WO2019042550A1 - Baugruppe mit einer schelle und einer montagehilfe zur fixierung der schelle an einem rohr - Google Patents

Baugruppe mit einer schelle und einer montagehilfe zur fixierung der schelle an einem rohr Download PDF

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Kevin Wilkinson
Paul Mestrum
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Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh
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    • F01N13/1844—Mechanical joints
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    • F01N2450/24—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements by bolts, screws, rivets or the like

Definitions

  • the invention relates to an assembly with a clamp and a mounting aid for fixing the clamp to a pipe.
  • a clamp When mounting pipes, for example in an exhaust system of a vehicle, the most accurate positioning of the individual components is desired.
  • clamps are often used, which have a fixing ring with a variable diameter, wherein the fixing ring is tightened in the course of installation.
  • the object of the invention is to simplify the positioning of a pipe and in particular to enable a positionally accurate pre-assembly of a clamp on a pipe.
  • the features of claim 1 are provided in an assembly with a clamp and a mounting aid for fixing the clamp to a pipe.
  • the clamp has a fixing ring which surrounds the tube, and the mounting aid has at least two with respect to the fixing ring radially inwardly directed and with respect to the fixing ring radially inwardly projecting clamping arms, which are fastened to the fixing ring.
  • Each clamping arm has a clamping portion which is arranged in an axial direction next to the fixing ring.
  • the tube can be prefixed with respect to the fixing ring, so that the relative position of the tube and fixing ring is uniquely determined and the tube can not move relative to the fixing ring.
  • the clamping portions are located axially adjacent to the fixing ring, they do not get the final tightening of the fixing ring between the pipe and fixing ring, so that the clamping action of the fixing ring is not affected and also a uniform system of the fixing takes place on the pipe.
  • completely tightened fixing ring of the clamping portion is preferably completely adjacent to the fixing ring.
  • the clamping portion has at least one bend, wherein the bend is formed such that the curvature in the bend increases when the fixing ring is tightened.
  • the clamping arm can adapt to the decreasing diameter of the fixing ring when pulling, without reducing the clamping action.
  • the clamping portion may be bent, for example, in a Z-shape.
  • a Z-shape a waveform or a simple arc shape can also be used.
  • the clamping arm is already connected to the pre-assembly of the assembly with the fixing ring, for example welded to this. It is advantageous if the fixing ring consists of a metal.
  • Each clamping arm may have at its fixierring sectionen end a fastening portion which is fixed to an outer periphery of the fixing ring.
  • the mounting aid can be designed so that no part of the clamping arm is disposed within the fixing ring, ie between the pipe and fixing ring.
  • the outer contour of the fixing ring seen in the axial direction is convex, in particular V-shaped, formed, and the attachment portion has a concave inner contour adapted to the outer contour. In this way, it is easy to achieve a surface connection between the clamping arm and the fixing ring.
  • a tube-side end of the clamping portion is preferably already on the outer circumference of the tube before tightening the fixing ring.
  • the tube-side end of the clamping portion may be welded to the tube before the closing of the fixing ring.
  • the clamp is already before the closing of the fixing ring on the clamping arms firmly and immovably connected to the pipe by the clamping arms each at one end to the pipe and at the other end with the Fixing ring are welded.
  • the clamp can be preassembled for example on the pipe.
  • the two clamping portions of the clamping arms may face each other along the diameter of the fixing ring to achieve a centered arrangement of the fixing ring with respect to the tube.
  • the tube-side end portions of the clamping arms preferably form contact surfaces.
  • the contact surfaces are concave in the circumferential direction and follow the outer contour of the tube.
  • the abutment surfaces may extend in the same direction from their respective attachment point on the clamping arm to their pipe-side end in the circumferential direction, or in the opposite direction.
  • Each clamping arm can be bent from a metal strip, wherein the metal strip can be made for example as a stamped part, in particular as an angle plate.
  • the fixing ring may have two free ends in a known manner, which are connected via an adjusting screw with each other, can be reduced by the closing of the diameter of the fixing ring.
  • FIG. 1 is a perspective view of an assembly according to the invention with a clamp and a mounting aid
  • Figure 2 shows the assembly of Figure 1 in a plan view
  • Figure 3 the assembly of Figure 1 in a perspective view, wherein one of the clamping arms is formed mirror-inverted;
  • FIG. 6 is a plan view of the assembly of Figure 5, wherein different curvatures are shown for the bending of the clamping arms.
  • the figures show an assembly 10 with a clamp 12 and an assembly aid 14, which has two clamping arms 16.
  • FIGS. 5 and 6 also show a tube 18 which runs through a fixing ring 20 of the clamp 12.
  • the clamp 12 has an adjusting screw 21, are fixed to the two free ends of the fixing ring 20.
  • the diameter of the fixing ring 20 can be reduced in a known manner by tightening the adjusting screw 21 to clamp the fixing ring 20 on the outer diameter of the tube 18.
  • a pipe-side end portion 22 is provided with a bearing surface 24 formed thereon.
  • the contact surface 24 is concavely curved in the circumferential direction U of the fixing ring 20 (and accordingly also of the tube 18) and is adapted to the curvature of the outer diameter of the tube 18, as can be seen in FIG.
  • the contact surface 24 is flat on the outer circumference of the tube 18 at.
  • the two clamping arms 16 are arranged so that they face each other along a diameter of the fixing ring 20.
  • the abutment surfaces 24 may optionally extend in the same direction along the circumferential direction U or in the opposite direction. These two examples are shown in FIGS. 1 and 2 and FIGS. 3 and 4, respectively.
  • each of the clamping arms 16 has a mounting portion 26 which rests on the outer periphery of the fixing ring 20 and connects the clamping arm 16 with the fixing ring 20.
  • the fastening sections 26 are welded to the fixing ring 20, so that these are firmly connected to the fixing ring 20 and against this immovable.
  • the outer contour of the fixing ring 20 is here seen in the axial direction A convex, more specifically with a V-shaped, in the circumferential direction U along the outer diameter of the fixing ring 20 extending projection formed.
  • the inner contour of the fastening portion 26 has a concave shape adapted to this outer contour, so that the fastening portion 26 rests flat on the outer circumference of the fixing ring 20.
  • clamping portion 28 which is directed radially inwardly with respect to the fixing ring 20.
  • the clamping portions 28 are partially in front of the fixing ring 20 radially inwardly.
  • clamping portions 28 in the axial direction A (relative to the fixing ring 20 and the tube 18) laterally next to the fixing ring 20 and the fastening portion 26 are arranged.
  • the clamping arms 16 are bent for example from an angled metal strip.
  • a bend 30 is provided, which allows an elastic deformation of the clamping arm 16, in particular in the radial direction r.
  • the bend 30 allows the clamp arm 16 to compensate for the decreasing diameter of the fixation ring 20 as it is being tightened.
  • the complete clamping portion 28 and the tube-side end portions 22 are located in the axial direction A completely next to the fixing ring 20, so that no part of the clamping arm 16 between the outer periphery of the tube 18 and the inside of the fixing ring 20 is also at the final closing of the fixing ring 20.
  • the fixing ring 20 can therefore lie flat against the tube 18 over its entire circumference.
  • the bend 30 may, as shown in this embodiment, have a Z-shape.
  • the curvature of the Z can be adapted to the respective application.
  • FIG. 6 shows three different variants. Of course, that would be one too other shape of the bend 30, such as a waveform or a simple bow feasible.
  • the assembly Before the final tightening of the fixing ring 20, the assembly is attached to the tube 18 in this example by the contact surfaces 24 of the tube-side end portions 22 of the clamping arms 16 are welded to the outer periphery of the tube 18.
  • the clamping arms 16 are thus firmly and immovably connected before the final tightening of the fixing ring 20 with the tube 18.
  • the clamp 12 is therefore preassembled on the pipe 18 and can not move relative to this.
  • the adjusting screw 21 is tightened and the fixing ring 20 is reduced to its final desired diameter.
  • the clamping arms 16 deform in the bend 30 according to the diameter reduction, whereby the curvature in the bend 30 increases when the fixing ring 20 is tightened. Therefore, the clamping arms do not hinder the clamping action between the fixing ring 20 and the tube 18.

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Abstract

Eine Baugruppe hat eine Schelle (12) und eine Montagehilfe zur Fixierung der Schelle (12) an einem Rohr (18), wobei die Schelle (12) einen Fixierring (20) aufweist, der das Rohr (18) umgibt. Die Montagehilfe (14) hat wenigstens zwei bezüglich des Fixierrings (20) radial einwärts gerichtete und gegenüber dem Fixierring (20) radial einwärts vorstehende Klemmarme (16), die am Fixierring (20) befestigt sind. Jeder Klemmarm (16) weist einen Klemmabschnitt (28) auf, der in einer Axialrichtung (A) neben dem Fixierring (20) angeordnet ist.

Description

Baugruppe mit einer Schelle und einer Montagehilfe
zur Fixierung der Schelle an einem Rohr
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe mit einer Schelle und einer Montagehilfe zur Fixierung der Schelle an einem Rohr. Bei der Montage von Rohren, beispielsweise in einem Abgassystem eines Fahrzeugs, ist eine möglichst genaue Positionierung der einzelnen Bauteile gewünscht. Zur Fixierung der einzelnen Rohrabschnitte bzw. verschiedener Komponenten werden häufig Schellen verwendet, die einen Fixierring mit einem veränderbaren Durchmesser aufweisen, wobei der Fixierring im Verlauf der Montage festgezogen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Positionierung eines Rohres zu vereinfachen und insbesondere eine positionsgenaue Vormontage einer Schelle an einem Rohr zu ermöglichen.
Zu diesem Zweck sind bei einer Baugruppe mit einer Schelle und einer Mon- tagehilfe zur Fixierung der Schelle an einem Rohr die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Die Schelle weist einen Fixierring auf, der das Rohr umgibt, und die Montagehilfe hat wenigstens zwei bezüglich des Fixierrings radial einwärts gerichtete und gegenüber dem Fixierring radial einwärts vorstehende Klemmarme, die am Fixierring befestigt sind. Jeder Klemmarm weist einen Klemmabschnitt auf, der in einer Axialrichtung neben dem Fixierring angeordnet ist. Über die Klemmarme kann das Rohr bezüglich des Fixierrings vorfixiert werden, sodass die Relativposition von Rohr und Fixierring eindeutig bestimmt ist und sich das Rohr nicht gegenüber dem Fixierring verschieben kann. Da die Klemmabschnitte axial neben dem Fixierring liegen, geraten sie beim endgültigen Zuziehen des Fixierrings nicht zwischen Rohr und Fixierring, sodass die Klemmwirkung des Fixierrings nicht beeinträchtigt wird und außerdem eine gleichmäßige Anlage des Fixierrings am Rohr erfolgt. Bei komplett zugezogenem Fixierring liegt der Klemmabschnitt vorzugsweise vollständig neben dem Fixierring.
Der Klemmabschnitt weist insbesondere wenigstens eine Biegung auf, wobei die Biegung so ausgebildet ist, dass sich die Krümmung in der Biegung beim Zuziehen des Fixierrings verstärkt. Auf diese Weise kann sich der Klemmarm dem geringer werdenden Durchmesser des Fixierrings beim Zuziehen anpassen, ohne die Klemmwirkung zu verringern.
Der Klemmabschnitt kann beispielsweise in einer Z-Form gebogen sein. Anstelle einer Z-Form kann natürlich auch eine Wellenform oder eine einfache Bo- genform zum Einsatz kommen.
Vorzugsweise ist der Klemmarm bereits bei der Vormontage der Baugruppe fest mit dem Fixierring verbunden, beispielsweise mit diesem verschweißt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Fixierring aus einem Metall besteht.
Jeder Klemmarm kann an seinem fixierringseitigen Ende einen Befestigungs- abschnitt aufweisen, der an einem Außenumfang des Fixierrings befestigt ist. Durch die Befestigung am Außenumfang kann die Montagehilfe so gestaltet werden, dass kein Teil des Klemmarms innerhalb des Fixierrings, also zwischen Rohr und Fixierring angeordnet ist.
In einer möglichen Ausführungsform ist die Außenkontur des Fixierrings in Axialrichtung gesehen konvex, insbesondere V-förmig, ausgebildet, und der Befestigungsabschnitt weist eine an die Außenkontur angepasste konkave Innenkontur auf. Auf diese Weise lässt sich einfach eine flächige Verbindung zwischen dem Klemmarm und dem Fixierring erreichen.
Ein rohrseitiges Ende des Klemmabschnitts liegt vorzugsweise bereits vor dem Zuziehen des Fixierrings am Außenumfang des Rohres an. Insbesondere kann das rohrseitige Ende des Klemmabschnitts vor dem Zuziehen des Fixierrings mit dem Rohr verschweißt sein.
Bevorzugt ist die Schelle bereits vor dem Zuziehen des Fixierrings über die Klemmarme fest und unverschieblich mit dem Rohr verbunden, indem die Klemmarme jeweils an einem Ende mit dem Rohr und am anderen Ende mit dem Fixierring verschweißt sind. Somit lässt sich die Schelle beispielsweise am Rohr vormontieren.
Die beiden Klemmabschnitte der Klemmarme können sich entlang des Durchmessers des Fixierrings gegenüberliegen, um eine zentrierte Anordnung des Fixierrings bezüglich des Rohrs zu erreichen.
Die rohrseitigen Endabschnitte der Klemmarme bilden bevorzugt jeweils Anlageflächen. Vorzugsweise sind die Anlageflächen in Umfangsrichtung konkav ausgebildet und folgen der Außenkontur des Rohres.
Die Anlageflächen können sich zu ihrem rohrseitigen Ende in Umfangsrich- tung in gleicher Richtung von ihrem jeweiligen Ansatzpunkt am Klemmarm erstrecken, oder entgegengerichtet.
Jeder Klemmarm lässt sich aus einem Metallstreifen biegen, wobei der Metallstreifen beispielsweise als Stanzteil, insbesondere als Winkelblech gefertigt sein kann.
Der Fixierring kann auf bekannte Weise zwei freie Enden aufweisen, die über eine Verstell schraube miteinander verbunden sind, über die beim Zuziehen der Durchmesser des Fixierrings verringert werden kann.
Alle Richtungsangaben in dieser Anmeldung beziehen sich auf eine Draufsicht auf den Fixierring bzw. das Rohr.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit einer Schelle und einer Montagehilfe;
- Figur 2 die Baugruppe aus Figur 1 in einer Draufsicht;
- Figur 3 die Baugruppe aus Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung, wobei einer der Klemmarme spiegelverkehrt ausgebildet ist;
- Figur 4 die Baugruppe aus Figur 3 in einer Draufsicht; - Figur 5 die Baugruppe aus Figur 3 in einer perspektivischen Darstellung inklusive eines Rohrs; und
- Figur 6 eine Draufsicht auf die Baugruppe aus Figur 5, wobei verschiedene Krümmungen für die Biegung der Klemmarme dargestellt sind. Die Figuren zeigen eine Baugruppe 10 mit einer Schelle 12 und einer Montagehilfe 14, die zwei Klemmarme 16 aufweist. In den Figuren 5 und 6 ist außerdem noch ein Rohr 18 dargestellt, das durch einen Fixierring 20 der Schelle 12 verläuft.
Neben dem Fixierring 20 weist die Schelle 12 eine Versteilschraube 21 auf, an der zwei freie Enden des Fixierrings 20 fixiert sind. Der Durchmesser des Fixierrings 20 kann auf bekannte Weise durch Anziehen der Verstell schraube 21 reduziert werden, um den Fixierring 20 am Außendurchmesser des Rohrs 18 festzuklemmen.
An jedem der beiden Klemmarme 16 ist jeweils ein rohrseitiger Endabschnitt 22 mit einer daran gebildeten Anlagefläche 24 vorgesehen. Die Anlagefläche 24 ist in Umfangsrichtung U des Fixierrings 20 (und dementsprechend auch des Rohres 18), konkav gewölbt und ist an die Krümmung des Außendurchmessers des Rohres 18 angepasst, wie in Figur 5 zu erkennen ist. In diesem Beispiel liegt die Anlagefläche 24 flächig am Außenumfang des Rohrs 18 an. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Klemmarme 16 so angeordnet, dass sie sich entlang eines Durchmessers des Fixierrings 20 gegenüberliegen.
Die Anlageflächen 24 können sich wahlweise in gleicher Richtung entlang der Umfangsrichtung U oder in entgegengesetzter Richtung erstrecken. Diese beiden Beispiele sind in den Figuren 1 und 2 bzw. Figuren 3 und 4 dargestellt.
Am fixierringseitigen Ende weist jeder der Klemmarme 16 einen Befestigungsabschnitt 26 auf, der am Außenumfang des Fixierrings 20 anliegt und der den Klemmarm 16 mit dem Fixierring 20 verbindet.
Um die Klemmarme 16 am Fixierring 20 zu befestigen, sind in diesem Bei- spiel die Befestigungsabschnitte 26 mit dem Fixierring 20 verschweißt, sodass diese fest mit dem Fixierring 20 verbunden und gegenüber diesem unverschieblich sind.
Die Außenkontur des Fixierrings 20 ist hier in Axialrichtung A gesehen konvex, genauer gesagt mit einem V-förmigen, in Umfangsrichtung U entlang des Außendurchmessers des Fixierrings 20 verlaufenden Vorsprung, ausgebildet. Die Innenkontur des Befestigungsabschnitts 26 hat eine an diese Außenkontur ange- passte konkave Form, sodass der Befestigungsabschnitt 26 flächig auf dem Außenumfang des Fixierrings 20 aufliegt.
Zwischen dem Befestigungsabschnitt 26 und der Anlagefläche 24 erstreckt sich jeweils ein Klemmabschnitt 28, der bezüglich des Fixierrings 20 radial einwärts gerichtet ist. Die Klemmabschnitte 28 stehen abschnittsweise gegenüber dem Fixierring 20 radial einwärts vor.
Außerdem sind die Klemmabschnitte 28 in Axialrichtung A (bezogen auf den Fixierring 20 und das Rohr 18) seitlich neben dem Fixierring 20 und dem Befesti- gungsabschnitt 26 angeordnet.
Um diese Form zu erreichen, sind die Klemmarme 16 beispielsweise aus einem gewinkelten Metallstreifen gebogen.
Im Klemmabschnitt 28 ist eine Biegung 30 vorgesehen, die eine elastische Verformung des Klemmarms 16 insbesondere in radialer Richtung r zulässt. Die Biegung 30 erlaubt dem Klemmarm 16, den sich verringernden Durchmesser des Fixierrings 20 auszugleichen, wenn dieser zugezogen wird.
Der komplette Klemmabschnitt 28 sowie die rohrseitigen Endabschnitte 22 liegen in Axialrichtung A vollständig neben dem Fixierring 20, sodass auch beim endgültigen Zuziehen des Fixierrings 20 kein Teil des Klemmarms 16 zwischen dem Außenumfang des Rohrs 18 und der Innenseite des Fixierrings 20 liegt. Der Fixierring 20 kann daher über seinen gesamten Umfang flächig am Rohr 18 anliegen.
Die Biegung 30 kann, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, eine Z- Form aufweisen. Die Krümmung des Z lässt sich dem jeweiligen Einsatzzweck anpassen. Figur 6 zeigt drei unterschiedliche Varianten. Natürlich wäre auch eine andere Form der Biegung 30, etwa eine Wellenform oder eine einfacher Bogen realisierbar.
Vor dem endgültigen Zuziehen des Fixierrings 20 wird in diesem Beispiel die Baugruppe am Rohr 18 befestigt, indem die Anlageflächen 24 der rohrseitigen Endabschnitte 22 der Klemmarme 16 mit dem Außenumfang des Rohrs 18 verschweißt werden. Die Klemmarme 16 sind somit fest und unverschieblich bereits vor dem endgültigen Festziehen des Fixierrings 20 mit dem Rohr 18 verbunden.
Über die Klemmarme 16 ist die Schelle 12 daher am Rohr 18 vormontiert und kann sich gegenüber diesem nicht mehr verschieben. Zum Abschluss der Mon- tagearbeiten wird die Versteilschraube 21 festgezogen und der Fixierring 20 auf seinen endgültig gewünschten Durchmesser reduziert.
Die Klemmarme 16 verformen sich in der Biegung 30 entsprechend der Durchmesserreduzierung, wobei sich die Krümmung in der Biegung 30 beim Zuziehen des Fixierrings 20 verstärkt. Daher behindern die Klemmarme die Klemmwirkung zwischen Fixierring 20 und Rohr 18 nicht.

Claims

Patentansprüche
1 . Baugruppe mit einer Schelle (12) und einer Montagehilfe zur Fixierung der Schelle (12) an einem Rohr (18), wobei die Schelle (12) einen Fixierring (20) aufweist, der das Rohr (18) umgibt, und die Montagehilfe (14) wenigstens zwei bezüglich des Fixierrings (20) radial einwärts gerichtete und gegenüber dem Fixierring (20) radial einwärts vorstehende Klemmarme (16) aufweist, die am Fixierring (20) befestigt sind, und wobei jeder Klemmarm (16) einen Klemmabschnitt (28) aufweist, der in einer Axialrichtung (A) neben dem Fixierring (20) angeordnet ist.
2. Baugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmabschnitt (28) wenigstens eine Biegung (30) aufweist und die Biegung (30) so ausgebildet ist, dass sich die Krümmung in der Biegung (30) beim Zuziehen des Fixierrings (20) verstärkt.
3. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Klemmabschnitt (28) in einer Z-Form gebogen ist.
4. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmarm (16) mit dem Fixierring (20) verschweißt ist.
5. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmarm (16) an seinem fixierringseitigen Ende einen Befestigungsabschnitt (26) aufweist, der an einem Außenumfang des Fixierrings (20) befestigt ist.
6. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Fixierrings (20) in Axialrichtung (A) gesehen konvex, insbesondere V- förmig, ausgebildet ist und der Befestigungsabschnitt (26) eine an die Außenkon- tur angepasste konkave Innenkontur aufweist.
7. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein rohrseitiger Endabschnitt (22) des Klemmabschnitts (28) vor dem Zuziehen des Fixierrings (20) mit dem Rohr (18) verschweißt ist.
8. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass sich die beiden Klemmabschnitte (28) entlang des Durchmessers des Fixierrings (20) gegenüberliegen.
9. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass rohrseitige Endabschnitte (22) der Klemmarme (16) jeweils Anlageflächen (24) bilden und sich die Anlageflächen (24) zu ihrem rohrseitigen Ende in Umfangsrichtung (U) in gleicher Richtung von ihrem jeweiligen Ansatz- punkt am Klemmarm (16) erstrecken.
10. Baugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (24) in Umfangsrichtung (U) konkav ausgebildet ist.
1 1 . Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmarm (16) aus einem Metallstreifen gebogen ist.
12. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierring (20) zwei freie Enden aufweist, die über eine Versteilschraube (21 ) miteinander verbunden sind, über die beim Zuziehen der Durchmesser des Fixierrings (20) verringert werden kann.
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