EP2660393A2 - Schachtanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Schachtanordnung - Google Patents
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- EP2660393A2 EP2660393A2 EP13165212.5A EP13165212A EP2660393A2 EP 2660393 A2 EP2660393 A2 EP 2660393A2 EP 13165212 A EP13165212 A EP 13165212A EP 2660393 A2 EP2660393 A2 EP 2660393A2
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- E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
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- E02D29/121—Manhole shafts; Other inspection or access chambers; Accessories therefor characterised by the connection between shaft elements, e.g. of rings forming said shaft
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- E02D29/14—Covers for manholes or the like; Frames for covers
- E02D29/1427—Locking devices
Definitions
- the invention relates to a shaft arrangement according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a shaft arrangement according to claim 15.
- the well assembly includes a well cover frame and a well tube having a plastic, the well cover frame having a tubular insertion portion insertable into a first tube opening of the well tube.
- Manhole assemblies include a manhole cover which is disposed in a manhole cover frame and terminates flush with the floor surface. In order to withstand the high exposure to weather and traffic, these components are usually at least partially made of cast iron manufactured.
- the manhole cover frame usually has a tubular approach, via which it is connected to a shaft pipe. For some time, the use of plastic manhole pipes has become increasingly important.
- the disclosed well assembly includes a manhole cover, a well tube and a manhole cover frame.
- the manhole cover frame has a tubular insertion section that can be inserted into the opening of the manhole tube.
- inwardly projecting fasteners are formed, which can be brought into engagement with the assembly of the components with an axial support surface on the tubular insertion section of the manhole cover frame.
- the fastening means are not always optimally in abutment, since there is often movement play between manhole cover frame and shaft pipe. This can lead to material fatigue in the plastic pipe, which in the long term, the inwardly projecting fasteners can be destroyed, which significantly reduces the life of the shaft assembly. Also required the production of locking devices on the plastic pipe investment costs and increases the process costs of manufacturing.
- a shaft arrangement with a manhole cover frame known, which can be locked with a shaft tube, wherein a first locking means on the shaft tube and a second locking means are arranged on the manhole cover frame.
- One of the latching means is designed as a latching projection and the other latching means as a latching opening.
- a tensioning means is additionally arranged, which leads to such a deformation of the manhole tube during insertion of the manhole cover frame into the manhole tube, that the detent means are brought into engagement with each other.
- Object of the present invention is therefore to provide a shaft assembly available, which allows a location-independent assembly of the components while ensuring a long life of the shaft assembly.
- the shaft assembly should also be inexpensive to produce by simple means.
- At the introduction portion of the manhole frame at least one retaining projection is arranged, which is positively connected in the assembled state of the shaft assembly by plastic deformation of the shaft tube with the shaft tube.
- the holding projection may, for example, have a radial extension which corresponds to a material thickness of the shaft tube.
- the retaining projection has a ramp surface and a retaining surface, wherein the ramp surface faces a free end of the insertion section and the ramp surface extends at a shallower angle to the insertion section than the retaining surface, which is in particular formed as an undercut.
- the retaining projection may be substantially inelastic, so that it is able to absorb relatively large forces. These are on the one hand to axial holding forces and the other to radial forces that are required for plastic deformation of the shaft tube.
- the retaining projection is formed integrally with the manhole cover frame.
- a very stable connection between retaining projection and manhole cover frame is obtained.
- a subsequent attachment of the retaining projection is not required, but it can be made in a process step simultaneously with the manhole cover frame.
- At least one tensioning means is arranged on the introduction section, which in the assembled state of the shaft arrangement elastically enlarges an inner cross section of the shaft pipe in the region of the tensioning means and elastically reduces it in the region of the retaining projection.
- the clamping means thus causes a deformation of the shaft tube such that the shaft tube is pressed radially onto the retaining projection and expands radially outward in a circumferential section spaced from the retaining projection.
- the clamping means is for example offset by 70 to 90 degrees relative to the retaining projection arranged on the introduction section.
- the clamping means may be formed integrally with the insertion portion in the form of a projection or be formed by an elliptical shape of the insertion portion.
- the tensioning means as an additional element.
- the dimensions of the tensioning means and the retaining projection are selectable such that the insertion portion can be inserted with little effort into the first tube opening of the manhole tube, e.g. by the weight of the manhole cover frame and possibly plus a person weight. This allows for easy installation.
- the manhole cover frame is made of iron, in particular of cast iron. Iron and in particular cast iron is relatively easy to work and has a high load capacity. At the same time it is quite resistant to external influences.
- the casting projection and the clamping means can be produced relatively simply in the desired shape integrally with the manhole cover frame, in particular by means of casting methods, without increasing the production outlay.
- the introduction section has at its free end a substantially circular radial outer diameter which is smaller than or equal to a substantially circular inner tube diameter of the tube opening in a pre-assembly state.
- the introduction section is thereby relatively easy to insert into the pipe opening of the manhole tube.
- the insertion portion may have a taper, which further simplifies the insertion. The assembly effort is kept low.
- an outer diameter over the clamping means is greater than the inner tube diameter of the shaft pipe in the pre-assembled state.
- the introduction portion may have a deviating from the circular cross-section at the level of the clamping means.
- the clamping means need not have any moving elements but is, for example, as an increase in diameter or projection over a limited angular range formed. In this case, the tensioning means only comes into contact with the shaft pipe when the introduction portion is already inserted a little way into the shaft pipe. The deformation of the shaft tube is then caused by an adaptation of the shaft tube is forced to the different cross-sectional shape of the insertion portion in the region of the clamping means.
- an outer diameter over the first retaining projection is smaller than the inner tube diameter of the pipe opening in the pre-assembled state.
- the insertion section can thereby be introduced into the shaft pipe without the retaining projection slides along the shaft pipe. This allows insertion with relatively low forces. Only then by the clamping means of the retaining projection is brought into contact with the shaft tube and pressed against the inside of the shaft tube, so that the retaining projection imprints into the shaft pipe.
- a distance between the retaining projection and the free end of the insertion portion is less than a distance between the clamping means and the free end.
- the retaining projection can be relatively far axially inserted into the pit tube before the clamping means is effective.
- the retaining projection then impresses into the shaft pipe at a relatively large distance from the pipe opening, so that sufficient material is present to ensure a stable connection.
- the clamping means on a clamping surface, which protrudes from the free end of the insertion portion increasingly over the inner tube diameter of the plastic tube in the initial situation.
- the clamping surface is thus formed in the form of a ramp, which causes a continuous deformation of the shaft tube. The forming forces are kept low.
- the introduction section preferably has an elliptical cross-section at least in sections, wherein the holding projection is arranged in the region of the smallest gradient of the ellipse. In the region of the retaining projection, the radius of curvature of the introduction section is therefore greatest. This is a relatively simple design to allow insertion of the insertion portion into the well tube, with the retention protrusion spaced from the well tube.
- the introduction section at least partially has a radially elliptical cross section and the clamping means in the region of the largest gradient the ellipse is formed.
- the clamping means is thus arranged in the region of the introduction section with the smallest radius of curvature and, for example, part of the wall.
- two holding projections are provided, which are arranged diametrically opposite to the outer circumference of the insertion portion.
- the retaining projections can be made the same, ie have the same geometry and include the same functional features.
- clamping means are provided, which are arranged diametrically opposite to the outer circumference of the insertion portion. This results in a symmetrical deformation of the shaft pipe.
- a connecting line between the clamping means can then run perpendicular or at an angle between 45 and 90 degrees to a connecting line of the retaining projections. This ensures that the deformation of the shaft tube generated by the clamping means can be used for impressing the holding projections in the shaft tube.
- the clamping means can be designed the same, ie in particular have the same geometry and the same functional characteristics.
- an outer circumference of the insertion section corresponds to an inner circumference of the shaft tube.
- the manhole cover frame has a cover receptacle in or on which, in particular, a manhole cover is arranged.
- the manhole cover allows for relatively easy access to the manhole tube and, for example, can be pivotally attached to the manhole cover frame.
- a bulge is formed on the outer surface of the plastic pipe.
- a shaft assembly 1 is shown in the assembled state, which has a shaft tube 10 and a manhole cover frame 20.
- the manhole cover frame 20 is inserted with an introduction section 22 into a first pipe opening 11 of the manhole tube 10.
- the shaft tube 10 is formed substantially cylindrical and has opposite to the first tube opening 11, a second tube opening 12.
- the insertion portion 22 is formed centrally on an underside of the manhole cover frame 20 and has a reduced diameter with respect to the manhole cover frame 20 so that a circumferential shoulder 29 of the manhole cover frame 20 rests against an end face of the manhole tube 10. As a result, the ingress of dirt between manhole cover frame 20 and manhole tube 10 is made more difficult.
- the retaining projections 26, 27 are formed with a ramp surface 30 and a holding surface in the form of an undercut 28.
- the ramp surface 30 is facing a free end 31 of the insertion portion 22 and allows easy sliding of the retaining projections 26, 27 during insertion into the shaft pipe 10th
- the manhole cover frame 20 has a receptacle 21 for a manhole cover (not shown).
- the manhole cover can be received in the receptacle 21 in such a way that it is flush with the top of the manhole cover frame 20.
- a clamping means 33 is formed in the form of an increase in diameter.
- This clamping means 33 causes during insertion of the insertion portion 22 into the shaft tube 10, a deformation of the shaft tube 10 radially outwards, so that the shaft tube 10 is deformed in the region of the holding means 26 radially inwardly.
- the length of an inner circumference of the shaft tube 10 remains unchanged, since it is exactly as long as the circumference of the insertion section over the or the clamping means 33rd
- a further clamping means is formed, which is not visible in this illustration.
- the clamping means 33, 35 and the retaining projections 26,27 are arranged at different axial heights at the insertion portion 22. As a result, the holding projections are already inserted a little way into the shaft tube 10, before a deformation of the shaft tube 10 by the clamping means 33, 35 takes place and the retaining projections 26, 27 impress into the shaft tube 10.
- the tensioning means 33 has a clamping surface 34 which projects increasingly from the free end 31 in the direction of the upper side of the shaft cover frame 20. This embodiment causes during the insertion of the insertion portion 22 into the well pipe 10, a gradual expansion of the shaft tube 10th
- Fig. 3 is a cross section through the manhole cover assembly 1 at the level of the clamping means 33, 35 shown.
- the circular in the initial state cross section of the shaft tube 10 has been deformed by the clamping means 33, 35 in an ellipse shape.
- the holding means 26, 27, which are arranged in the region of the lowest gradient G min come into contact with the shaft tube 10 and can be molded into this.
- the clamping means 33, 35 are in the Range of the largest gradient G max arranged.
- a connecting line 36 of the clamping means 33 is perpendicular to a connecting line 37 of the holding projections 26, 27. This results in a symmetrical elastic deformation of the shaft tube 10th
- the shaft arrangement according to the invention enables a permanent connection between a manhole cover frame designed in particular as a cast frame and a manhole tube designed as a plastic pipe.
- the connection is easy and can be produced with little effort and it is a location-independent completion possible. No retaining means must be prefabricated on the shaft pipe. Rather, the connection is caused by elastic distortion of the manhole tube, caused by the shape of the insertion portion of the manhole cover frame or by means of tension of the manhole cover frame, and deformation of the manhole tube in the plastic region by the retaining projections formed on the insertion portion. This counteracts a release of the connection.
- the retaining projections and the clamping means can be produced in the casting process of the manhole cover frame.
- the introduction section in the region of the clamping means may have an elliptical shape, the circumference of which corresponds to that of the shaft tube, which, unlike the introduction section, however, has a circular shape.
- the dimensions of the retaining projection are chosen so that the manhole cover frame can be inserted with little effort in the shaft pipe. While the manhole cover frame is brought to the end position, that is, the insertion portion is axially inserted into the manhole tube, the manhole tube is deformed in sections by the clamping means in an ellipse shape, wherein the deformation is in the elastic range.
- the invention is not limited to one of the above-described embodiments, but can be modified in many ways.
- the number of clamping means and / or the retaining projections can be varied.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schachtanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schachtanordnung gemäß Anspruch 15.
- Die Schachtanordnung umfasst einen Schachtabdeckungsrahmen und ein Schachtrohr, das einen Kunststoff aufweist, wobei der Schachtabdeckungsrahmen einen rohrförmigen Einführungsabschnitt aufweist, der in eine erste Rohröffnung des Schachtrohrs einführbar ist.
- In der Entwässerungstechnik werden häufig derartige Schachtanordnungen eingesetzt. Dies ist ebenfalls z.B. in Revisionsschächten oder Kontrollschächten und im Bereich der Kommunikationsschächte der Fall. Gängige Schachtanordnungen weisen eine Schachtabdeckung auf, welche in einem Schachtabdeckungsrahmen angeordnet ist und bündig mit der Bodenfläche abschließt. Um der hohen Belastung durch Witterung und Verkehr standhalten zu können, sind diese Bauteile in der Regel zumindest teilweise aus Gusseisen gefertigt. Der Schachtabdeckungsrahmen verfügt meist über einen rohrförmigen Ansatz, über den er mit einem Schachtrohr verbunden ist. Seit einiger Zeit gewinnt die Verwendung von Schachtrohren aus Kunststoff zunehmend an Bedeutung.
- Im Stand der Technik sind verschiedene Methoden zur Befestigung des Schachtrohrs am Schachtabdeckungsrahmen bekannt. Eine Möglichkeit ist das thermische Aufschrumpfen des Kunststoffrohrs auf einen Einführungsabschnitt des gusseisernen Schachtabdeckungsrahmens. Hierbei wird das Kunststoffrohr am seinem Ende durch Erwärmung geweitet und auf den Schachtabdeckungsrahmen aufgeschoben. Beim Abkühlen schrumpft das Kunststoffrohr, wodurch das Kunststoffrohr kraftschlüssig mit dem Schachtabdeckungsrahmen verbunden wird. Ein Nachteil dieser Befestigungsmethode ist, dass der thermische Prozess nicht auf der Baustelle durchgeführt werden kann. Die Schachtanordnung muss daher bereits werksseitig vormontiert werden. Die Schachtanordnung bestehend aus dem Kunststoffrohr und dem gusseisernen Schachtabdeckungsrahmen muss dadurch immer als Einheit auf die Baustelle transportiert werden. Eine solche Vorgehensweise schränkt die Prozessflexibilität von Fertigung und Logistik deutlich ein und führt zudem zu hohen Transportkosten, denn häufig stammen Rohr und Rahmen von unterschiedlichen Lieferanten. Dabei ist die Kombination von Rohr und Rahmen relativ sperrig und dementsprechend aufwendig zu transportieren.
-
DE 20 008 820 U1 offenbart eine Methode zur Befestigung eines Kunststoffrohrs an einem Schachtabdeckungsrahmen, bei der das Schachtrohr durch Verrastung befestigt wird. Bei dieser Lösung ist es möglich Schachtabdeckungsrahmen und Rohr getrennt voneinander auf die Baustelle zu liefern. Die beschriebene Schachtanordnung umfasst eine Schachtabdeckung, ein Schachtrohr und einen Schachtabdeckungsrahmen. Der Schachtabdeckungsrahmen hat einen rohrförmigen Einführabschnitt, der in die Öffnung des Schachtrohrs eingeführt werden kann. Am Schachtrohr sind nach innen vorstehende Befestigungselemente ausgebildet, die beim Zusammensetzen der Bauteile mit einer axialen Stützfläche am rohrförmigen Einführabschnitt des Schachtabdeckungsrahmens in Eingriff gebracht werden können. Dadurch kann die Schachtanordnung auf der Baustelle zusammengesetzt werden. Nachteilig ist jedoch, dass die Krafteinwirkung vergleichsweise fokussiert ausgeübt wird. Die Befestigungsmittel liegen nicht immer optimal in Anlage, da häufig zwischen Schachtabdeckungsrahmen und Schachtrohr Bewegungsspiel vorliegt. Dies kann zu einer Materialermüdung im Kunststoffrohr führen, wodurch langfristig die nach innen vorstehenden Befestigungsmittel zerstört werden können, was die Lebensdauer der Schachtanordnung deutlich verringert. Außerdem erfordert die Herstellung von Rastmitteln am Kunststoffrohr Investitionskosten und erhöht die Prozesskosten der Herstellung. - Weiterhin ist aus
DE 10 2010 006 381 A1 eine Schachtanordnung mit einem Schachtabdeckungsrahmen bekannt, welcher mit einem Schachtrohr verrastbar ist, wobei ein erstes Rastmittel am Schachtrohr und ein zweites Rastmittel am Schachtabdeckungsrahmen angeordnet sind. Eines der Rastmittel ist dabei als Rastvorsprung und das andere Rastmittel als Rastöffnung ausgebildet. Am Schachtabdeckungsrahmen ist zusätzlich ein Spannmittel angeordnet, das beim Einsetzen des Schachtabdeckungsrahmens in das Schachtrohr zu einer derartigen Verformung des Schachtrohrs führt, dass die Rastmittel miteinander in Eingriff gebracht werden. Eine solche Schachtanordnung ist zwar auf der Baustelle montierbar, wobei als Löcher ausgebildete Rastmittel wenig empfindlich sind, dennoch erfordert die Herstellung dieser Rastmittel im Kunststoffrohr zusätzliche Schritte und verursacht damit Investitions- und Prozesskosten. - Dabei lässt sich ein Spiel zwischen den Rastmitteln nicht gänzlich vermeiden. Dieses Spiel ist erforderlich, um den Rastvorsprung in eine Position bringen zu können, in der er in die Rastöffnung einrasten kann. Entsprechend lässt sich der Schachtabdeckungsrahmen geringfügig gegenüber dem Schachtrohr bewegen, was bei Erschütterungen langfristig zu einer Aufweitung des Spiels und schließlich zu einem Schaden führen kann.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schachtanordnung zur Verfügung zu stellen, welche ein ortsunabhängiges Zusammensetzen der Bauteile ermöglicht und gleichzeitig eine hohe Lebensdauer der Schachtanordnung gewährleistet. Die Schachtanordnung soll ferner mit einfachen Mitteln kostengünstig herstellbar sein.
- Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 sowie in Anspruch 15 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 14.
- Am Einführungsabschnitt des Schachtrahmens ist mindestens ein Haltevorsprung angeordnet, der im montierten Zustand der Schachtanordnung durch plastisches Verformen des Schachtrohres mit dem Schachtrohr formschlüssig verbunden ist.
- Durch den Haltevorsprung wird also eine Senke in die bis dahin im Wesentlichen glatte Innenfläche des Schachtrohres eingeprägt, wobei der Haltevorsprung vollständig in diese Senke eingreift. Damit wird eine besonders feste, spielfreie Verbindung erhalten die sich auch bei Vibrationen und ähnlichen Belastungen nicht wieder löst. Im Schachtrohr selbst muss kein eigenständiges Haltemittel, das mit dem Haltevorsprung zusammenwirken kann, vorgesehen werden. Vielmehr wird das Haltemittel durch plastisches Verformen beim Zusammensetzen der Schachtrohranordnung erhalten. Als Schachtrohr kann daher ein einfaches, glattwandiges Kunststoffrohr, das beispielsweise PVC aufweist, verwendet werden, das z.B. von einem längeren Rohrstück in gewünschter Länge abgelenkt wird. Eine Nachbearbeitung des Kunststoffrohres ist nicht erforderlich. Dies vereinfacht die Herstellung und Vorratshaltung wesentlich. Dabei ist beim Zusammensetzen von Schachtabdeckungsrahmen und Schachtrohr auch nicht auf eine genaue Winkellage zwischen diesen beiden Elementen zu achten, da ein Ausrichten des Haltevorsprungs gegenüber einem Haltemittel entfällt. Die Montage vereinfacht sich daher und ist weniger fehleranfällig.
- Der Haltevorsprung kann beispielsweise eine radiale Erstreckung aufweisen, die einer Materialstärke des Schachtrohres entspricht. Dadurch kann eine relativ große plastische Verformung erfolgen, durch die ein sicherer Halt gewährleistet ist.
- Vorzugsweise weist der Haltevorsprung eine Auflauffläche und eine Haltefläche auf, wobei die Auflauffläche einem freien Ende des Einführungsabschnitts zugewandt ist und die Auflauffläche in einem flacheren Winkel zum Einführungsabschnitt verläuft als die Haltefläche, die insbesondere als Hinterschnitt ausgebildet ist. Damit wird erreicht, dass beim Auftreten von Kräften entgegen der Einführbewegung das Material des Schachtrohres zusammengestaucht wird. Die Verbindung zwischen Kunststoffrohr und Schachtabdeckungsrahmen verfestigt sich damit. Dabei kann der Haltevorsprung im Wesentlichen unelastisch sein, so dass er in der Lage ist, relativ große Kräfte aufzunehmen. Dabei handelt es sich zum einen um axiale Haltekräfte und zum anderen um radiale Kräfte, die zum plastischen Verformen des Schachtrohrs erforderlich sind.
- Vorzugsweise ist der Haltevorsprung einteilig mit dem Schachtabdeckungsrahmen ausgebildet. Dadurch wird eine sehr stabile Verbindung zwischen Haltevorsprung und Schachtabdeckungsrahmen erhalten. Ein nachträgliches Anbringen des Haltevorsprungs ist nicht erforderlich, vielmehr kann er in einem Prozessschritt gleichzeitig mit dem Schachtabdeckungsrahmen hergestellt werden.
- Bevorzugterweise ist am Einführungsabschnitt mindestens ein Spannmittel angeordnet, das im montierten Zustand der Schachtanordnung einen Innenquerschnitt des Schachtrohres im Bereich des Spannmittels elastisch vergrößert und im Bereich des Haltevorsprungs elastisch verringert. Das Spannmittel bewirkt also eine Verformung des Schachtrohres derart, dass das Schachtrohr radial auf den Haltevorsprung gedrückt wird und sich dafür in einem vom Haltevorsprung beabstandeten Umfangsabschnit radial nach außen aufweitet. Das Spannmittel ist dafür beispielsweise um 70 bis 90 Grad versetzt gegenüber dem Haltevorsprung am Einführungsabschnitt angeordnet. Dabei kann das Spannmittel einstückig mit dem Einführungsabschnitt in Form eines Vorsprungs ausgebildet sein oder durch eine elliptische Form des Einführungsabschnitts gebildet sein. Es ist aber auch denkbar, das Spannmittel als zusätzliches Element vorzusehen. Die Abmessungen des Spannmittels und des Haltevorsprungs sind so auswählbar, dass der Einführungsabschnitt mit geringem Kraftaufwand in die erste Rohröffnung des Schachtrohres eingeführt werden kann, z.B. durch das Eigengewicht des Schachtabdeckungsrahmens und ggf. zzgl. eines Personengewichts. Dies ermöglicht eine einfache Montage.
- Es ist besonders bevorzugt, dass der Schachtabdeckungsrahmen aus Eisen, insbesondere aus Gusseisen hergestellt ist. Eisen und insbesondere Gusseisen ist relativ einfach bearbeitbar und weist eine hohe Belastungsfähigkeit auf. Gleichzeitig ist es ziemlich widerstandsfähig gegenüber äußeren Einflüssen. Insbesondere mittels Gießverfahren lassen sich dabei der Haltevorsprung und das Spannmittel relativ einfach in gewünschter Form einstückig mit dem Schachtabdeckungsrahmen herstellen, ohne dass der Herstellungsaufwand steigt.
- Vorteilhafterweise weist der Einführungsabschnitt an seinem freien Ende einen im Wesentlichen kreisrunden radialen Außendurchmesser auf, der kleiner oder gleich einem im Wesentlichen kreisrunden Innenrohrdurchmesser der Rohröffnung in einem Vormontagezustand ist. Der Einführungsabschnitt ist dadurch relativ einfach in die Rohröffnung des Schachtrohres einführbar. Gegebenenfalls kann der Einführungsabschnitt dabei eine Verjüngung aufweisen, die das Einführen weiter vereinfacht. Der Montageaufwand wird dadurch gering gehalten.
- Bevorzugterweise ist ein Außendurchmesser über das Spannmittel größer als der Innenrohrdurchmesser des Schachtrohres im Vormontagezustand. Mit Au ßendurchmesser wird dabei ein Abstand zwischen Außenseiten des Einführungsabschnitts bzw. des Spannmittels bezeichnet. Der Einführungsabschnitt kann auf Höhe des Spannmittels einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt haben. Das Spannmittel muss keine bewegten Elemente aufweisen sondern ist beispielsweise als Durchmesservergrößerung oder Vorsprung über einen begrenzten Winkelbereich ausgebildet. Dabei gelangt das Spannmittel erst dann in Kontakt mit dem Schachtrohr, wenn der Einführungsabschnitt schon ein Stück weit in das Schachtrohr eingeführt ist. Die Verformung des Schachtrohrs wird dann dadurch hervorgerufen, dass eine Anpassung des Schachtrohrs an die abweichende Querschnittsform des Einführungsabschnitts im Bereich des Spannmittels erzwungen wird.
- Vorzugsweise ist ein Außendurchmesser über den ersten Haltevorsprung kleiner als der Innenrohrdurchmesser der Rohröffnung im Vormontagezustand. Der Einführungsabschnitt kann dadurch in das Schachtrohr eingeführt werden, ohne dass der Haltevorsprung am Schachtrohr entlang gleitet. Damit ist das Einführen mit relativ geringen Kräften möglich. Erst durch das Spannmittel wird dann der Haltevorsprung mit dem Schachtrohr in Kontakt gebracht und gegen die Innenseite des Schachtrohrs gepresst, so dass sich der Haltevorsprung in das Schachtrohr einprägt.
- Vorteilhafterweise ist ein Abstand zwischen Haltevorsprung und dem freien Ende des Einführungsabschnitts geringer ist als ein Abstand zwischen Spannmittel und dem freien Ende. Damit kann der Haltevorsprung relativ weit axial in das Schachtrohr eingeführt werden, bevor das Spannmittel wirksam wird. Der Haltevorsprung prägt sich dann in einem relativ großen Abstand zur Rohröffnung in das Schachtrohr ein, so dass ausreichend Material vorhanden ist, um eine stabile Verbindung zu gewährleisten.
- In einer bevorzugten Ausbildung weist das Spannmittel eine Spannfläche auf, die vom freien Ende des Einführungsabschnitts zunehmend über den Innenrohrdurchmesser des Kunststoffrohres in der Ausgangssituation übersteht. Die Spannfläche ist also in Form einer Auflaufschräge ausgebildet, die eine kontinuierliche Verformung des Schachtrohres bewirkt. Die Umformkräfte werden dadurch gering gehalten.
- Vorzugsweise weist der Einführungsabschnitt zumindest abschnittsweise einen elliptischen Querschnitt auf, wobei der Haltevorsprung im Bereich des kleinsten Gradienten der Ellipse angeordnet ist. Im Bereich des Haltevorsprungs ist der Krümmungsradius des Einführungsabschnitts also am größten. Dies stellt eine relativ einfache Ausgestaltung dar, um ein Einführen des Einführungsabschnitts in das Schachtrohr zu ermöglichen, wobei der Haltevorsprung vom Schachtrohr beabstandet ist.
- Dabei ist besonders bevorzugt, dass der Einführungsabschnitt zumindest abschnittsweise einen radial elliptischen Querschnitt aufweist und das Spannmittel im Bereich des größten Gradienten der Ellipse ausgebildet ist. Das Spannmittel ist also in dem Bereich des Einführungsabschnitts mit dem kleinsten Krümmungsradius angeordnet und beispielsweise Teil der Wandung. Beim Einführen des Einführungsabschnitts kommt es zu einer elastischen Verformung des Schachtrohres, wobei sich Wände des Schachtrohres im Bereich des Haltevorsprungs aufeinander zu bewegen, bis sich der Haltevorsprung in das Schachtrohr einprägt.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Haltevorsprünge vorgesehen, die sich diametral gegenüberliegend am Außenumfang des Einführungsabschnitts angeordnet sind. Die Haltevorsprünge können dabei gleich ausgebildet sein, also eine gleiche Geometrie aufweisen und die gleichen funktionalen Merkmale umfassen. Durch die gegenüberliegende Anordnung der Haltevorsprünge wird eine symmetrische Krafteinleitung erhalten. Dabei ergibt sich ein sicherer Halt des Einführungsabschnitts innerhalb des Schachtrohres.
- Dabei ist besonders bevorzugt, dass zwei Spannmittel vorgesehen sind, die sich diametral gegenüberliegend am Außenumfang des Einführungsabschnitts angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine symmetrische Verformung des Schachtrohres. Eine Verbindungslinie zwischen den Spannmitteln kann dann senkrecht oder in einem Winkel zwischen 45 und 90 Grad zu einer Verbindungslinie der Haltevorsprünge verlaufen. Dadurch ist gewährleistet, dass die durch die Spannmittel erzeugte Verformung des Schachtrohres zum Einprägen der Haltevorsprünge in das Schachtrohr genutzt werden kann. Die Spannmittel können dabei gleich ausgebildet sein, also insbesondere die gleiche Geometrie und die gleichen funktionalen Merkmale aufweisen.
- Dabei ist besonders bevorzugt, dass ein Außenumfang des Einführungsabschnitts einem Innenumfang des Schachtrohres entspricht. Dadurch erfolgt keine Ausdehnung des Schachtrohres, sondern nur eine Verformung des Querschnitts auf einem Teil der axialen Länge des Schachtrohrs, beispielsweise von einer Kreisform zu einer elliptischen Form. Die Materialbelastungen werden dadurch gering gehalten.
- Vorzugsweise weist der Schachtabdeckungsrahmen eine Abdeckungsaufnahme auf, in oder an der insbesondere eine Schachtabdeckung angeordnet ist. Die Schachtabdeckung ermöglicht einen relativ einfachen Zugang zum Schachtrohr und kann beispielsweise schwenkbar am Schachtabdeckungsrahmen befestigt sein.
- Bevorzugterweise ist gegenüberliegend zur Senke eine Auswölbung an der Außenfläche des Kunststoffrohres ausgebildet. Durch die Senke erfolgt also keine Schwächung des
- Schachtrohres, sondern nur eine plastische Verformung, die sich von der Innenseite bis zur Außenfläche erstreckt. Das Schachtrohr behält dadurch seine Stabilität.
- Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer Schachtanordnung gelöst, dass die folgenden Schritte umfasst:
- A) Verwenden eines Schachtrohres mit einer endseitigen ersten Rohröffnung, die in einer unmontierten Ausgangssituation einen im Wesentlichen runden Ausgangsquerschnitt hat,
- B) Verwenden eines Schachtabdeckungsrahmens,
- a. der an einem Ende einen Einführungsabschnitt aufweist,
- b. wobei der Einführungsabschnitt am radialen Außenumfang mindestens ein Spannmittel und einen um 70 Grad bis 110 Grad verdreht zum ersten Spannmittel angeordneten ersten Haltevorsprung aufweist,
- C) Einführen des Einführungsabschnitts des Schachtabdeckungsrahmens in die erste Rohröffnung des Kunststoffrohrs,
- i. unter elastischer Aufweitung des Ausgangsquerschnitts in einer radialen ersten Richtung über das erste Spannmittel,
- ü. unter elastischer Verjüngung des Ausgangsquerschnitts in einer winklig zur ersten Richtung ausgerichteten radialen zweiten Richtung über den Haltevorsprung, und
- iii. unter Ausprägen einer plastisch verformten Senke im Schachtrohr mittels des Haltevorsprungs, wobei der Haltevorsprung formschlüssig mit dem Schachtrohr verbunden wird.
- Durch die elastische Aufweitung des Ausgangsquerschnitts des Schachtrohres durch das Spannmittel erfolgt eine Verjüngung im Bereich des Haltevorsprungs. Der Haltevorsprung prägt dadurch eine Senke in die bis dahin glatte Innenfläche des Schachtrohres ein. Damit wird eine besonders feste, spielfreie Verbindung erhalten die sich auch bei Vibrationen und ähnlichen Belastungen nicht wieder löst. Im Schachtrohr selbst muss kein Haltemittel, das mit dem Haltevorsprung entgegenwirken kann, vorgesehen werden. Vielmehr wird das Haltemittel durch plastisches Verformen beim Montieren der Schachtanordnung erhalten. Als Schachtrohr kann daher ein einfaches, glattwandiges Kunststoffrohr, das z.B. PVC aufweist, verwendet werden, das beispielsweise von einem längeren Rohrstück in gewünschter Länge abgelenkt wird. Eine Nachbearbeitung des Kunststoffrohres ist nicht erforderlich. Dies vereinfacht die Vorratshaltung wesentlich. Dabei ist beim Zusammensetzen von Schachtabdeckungsrahmen und Schachtrohr auch nicht auf eine genaue Winkellage zwischen diesen beiden Elementen zu achten, da ein Ausrichten des Haltevorsprungs gegenüber einem Haltemittel entfällt. Die Montage ist daher sehr einfach und wenig fehleranfällig. Daher ist ein ortsunabhängiges Zusammensetzen der Schachtanordnung problemlos, insbesondere werkzeuglos möglich.
- Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
-
Fig. 1 eine Schachtanordnung in Schnittansicht, -
Fig. 2 einen Schachtabdeckungsrahmen in räumlicher Darstellung und -
Fig. 3 einen Querschnitt der Schachtanordnung. - In
Fig. 1 ist eine Schachtanordnung 1 im montierten Zustand dargestellt, die ein Schachtrohr 10 und einen Schachtabdeckungsrahmen 20 aufweist. Dabei ist der Schachtabdeckungsrahmen 20 mit einem Einführungsabschnitt 22 in eine erste Rohröffnung 11 des Schachtrohres 10 eingeführt. Das Schachtrohr 10 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist gegenüberliegend zur ersten Rohröffnung 11 eine zweite Rohröffnung 12 auf. - Der Einführungsabschnitt 22 ist zentral an einer Unterseite des Schachtabdeckungsrahmens 20 ausgebildet und weist gegenüber dem Schachtabdeckungsrahmen 20 einen verringerten Durchmesser auf, so dass eine umlaufende Schulter 29 des Schachtabdeckungsrahmens 20 an einer Stirnseite des Schachtrohres 10 aufliegt. Dadurch wird das Eindringen von Schmutz zwischen Schachtabdeckungsrahmen 20 und Schachtrohr 10 erschwert.
- An einem Außenumfang 23 des Einführungsabschnitts 20 sind diametral gegenüberliegend zwei Haltevorsprünge 26, 27 ausgebildet, die sich radial nach außen erstrecken. Die Haltevorsprünge 26, 27 haben sich dabei in das Schachtrohr 10 eingeprägt und dabei eine plastische Verformung des Schachtrohres derartig bewirkt, dass im Schachtrohr 10 zwei Senken 13, 14 ausgebildet sind, in die die Haltevorsprünge 26, 27 formschlüssig eingreifen. Die Haltevorsprünge 26, 27 halten den Schachtabdeckungsrahmen 20 damit unverlierbar am Schachtrohr 10. Im Bereich der Senken 13, 14 hat sich durch die plastische Verformung eine Auswölbung 15, 16 ergeben. Durch die Senken 13, 14 ergibt sich also keine Schwächung des Materials des Schaftrohrs 10.
- Die Haltevorsprünge 26, 27 sind mit einer Auflauffläche 30 und einer Haltefläche in Form eines Hinterschnitts 28 ausgebildet. Die Auflauffläche 30 ist dabei einem freien Ende 31 des Einführungsabschnitts 22 zugewandt und ermöglicht ein einfaches Gleiten der Haltevorsprünge 26, 27 beim Einführen in das Schachtrohr 10.
- An einer vom Einführungsabschnitt 22 abgewandten Oberseite weist der Schachtdeckelrahmen 20 eine Aufnahme 21 für eine nicht dargestellte Schachtabdeckung auf. Die Schachtabdeckung kann dabei derart in der Aufnahme 21 aufgenommen werden, dass sie bündig mit der Oberseite des Schachtdeckelrahmens 20 abschließt.
- In
Fig. 2 ist der Schachtabdeckungsrahmen 20 in räumlicher Darstellung gezeigt. Am Einführungsabschnitt 22 ist ein Spannmittel 33 in Form einer Durchmesservergrößerung ausgebildet. Dieses Spannmittel 33 bewirkt beim Einführen des Einführungsabschnitts 22 in das Schachtrohr 10 eine Verformung des Schachtrohrs 10 radial nach außen, so dass das Schachtrohr 10 im Bereich des Haltemittels 26 radial nach innen verformt wird. Die Länge eines Innenumfangs des Schachtrohrs 10 bleibt dabei unverändert, da er genau so lang ist wie der Umfang des Einführungsabschnitts über das oder die Spannmittel 33. - Diametral gegenüber zum Spannmittel 33 ist ein weiteres Spannmittel ausgebildet, das bei dieser Darstellung jedoch nicht sichtbar ist. Die Spannmittel 33, 35 und die Haltevorsprünge 26,27 sind dabei auf unterschiedlichen axialen Höhen am Einführungsabschnitt 22 angeordnet. Dadurch sind die Haltevorsprünge bereits ein Stück weit in das Schachtrohr 10 eingeführt, bevor eine Verformung des Schachtrohrs 10 durch die Spannmittel 33, 35 erfolgt und sich die Haltevorsprünge 26, 27 in das Schachtrohr 10 einprägen.
- Das Spannmittel 33 weist eine Spannfläche 34 auf, die vom freien Ende 31 in Richtung Oberseite des Schachtabdeckungsrahmens 20 zunehmend übersteht. Diese Ausgestaltung bewirkt beim Einführen des Einführungsabschnitts 22 in das Schachtrohr 10 eine allmähliche Aufweitung des Schachtrohrs 10.
- In
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Schachtdeckelanordnung 1 auf Höhe der Spannmittel 33, 35 gezeigt. Der im Ausgangszustand kreisförmige Querschnitt des Schachtrohres 10 ist durch die Spannmittel 33, 35 in eine Ellipsenform verformt worden. Dadurch gelangen die Haltemittel 26, 27, die im Bereich des geringsten Gradienten Gmin angeordnet sind, in Kontakt mit dem Schachtrohr 10 und können sich in dieses einformen. Die Spannmittel 33, 35 sind dabei im Bereich des größten Gradienten Gmax angeordnet. Eine Verbindungslinie 36 der Spannmittel 33 steht senkrecht auf einer Verbindungslinie 37 der Haltevorsprünge 26, 27. Dadurch erfolgt eine symmetrische elastische Verformung des Schachtrohrs 10. - Die erfindungsgemäße Schachtanordnung ermöglicht eine dauerhaft Verbindung zwischen einem insbesondere als Gussrahmen ausgebildeten Schachtabdeckungsrahmen und einem als Kunststoffrohr ausgebildeten Schachtrohr. Dabei ist die Verbindung einfach und mit geringem Aufwand herstellbar und es ist eine ortsunabhängige Komplettierung möglich. Am Schachtrohr muss kein Haltemittel vorgefertigt werden. Vielmehr entsteht die Verbindung durch elastisches Verspannen des Schachtrohres, hervorgerufen durch die Form des Einführungsabschnitts des Schachtabdeckungsrahmens oder durch Spannmittel des Schachtabdeckungsrahmens, und durch eine Verformung des Schachtrohres im plastischen Bereich durch die Haltevorsprünge, die am Einführungsabschnitt ausgebildet sind. Dies wirkt einem Lösen der Verbindung entgegen.
- Die Haltevorsprünge und die Spannmittel können im Gießprozess des Schachtabdeckungsrahmens erzeugt werden. Dabei kann der Einführungsabschnitt im Bereich der Spannmittel eine Ellipsenform aufweisen, dessen Umfang dem des Schachtrohres entspricht, das im Unterschied zum Einführungsabschnitt aber eine Kreisform aufweist. Dabei sind die Abmessungen des Haltevorsprungs so gewählt, dass der Schachtabdeckungsrahmen mit geringem Kraftaufwand in das Schachtrohr eingefügt werden kann. Während der Schachtabdeckungsrahmen in die Endposition gebracht wird, der Einführungsabschnitt also axial in das Schachtrohr eingeführt wird, wird das Schachtrohr abschnittsweise durch die Spannmittel in eine Ellipsenform verformt, wobei die Verformung im elastischen Bereich liegt. Durch die Verformung wird auf die gegenüber den Spannmitteln um ca. 90 Grad versetzten Haltevorsprünge eine solche Pressung ausgeübt, dass diese in das Schachtrohr eindringen und es dabei plastisch verformen. Treten Kräfte entgegen der Einführbewegung auf, staucht sich das Material des Schachtrohrs weiter auf und verfestigt damit die Verbindung zwischen Schachtrohr und Schachtabdeckungsrahmen. Eine mechanische Bearbeitung des Schachtabdeckungsrahmens zur Arretierung ist nicht erforderlich.
- Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. Beispielsweise kann die Anzahl der Spannmittel und / oder der Haltevorsprünge variiert werden.
- Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste 1 Schachtanordnung 25 Spannmittel 26 Haltevorsprung 27 Haltevorsprung 10 Schachtrohr 28 Hinterschnitt 11 erste Rohröffnung 29 Schulter 12 zweite Rohröffnung 30 Auflauffläche 13 Senke 31 freies Ende 14 Senke 33 Spannmittel 15 Auswölbung 34 Spannfläche 16 Auswölbung 35 Spannmittel 36 Verbindungslinie Spannmittel 20 Schachtabdeckungsrahmen 37 Verbindungslinie Haltevorsprünge 21 Abdeckungsaufnahme 22 Einführungsabschnitt Gmin kleinster Gradient 23 Außenumfang Gmax größter Gradient 24 Spannmittel
Claims (15)
- Schachtanordnung (1) mit einem Schachtabdeckungsrahmen (20) und einem Schachtrohr (10), das einen Kunststoff aufweist, wobei der Schachtabdeckungsrahmen (20) einen rohrförmigen Einführungsabschnitt (22) aufweist, der in eine erste Rohröffnung (11) des Schachtrohrs (10) einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Einführungsabschnitt (22) mindestens ein Haltevorsprung (26) angeordnet ist, der im montierten Zustand durch plastisches Verformen des Schachtrohres (10) mit dem Schachtrohr (10) formschlüssig verbunden ist.
- Schachtanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltevorsprung (26) eine Auflauffläche (30) und eine Haltefläche (28) aufweist, wobei die Auflauffläche (30) einem freien Ende des Einführungsabschnitts (22) zugewandt ist und die Auflauffläche (30) in einem flacheren Winkel zum Einführungsabschnitt (22) verläuft als die Haltefläche (28), die insbesondere als Hinterschnitt ausgebildet ist.
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltevorsprung (26, 27) einteilig mit dem Schachtabdeckungsrahmen (20) ausgebildet ist.
- Schachtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Einführungsabschnitt (22) mindestens ein Spannmittel (33, 35) angeordnet ist, das im montierten Zustand der Schachtanordnung (1) einen Innenquerschnitt des Schachtrohres (10) im Bereich des Spannmittel (33, 35) elastisch vergrößert und im Bereich des Haltevorsprungs (26, 27) elastisch verringert.
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schachtabdeckungsrahmen (20) aus Eisen, insbesondere aus Gusseisen hergestellt ist.
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einführungsabschnitt (22) an seinem freien Ende (31) einen im Wesentlichen kreisrunden radialen Außendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich einem im Wesentlichen kreisrunden Innenrohrdurchmesser der Rohröffnung (11) in einem Vormontagezustand ist.
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser über das Spannmittel (33, 35) größer ist als der Innenrohrdurchmesser des Schachtrohres im Vormontagezustand.
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser über den ersten Haltevorsprung (26, 27) kleiner ist als der Innenrohrdurchmesser der Rohröffnung (11) im Vormontagezustand.
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen Haltevorsprung (26, 27) und dem freien Ende (31) des Einführungsabschnitts (22) geringer ist als zwischen Spannmittel (33, 35) und dem freien Ende (31).
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (33) eine Spannfläche (34) aufweist, die vom freien Ende (31) des Einführabschnitts (22) zunehmend über den Innenrohrdurchmesser des Kunststoffrohres (10) in der Ausgangssituation übersteht.
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einführungsabschnitt (22) zumindest abschnittsweise einen radial elliptischen Querschnitt aufweist und der Haltevorsprung (26, 27) im Bereich des kleinsten Gradienten (Gmin) der Ellipse angeordnet ist.
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einführungsabschnitt (22) zumindest abschnittsweise einen radial elliptischen Querschnitt aufweist und das Spannmittel (33, 35) im Bereich des größten Gradienten (Gmax) der Ellipse ausgebildet ist.
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Haltevorsprünge (26, 27) vorgesehen sind, die sich diametral gegenüberliegend am Außenumfang (23) des Einführungsabschnitts (22) angeordnet sind.
- Schachtanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Spannmittel (33, 35) vorgesehen sind, die sich diametral gegenüberliegend am Außenumfang (23) des Einführungsabschnitts (22) angeordnet sind.
- Verfahren zur Herstellung einer Schachtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfassende die folgenden Schritte:A) Verwendung eines Schachtrohres (10) mit einer endseitigen ersten Rohröffnung (11), das in einer unmontierten Ausgangssituation einen im Wesentlichen runden Ausgangsquerschnitt hat,B) Verwenden eines Schachtabdeckungsrahmens (20),a. der an einem Ende einen Einführungsabschnitt (22) aufweist,b. wobei der Einführungsabschnitt (22) am radialen Außenumfang (23) mindestens ein Spannmittel (33, 35) und einen um 70 Grad bis 110 Grad verdreht zum ersten Spannmittel (33, 35) angeordneten ersten Haltevorsprung (26, 27) aufweist,C) Einführen des Einführungsabschnitts (22) des Schachtabdeckungsrahmens (20) in die erste Rohröffnung (11) des Kunststoffrohrs (10),i. unter elastischer Aufweitung des Ausgangsquerschnitts in einer radialen ersten Richtung (R1) über das erste Spannmittel (33, 35),ii. unter elastischer Verjüngung des Ausgangsquerschnitts in einer winklig zur ersten Richtung (R1) ausgerichteten radialen zweiten Richtung (R2) über das Haltemittel (26, 27), undiii. unter Ausprägen einer plastisch verformten Senke (13) im Schachtrohr (10) mittels des ersten Haltevorsprungs (26, 27), wobei der Haltevorsprung (26, 27) formschlüssig mit dem Schachtrohr (10) verbunden wird.
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