsteckendes meist total zusammengepresst, so dass eine differenzierte Dichtwirkung nicht zu erzielen ist. Ein weiterer, besonders störender Nachteil . .*·,Pipe connections with air cushion sealing rings are known per se. They are used, for example, according to DE 87 04 601 Ul to seal cable duct pipe connections and consist, among other things, of an elastic material with a soft and a hard section, as can be seen from DE 34 11 462 C2, or they may require additional support rings. After the insertion end is inserted into the socket area, the air cushions and sealing rings are usually pressed together in the circumferential **·. ! ring groove of the socket and are therefore ineffective. In the case of the known sealing rings, the circumferential ribs protruding into the connection area of the two pipes are also usually completely pressed together when the insertion end is inserted, so that a differentiated sealing effect cannot be achieved. Another particularly annoying disadvantage . .*·,

bekannter Rohrverbindungen mit Luftpolster- und sonstigen **" Dichtringen ist, dass in den Verbindungsbereich eingedrungener Schmutz die Funktion des Dichtringes beeinträchtigen kann, da die ursprünglich vorhandenen Freiräume in der Wirkstellung der Rohrverbindung nicht verbleiben.known pipe connections with air cushion and other **" sealing rings is that dirt that has penetrated into the connection area can impair the function of the sealing ring, since the originally existing free spaces do not remain in the operative position of the pipe connection.

Die DE-OS 20 10 826 zeigt eine Rohrverbindung mit einem Dichtring ohne Luftpolster. Von seiner Außenfläche ragt ein Radialwulst ab, der in eine Rastnut der Rohrmuffe eingreift. In die Innenfläche des Dichtringes sind zwei Nuten eingeformt, die -- sich nach außen querschnittlich verjüngend -- drei Rippen bilden, deren jede von einer in Einschiebrichtung achswärts geneigten Pultfläche begrenzt ist. Diese beiden Nuten begrenzen beim Einbringen eines Innenrohres mit dessen Außenfläche jeweils eine ringförmige Kam-DE-OS 20 10 826 shows a pipe connection with a sealing ring without an air cushion. A radial bead protrudes from its outer surface and engages in a locking groove in the pipe socket. Two grooves are formed in the inner surface of the sealing ring, which -- tapering outwards in cross-section -- form three ribs, each of which is bordered by a desk surface inclined towards the axis in the direction of insertion. When an inner pipe is inserted, these two grooves each border an annular chamber with its outer surface.

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mer. Nach dem Einschieben des Einsteckendes des einen Rohres in den Muffenbereich werden auch hier die Luftpolster und Dichtringe meist in der umlaufenden Ringnut der Muffe zusammengepresst mit der oben beschriebenen Folge. Hier setzt die Erfindung ein. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen beschrieben ist, löst die Aufgabe, eine dichte Rohrverbindung vorzugsweise für Kabelkanalrohre zu schaffen, bei der Schmutz nicht in den eigentlichen Dichtungsbereich der Rohrmuffe eindringen kann, die Einschub- und Ausziehkraft beim Einstecken bzw. Herausziehen des Rohrendes gering bleibt und der Dichtring nicht vorzeitig altert und auch bei schrägem Einstecken des Einsteckendes eines Rohres in die Muffe nicht aus seiner Lage geschoben werden kann.mer. After inserting the insertion end of one pipe into the socket area, the air cushions and sealing rings are usually pressed together in the circumferential ring groove of the socket with the result described above. This is where the invention comes in. The invention, as described in the claims, solves the problem of creating a tight pipe connection, preferably for cable duct pipes, in which dirt cannot penetrate into the actual sealing area of the pipe socket, the insertion and extraction force when inserting or removing the pipe end remains low and the sealing ring does not age prematurely and cannot be pushed out of position even when the insertion end of a pipe is inserted at an angle into the socket.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere der Schutz des Einschub- bzw. Dichtbereiches der Rohrverbindung vor eindringenden Schmutz von außen und aus dem Rohrinnenbereich sowie die Verhütung des vorzeitigen Alterns des Luftpolsterdichtringes, da seine Verformung stets im elastischen Bereich stattfindet. Aufgrund der Anordnung der Dichtrippen gegenüber den Wülsten rechts und links der Luftkammer in der umlaufenden Nut der Muffe und nicht gegenüber dieser Luftkammer, sowie der Anordnung weiterer Kammern folgt, dass beim Einschub eines Rohres in den Muffen- bzw. Dichtungsbereich eine Verteilung der Materialmasse des Luftpolsterdichtringes auf die Volumina der angrenzenden Kammern stattfindet. Ein weiterer Vorteil liegt in der Verringerung der erforderlichen Einschub- und Ausziehkraft für das Rohrende, da der Luftpolsterdichtring elastisch nachgibt und die Winkel, unter denen die Dichtrippenflanken aufeinander zulaufen kleiner als 90° bzw. am nach hinten ragenden Fortsatz des Dichtringes gleich sind. Schließlich ist von Vorteil, dass eine Kante am Fortsatz des Dichtringes, die eine zusätzliche Luftkammer zwischen dem Dichtring und dem Radius des hinteren Nutendes vorgesehen ist, unter Vorspannung an der Innenkontur der Muffe anliegt und so die Luftpolsterkammer in der umlaufenden Nut der Muffe vor dem Eindringen von Schmutz schützt, währendThe advantages achieved with the invention are in particular the protection of the insertion or sealing area of the pipe connection from penetrating dirt from the outside and from the inside of the pipe, as well as the prevention of premature aging of the air cushion sealing ring, since its deformation always takes place in the elastic range. Due to the arrangement of the sealing ribs opposite the beads to the right and left of the air chamber in the circumferential groove of the sleeve and not opposite this air chamber, as well as the arrangement of further chambers, it follows that when a pipe is inserted into the sleeve or sealing area, the material mass of the air cushion sealing ring is distributed over the volumes of the adjacent chambers. A further advantage is the reduction in the required insertion and extraction force for the pipe end, since the air cushion sealing ring gives way elastically and the angles at which the sealing rib flanks converge towards one another are less than 90° or the same at the rear-projecting extension of the sealing ring. Finally, it is advantageous that an edge on the extension of the sealing ring, which is provided as an additional air chamber between the sealing ring and the radius of the rear groove end, rests against the inner contour of the sleeve under pre-tension and thus protects the air cushion chamber in the circumferential groove of the sleeve from the ingress of dirt, while

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der eingedrungene Schmutz in einen nach hinten offenen Ringspalt zwischen einem Fortsatz des Dichtringes und der Muffenwand, auch bei Beaufschlagung der Rohrverbindung mit Innendruck, eindringen und sich sammeln kann. Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.the dirt that has penetrated can penetrate and collect in an annular gap that is open at the rear between an extension of the sealing ring and the socket wall, even when the pipe connection is subjected to internal pressure. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the figures.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1: einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Rohrverbindung in Ruhestellung undFig. 1: a partial section through a pipe connection according to the invention in the rest position and

Fig. 2: die Rohrverbindung gem. Fig. 1 in Wirkstellung.Fig. 2: the pipe connection according to Fig. 1 in operative position.

In der in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung der Rohrverbindung, d. h. ohne in den Muffenbereich 3 des einen Rohrendes eingeschobene Rohrende 1, ist die Ausbildung der Rohrverbindung und Anordnung des Luftpolsterdichtringes 4 in der Ringnut des Muffenbereiches 3 zu erkennen. Der Luftpolsterdichtring 4 ist so gestaltet, dass, in bekannter Weise, zwischen demselben und der oberen Wand der Ringnut ein Luftpolster in der symmetrischen Kammer 9 zwischen zwei Wülsten eingeschlossen ist. Diesen Wülsten gegenüber besitzt der Körper des Dichtringes 4 zwei umlaufende Rippen 5 und 6, die, nach Einschieben des Rohrendes 1 in Richtung la in den Muffenbereich 3, entlang der Fluchtlinie 2, zwischen sich und der Außenwand des Rohrendes 1 eine mit Luft gefüllte asymmetrische Kammer 8 bilden, eine weitere solche asymmetrische Kammer 10 wird dabei von der umlaufenden Rippe 6 und dem nach innen weisenden, auf der Innenwand des Rohrendes 1 aufliegenden Fläche des Fortsatzes 7 des Dichtringes 4 gebildet. Dieser Kammer gegenüber befindet sich an dem Radius 13 des Muffenbereiches 3 eine weitere Kammer 16, deren Begrenzung die umlaufende Kante 15 des Dichtringes 4 bildet, wobei der Radius 13 des Muffenbereiches 3 gegenüber dem Radius 14 des Dichtringes 4 größer ist und die umlaufende Kante 15 unter Vorspannung an der Muffenwand anliegt. Der Luftpolsterdichtring 4 besitzt einen nach hintenIn the rest position of the pipe connection shown in Fig. 1, i.e. without the pipe end 1 inserted into the socket area 3 of one pipe end, the design of the pipe connection and the arrangement of the air cushion sealing ring 4 in the annular groove of the socket area 3 can be seen. The air cushion sealing ring 4 is designed in such a way that, in a known manner, an air cushion is enclosed in the symmetrical chamber 9 between two beads between the same and the upper wall of the annular groove. Opposite these beads, the body of the sealing ring 4 has two circumferential ribs 5 and 6 which, after the pipe end 1 is pushed in the direction la into the socket area 3, form an asymmetrical chamber 8 filled with air between them and the outer wall of the pipe end 1 along the alignment line 2. Another such asymmetrical chamber 10 is formed by the circumferential rib 6 and the inward-facing surface of the extension 7 of the sealing ring 4 resting on the inner wall of the pipe end 1. Opposite this chamber, on the radius 13 of the socket area 3, there is another chamber 16, the boundary of which is formed by the circumferential edge 15 of the sealing ring 4, the radius 13 of the socket area 3 being larger than the radius 14 of the sealing ring 4 and the circumferential edge 15 resting against the socket wall under pre-tension. The air cushion sealing ring 4 has a rearward

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ragenden ringförmigen Fortsatz 7, der einen konischen Ringspalt 11 zwischen seiner oberen Fläche "r" und der Muffeninnenwand 3 mit dem hinteren Abstand "t" frei läßt, während in Richtung auf das eingeschobene Rohrende 1 ein kleinerer Ringspalt unterhalb seiner Fläche "s" frei bleibt.protruding annular extension 7, which leaves a conical annular gap 11 between its upper surface "r" and the socket inner wall 3 with the rear distance "t", while in the direction of the inserted pipe end 1 a smaller annular gap remains free below its surface "s".

Die Flanken der Dichtrippen 5 und 6 laufen unter Winkeln &khgr; und y aufeinander zu, die sowohl gleich groß als auch jeder für sich, kleiner als 90° sind, während die hinteren Flankenwinkel x' und y' etwa zwischen 0° und 15° betragen. Die Winkel zl und z2 sind jeder für sich jeweils kleiner als 90° und in ihrer Größe ebenfalls gleich. Dies bringt den Vorteil geringer Einschub- und, im Falle der Winkel z2=zl besonders geringer Ausziehkräfte, bei Vermeidung des Einrollens des Endes des Fortsatzes 7 beim Herausziehen des Rohres 1.The flanks of the sealing ribs 5 and 6 run towards each other at angles x and y, which are both equal and each individually smaller than 90°, while the rear flank angles x' and y' are approximately between 0° and 15°. The angles zl and z2 are each individually smaller than 90° and also equal in size. This has the advantage of low insertion forces and, in the case of angles z2=zl, particularly low extraction forces, while avoiding the end of the extension 7 rolling up when the pipe 1 is pulled out.

Wird das Rohr 1 in Richtung la in den Muffenbereich 3 eingeschoben, so wird der Luftpolsterdichtring 4 zwar komprimiert, jedoch nur innerhalb seines elastischen Bereiches. Die Kammern 8 und 16 sowie der Ringspalt 11, in gewissem Umfang auch die Luftpolsterkammer 9, werden ebenfalls komprimiert. Die Summe der Volumina der Kammern 8, 9, 10 und das des Ringspaltes zwischen der Fläche "r" und der Innenwand der Muffe 3 ist dabei größer, als die Summe der verformbaren Querschnitte der Dichtrippen 5, 6 und 7, d. h. die Verformung des Materials des Dichtringes 4 bleibt stets in dessen elastischem Bereich.If the pipe 1 is pushed into the socket area 3 in the direction la, the air cushion sealing ring 4 is compressed, but only within its elastic range. The chambers 8 and 16 as well as the annular gap 11, and to a certain extent also the air cushion chamber 9, are also compressed. The sum of the volumes of the chambers 8, 9, 10 and that of the annular gap between the surface "r" and the inner wall of the socket 3 is greater than the sum of the deformable cross-sections of the sealing ribs 5, 6 and 7, i.e. the deformation of the material of the sealing ring 4 always remains within its elastic range.

Durch den, auch bei voller Verformung des Luftpolsterdichtringes 4 um das Maß "t" offen bleibenden Ringspalt 11, kann, bei Druckbeaufschlagung der Rohrverbindung von innen, der Innendruck stets in dem Ringspalt 11 wirken, wobei das Produkt aus Innendruck und Fläche "r" immer größer als das Produkt Innendruck und gegenüberliegende Fläche "s" bleibt. Dadurch wird der verformbare Fortsatz 7 stets gegen das Einsteckende 1 gedrückt, ohne es mit seiner hinteren Flanke z2 zu berühren, was ein Einrollen desselben beim Herauszie-Due to the annular gap 11, which remains open by the dimension "t" even when the air cushion sealing ring 4 is fully deformed, the internal pressure can always act in the annular gap 11 when the pipe connection is pressurized from the inside, whereby the product of the internal pressure and the area "r" always remains greater than the product of the internal pressure and the opposite area "s". As a result, the deformable extension 7 is always pressed against the insertion end 1 without touching it with its rear flank z2, which prevents it from rolling up when it is pulled out.

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hen des Rohrendes 1 aus dem Muffenbereich 3 verhindert, wobei gleichzeitig die Dichtwirkung voll erhalten bleibt. Dabei ist das Eindringen von Schmutz in den Ringspalt 11 möglich, während das Anliegen der umlaufenden Kante 15 des Dichtringes 4 an der Innenkontur der Muffe 3 unter Vorspannung ein Eindringen von Schmutz in die Luftpolsterkammer 9 verhindert.The pipe end 1 is prevented from coming out of the socket area 3, while at the same time the sealing effect is fully maintained. The penetration of dirt into the annular gap 11 is possible, while the circumferential edge 15 of the sealing ring 4 rests against the inner contour of the socket 3 under pre-tension and prevents dirt from entering the air cushion chamber 9.

Claims (1)

T178DE7 - 6 -T178DE7 - 6 - AnsprücheExpectations 1. Rohrverbindung mit einem zumindest teilweise aus elastischem Werkstoff geformten, wenigstens eine Luftpolsterkammer enthaltenden Luftpolsterdichtring, der in der Ruhe- und Wirkstellung der Rohrverbindung zweier Rohre als Luftpolsterring wirkt sowie in eine umlaufende Nut einer Rohrmuffe des einen Rohres eingesetzt und mit einer oder mehreren in den Verbindungsbereich der Rohre ragenden umlaufenden Dichtrippe/n sowie mit mindestens einer in Einschubrichtung des Einsteckendes des anderen Rohres abragenden Dichtlippe als Fortsatz versehen ist, J '..'1. Pipe connection with an air cushion sealing ring formed at least partially from elastic material and containing at least one air cushion chamber, which acts as an air cushion ring in the rest and active position of the pipe connection between two pipes and is inserted into a circumferential groove of a pipe socket of one pipe and is provided with one or more circumferential sealing rib(s) protruding into the connection area of the pipes and with at least one sealing lip protruding in the insertion direction of the insertion end of the other pipe as an extension, J '..' gekennzeichnet durchmarked by mehrere umlaufende, beidseits zwischen dem Luftpolsterdichtring (4) und dem Außendurchmesser des Einsteckendes (1) und der Innenkontur der Rohrmuffe (3) vorgesehene Kammern (8, 10; 9, 16) sowie einen in Einschubrichtung (la) offenen Ringspalt (11) zwischen dem Fortsatz (7) des Luftpolsterdichtringes und der Innenkontur der Rohrmuffe, wobei die eine der querschnittlieh asymmetrisch ausgebildeten, am Außendurchmesser des Einsteckendes vorgesehenen Kammern (8) der querschnittlich symmetrischen, in der umlaufenden Nut der Rohrmuffe vorgesehenen Luftpolsterkammer (9) etwa gegenüberliegt und beiden Kammern (8, 9) je eine weitere asymmetrische Kammer (10, 16) in Einschubrichtung nachgeschaltet ist, die einander gegenüberliegen.several circumferential chambers (8, 10; 9, 16) provided on both sides between the air cushion sealing ring (4) and the outer diameter of the insertion end (1) and the inner contour of the pipe socket (3), as well as an annular gap (11) open in the insertion direction (la) between the extension (7) of the air cushion sealing ring and the inner contour of the pipe socket, wherein one of the cross-sectionally asymmetrical chambers (8) provided on the outer diameter of the insertion end is approximately opposite the cross-sectionally symmetrical air cushion chamber (9) provided in the circumferential groove of the pipe socket, and both chambers (8, 9) are followed in the insertion direction by a further asymmetrical chamber (10, 16) which are opposite one another. T178DE7 - 7 -T178DE7 - 7 - 2. Rohrverbindung mit die Luftpolsterkammer begrenzenden, aus dem Luftpolsterdichtring herausgeformten Wulsten, dadurch gekennzeichnet, dass den Wulsten gegenüber aus dem Körper des Luftpolsterdichtringes (4) zwei umlaufende Dichtrippen (5, 6) als Begrenzung der asymmetrischen Kammern (8) herausgeformt sind.2. Pipe connection with beads formed from the air cushion sealing ring that delimit the air cushion chamber, characterized in that two circumferential sealing ribs (5, 6) are formed from the body of the air cushion sealing ring (4) opposite the beads to delimit the asymmetrical chambers (8). 3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Dichtrippen (5, 6) jeweils einen Winkel (x und y) bildet und diese beiden Winkel gleich groß sowie jeder für sich kleiner als 90° sind, wobei hinter Flankenwinkel (x1 und y1) zwischen 0° und 15° messen und zwei vom Querschnitt des Fortsatzes (7) mit der Längsachse des Rohres (3) gebildete gleiche Winkel (zl und z2) jeder für sich jeweils kleiner als 45° sind.3. Pipe connection according to claim 1 or 2, characterized in that the cross section of the sealing ribs (5, 6) each forms an angle (x and y) and these two angles are the same size and each individually smaller than 90°, wherein rear flank angles (x 1 and y 1 ) measure between 0° and 15° and two equal angles (z1 and z2) formed by the cross section of the extension (7) with the longitudinal axis of the pipe (3) are each individually smaller than 45°. 4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftpolsterdichtring (4) gegenüber der einen asymmetrischen Kammer (10) einen Radius (14) aufweist, der kleiner ist als der gegenüberliegende Radius (13) der Rohrmuffe (3) und eine umlaufende Kante (15) des Luftpolsterdichtringes der Innenkontur der Rohrmuffe unter Vorspannung anliegt.4. Pipe connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the air cushion sealing ring (4) has a radius (14) opposite the one asymmetrical chamber (10) which is smaller than the opposite radius (13) of the pipe sleeve (3) and a peripheral edge (15) of the air cushion sealing ring rests against the inner contour of the pipe sleeve under prestress. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Volumina der Kammern (8, 10; 9, 16) und des Ringspaltes (11) über einen Bereich ("r") größer ist als die Summe der Volumina der verformbaren Bereiche (5, 6, 7) des Luftpolsterdichtringes (4) .Pipe connection according to claim 1, characterized in that the sum of the volumes of the chambers (8, 10; 9, 16) and the annular gap (11) over a region ("r") is greater than the sum of the volumes of the deformable regions (5, 6, 7) of the air cushion sealing ring (4). T178DE7 - 8 -T178DE7 - 8 - 6. Rohrverbindung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass umlaufende, in den Verbindungsbereich der beiden Rohre (1, 3) ragende Dichtrippen (5, 6) der verformbaren Querschnitte im Bereich des Körpers des Luftpolsterdichtringes (4) vor bzw. hinter der Luftpolsterkammer (9) angeordnet sind.6. Pipe connection according to claim 1 and 5, characterized in that circumferential sealing ribs (5, 6) of the deformable cross sections, which protrude into the connection area of the two pipes (1, 3), are arranged in the area of the body of the air cushion sealing ring (4) in front of or behind the air cushion chamber (9). 7. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge ("r") des in Einschubrichtung (la) des Einsteckendes (1) hinteren Ringspaltes (11) zwischen dem verformbaren Querschnitt des Fortsatzes (7) des Luftpolsterdichtringes (4) und der Innenkontur der Rohrmuffe (3) größer ist als die Länge ("s") dieses Fortsatzes, der Ringspalt sich in · Einschubrichtung konisch erweitert und im Querschnitt · (12) nach hinten offen ist, wobei zwischen dem Querschnitt und der Innenkontur im hinteren Bereich der ; Rohrmuffe ein Ringspalt mit der Länge ("r") und der ,7. Pipe connection according to one of claims 1 to 6, characterized in that the length ("r") of the rear annular gap (11) in the insertion direction (la) of the insertion end (1) between the deformable cross section of the extension (7) of the air cushion sealing ring (4) and the inner contour of the pipe socket (3) is greater than the length ("s") of this extension, the annular gap widens conically in the insertion direction and is open to the rear in the cross section (12), an annular gap with the length ("r") and the , « Breite ("t") im Querschnitt auch bei vollständiger ' Verformung des Fortsatzes des Luftpolsterdichtringes durch das Einschubende erhalten bleibt. '*'.'. « Width ("t") in the cross-section is retained even when the extension of the air cushion sealing ring is completely deformed by the insertion end. '*'.'.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013011184A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 Gabo Systemtechnik Gmbh Sealing sleeve for a pipe union

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DE102013011184A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 Gabo Systemtechnik Gmbh Sealing sleeve for a pipe union

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