DE2703362A1

DE2703362A1 - Behaelter mit mehreren abteilungen

Info

Publication number: DE2703362A1
Application number: DE19772703362
Authority: DE
Inventors: Michel Sidore
Original assignee: MURGUE SEIGLE
Current assignee: MURGUE SEIGLE
Priority date: 1976-01-27
Filing date: 1977-01-27
Publication date: 1977-07-28
Also published as: JPS5292119A; IT1116694B; FR2339548A1; BE850223A; FR2339548B1; GB1567789A

Description

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P 11

MURGUE-SEIGLS

15, Avenue A. Einstein, F-69 VILLEURBAiTNE

OK. ING

H. KINKSLOEY

DH INCi

W. STOCKMAIR

DK INO AaEICAUcCX

K. SCHUMANN

DR, REB, NAT

P. H. JAKO3

G. BEZOLD

DR RER NAF OH-OCM

8 MÜNCHEN

MAXIMILlANSTrJASee

27. Jan. 1977

Behälter mit mehreren Abteilungen

Die Erfindung bezieht sich auf einen in mehrere Abteilungen unterteilten Behälter insbesondere für den Transport von Kohlenwasserstoffen. Derartige Behälter enthalten gewöhnlich mehrere Trennwände, welche an der Innenfläche eines zylindrischen Außenmantels befestigt sind, um diesen in mehrere voneinander getrennte Abteilungen zu unterteilen.

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Bei einer Ausführung eines solchen Behälters aus verstärktem Kunststoff haben die einzelnen Trennwände gewöhnlich die Form einer Kuppel von im wesentlichen konstanter Wandstärke. Zum Anbringen einer solchen Trennwand mit einem entlang dem Umfang verlaufenden verbreiterten Rand an einer dafür vorgesehenen Stelle im Außenmantel wird die Trennwand liegend in diesen eingeschoben und dann um 90° gedreht.

In einer solchen Ausführung stellt die Trennwand lediglich eine einfache Sperre dar und trägt nur in sehr geringem Maße zur Festigkeit des Behälters insgesamt bei. Durch das Ankleben der Trennwände mit ihren verbreiterten Umfangsrändern an der Innenfläche des Außenmantels ergeben sich abrupte Querschnittsänderungen an demselben, welche eine gleichmäßige Verteilung der Kräfte, denen der Behälter ausgesetzt sein kann, beeinträchtigen. Außerdem muß an der konvexen Seite jeder Trennwand eine Dichtung oder Manschette in dem hier zwischen der Trennwand und dem Außenmantel gebildeten spitzen Winkel angebracht werden, um die Ansammlung von Verunreinigungen in diesem schwer zugänglichen Winkel zu vermeiden. Ferner muß das Ende des verbreiterten Bandes nach dem Einkleben der Trennwand zum Zweck der Abdichtung und Versteifung mit einer Bandage abgedeckt werden.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines in mehrere Abteilungen unterteilten Behälters, welcher die vorstehend genannten Mangel nicht aufweist.

Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Behälters, bei welchem jede der an der Innenseite des Außenmantels befestigten Trennwände ein sich quer zur Wandung des Mantels erstreckendes mittleres Teil und ein im wesentlichen zylindrisches Umfangsteil aufweist, welches an der . Innenfläche des Außenmantels befestigt ist und über zwei einander gegenüberliegende Ausrundungen mit dem mittleren Teil verbunden ist.

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Aufgrund der beiden Ausrundungen zwischen dem mittleren Teil und dem Umfangsteil jeder Trennwand entsteht eine Art innerer Versteifungsring, welcher im Bereich der jeweiligen Trennwand zu einer günstigen Verteilung von auf den Behälter einwirkenden Kräften beiträgt. Durch das Vorhandensein der Ausrundungen ist auch die Ausbildung von spitzen Winkeln vermieden, welche bei der Reinigung des Behälters nur schwer oder garnicht erreichbar wären.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind einander benachbarte Trennwände durch einen Zwischenring voneinander getrennt, welcher sich in satter Anlage am Außenmantel des Behälters befindet. Mittels solcher Zwischenringe lassen sich abrupte Änderungen der Wandstärke über die Länge des Außenmantels vermeiden, so daß der Behälter über seine Länge eine im wesentlichen konstante Wandstärke erhält, was zu seiner mechanischen Festigkeit beiträgt. Die Zwischenringe ermöglichen es ferner, den Abstand zwischen zwei einander benachbarten Trennwänden und damit das Volumen jeder Abteilung sehr genau zu bestimmen. Die Zwischenringe können aus einem gegenüber chemischer Korrosion sehr Xiiderstandsfähigen Material von gegebenenfalls relativ geringer mechanischer Festigkeit sein, wobei der Außenmantel dann aus einem anderen V/erkstoff gefertigt werden kann, welcher lediglich, gegenüber atmosphärischen Einflüssen widerstandsfähig zu sein braucht.

In einer vorteilhaften Ausführung sind die einzelnen Trennwände aus einem Kunststoff und haben gegebenenfalls einen Kern aus mit feinen Glaskügelchen od. dergl. versetztem Kunststoff oder einem Schaumstoff.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters der vorstehend beschriebenen Art, bei welchem eine Anzahl von Trennwänden hergestellt wird, welche entlang ihrem Umfang jeweils eine an den beiden gegen-

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übsrliegenien Enden zv/ei zylindrische Absätze aufweisende zylindrische Fläche haben, die Trennwände mittels voz^%gefertigter Zwischenringe von vorbestiranter länge, welche
in den einander zugewandten Absätzen jeweils zweier benachbarter Trennwände Aufnahme finden, miteinander verbunden werden, und anschließend ein AuBenEantel auf die aus den Trennwänden und den vorgefertigten Zwischenringen gebildete Anordnung aufgebracht wird, vorzugsweise indem mit einem Harz getränkte Fasern oder Bänder auf den durch die genannte Anordnung dargestellten Kern gewickelt werden.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung erläutert- Es zeigen:

Fig. 1 eine in Längsschnitt dargestellte Teilansicht eines erfindungsgeaäßen Behälters axt mehreren Abteilungen,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des in Fig. 1 gezeigten Behälters und

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Schnittansicht in einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt einen Behälter 10 mit wenigstens zwei Abteilungen beispielsweise für den Transport von Kohlenwasserstoffen.

Der in Fig. 1 nur zum Teil dargestellte Behälter 10 hat
einen im wesentlichen zylindrischen Außenaantel 12 von
kreisförmigem oder anderem Querschnitt, zwei an den Enden des Außenmantels 12 angebrachte Abschlußwände 14 und wenigstens eine an der Innenseite des Außenmantels befestigte Trennwand 16, welche den Innenraun des Behälters in zwei Abteilungen 18a, 18b unterteilt. Die Trennwand 16 kann
geschlossen ausgeführt sein, so daß sie eine abdichtende Sperre zwischen den einander benachbarten Abteilungen dar-

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stellt, sie kann jedoch auch als Scfrt#al!dämpfer ausgebildet sein und die beiden benachbarten Abteilungen miteinander verbindende Durchlässe geeigneter Größe aufweisen. Ein solcher Schwallbrecher dient dazu, die Masse der Flüssigkeit in einzelne Teilmassen zu unterteilen, ohne im Bedarfsfall die Strömung der Flüssigkeit von einer Abteilung zur anderen nennenswert zu behindern.

In diesem Sinne bezeichnet der hier verwendete Ausdruck "Abteilung" ein durch zi*ei einander benachbarte Trennwände begrenztes Volumen. Dieses kann also durch zwei geschlossene Trennwände, durch zwei Schalldämpfer oder auch durch eine geschlossene Trennwand und einen Schwalldämpfer begrenzt sein.

In der dargestellten Ausführung haben die Abschluß- und Trennwände 14 bzw. 16 die gleiche Form. In anderen Ausführungen können jedoch die Abschlußwände an den Enden des Außenmantels 12 eine von der der Trennwände verschiedene Form aufweisen.

Jede Abschluß- oder Trennwand 14 bzw. 16 setzt sich im wesentlichen zusammen aus einen mittleren Teil 20, welches sich quer zur zylindrischen Innenfläche 22 des Mantels 12 erstreckt, und einem Umfangsteil 24 von im wesentlichen zylindrischer Form, welches sich mit seiner Außenfläche 26 in satter Anlage an der Innenfläche 22 des Mantels befindet und in im folgenden beschriebener Weise daran befestigt ist. Das Umfangsteil 24 ist in seinem mittleren Bereich 28 über zwei gleichen oder verschiedenen Sadius aufweisende Ausrundungen 30, 32 mit dem Band des mittleren Teils 20 verbunden. Die beiden Ausrundungen bilden zusammen mit dea Umfangs— teil 24 eine Art Versteifungsring zur Verbesserung der Festigkeit des Mantels 12 im Bereich der jeweiligen Abschlußoder Trennwand.

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Das mittlere Teil 20 hat vorzugsweise eine variable Stärke, so daß sich, wie in Fig. 1 und 2 zu erkennen, die Form einer Zerstreuungslinse oder, wie in Fig. 3 dargestellt, einer Sammellinse ergibt, wobei die eine Oberfläche 34-in jedem Falle konvex und die andere Oberfläche 36 konkav ist. Je nach den Kräften, denen der Behälter in seiner Verwendung ausgesetzt ist, können auch andere Formen zur Anwendung kommen. Für einen durch erhöhten Innendruck beanspruchten Behälter verdient die in Fig. 1 und 2 dargestellte Form den Vorzug, während bei niedrigeren Drücken vorzugsweise die in Fig. 3 gezeigte Form verwendet wird.

Durch zweckmäßige Wahl der Wölbung und der Wandstärkenverteilung der Trennwände lassen sich Verformungen des Behälters auf ein iiindestmaß beschränken und seine Festigkeit erhöhen.

Die Umfangsfläche 26 jeder Abschluß- oder Trennwand 14 bzw. 16 hat an beiden Enden ein Paar zylindrische Absätze 38, 40 von gleicher radialer Tiefe, auf welche jeweils ein Zwischenring 42 aufsetzbar ist, dessen Wandstärke konstant und gleich der radialen Tiefe der Absätze ist. Die Außenfläche 44 jedes Zwischenrings 42 ist, wie nachstehend erläutert, fest mit der Innenfläche 22 des Mantels 12 verbunden.

Die Zwischenringe 42 dienen dazu, den Wandungen der Abteilungen 18 des Behälters eine im wesentlichen gleichmäßige Stärke zu verleihen. Da sie fest mit dem Mantel 12 verbunden sind, verhindern sie eine abrupte Änderung der Wandstärke an den Enden des Umfangsteils 24 der jeweiligen Trennwand. Die Zwischenringe 42 stützen sich an einer durch den jeweiligen Absatz 38 oder 40 gebildeten Stufe 46 bzw. 48 ab und bestimmen dadurch den genauen Abstand zwischen einander benachbarten Abschluß- oder Trennwänden 14 bzw. 16 und somit auch das Volumen der dazwischen liegenden Abteilung 18.

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Ein Behälter der vorstehend beschriebenen Art kann vorzugsweise nach folgendem Verfahren gefertigt werden:

Zunächst werden die verschiedenen Abschluß- und Trennwände 14 bzw. 16 gefertigt, welche notwendig sind, den Behälter in die gewünschte Anzahl von Abteilungen 13 zu unterteilen. Die Wände xorden unter Anwendung eines im folgenden noch beschriebenen Verfahrens vorzugsweise aus Kunststoff .hergestellt .

Anschließend v/erden auf die Absätze 38 und 40 der Wände 14 und 16 Zwischenringe 42 von vorbestimüiter Länge aufgesetzt. Die Zwischenringe können von einem Rohr geschnitten werden, welches in bekannter Weise durch Aufwickeln von mit einem duroplastischen Harz getränkten Glasfaserbändern oder -strängen gefertigt ist. Für die Zwischenringe findet vorzugsweise ein Werkstoff verwendung, welcher gegenüber in den einzelnen Abteilungen 18 des Behälters aufzubewahrenden oder zu transportierenden Flüssigkeiten oder Gasen korrosionsbeständig ist.

Nach dem Aufsetzen der Zwischenringe 42 auf die Absätze 38 und 40 und ihrer Befestigung durch Schweißen oder Kleben kann das so erhaltene zylindrische Gebilde mit dem äußeren Mantel 12 versehen werden. Dazu verwendet man einen Werkstoff mit guten mechanischen Eigenschaften, so daß der Mantel zusammen mit den Wänden 14 und 16 die auf den Behälter einwirkenden Kräfte aufzunehmen vermag.

In einer bevorzugten Ausführung wird der Mantel 12 aus einander überkreuzenden Wicklungen von mit einem duroplastischen Harz getränkten Glasfaserbändern oder -strängen hergestellt. Dabei kann der Mantel 12 direkt auf den von den Wänden 14, 16 und Zwischenringen 42 gebildeten Kern gewikkelt werden. Dadurch erhält man einen sehr homogenen Aufbau, da der Mantel die verschiedenen Teile fest miteinander ver-

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bindet. Die feste Verbindung führt zu einer günstigen Ver teilung der auftretenden Kräfte und damit zu einer hohen mechanischen Festigkeit das Behälters.

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Die Abschluß- und Trennwände 14- bzw. 16 können in foj -gender Weise hergestellt werden:

In einem ersten, im wesentlichen mit handwerklichen Mitteln durchführbaren Verfahren, werden zunächst zwei Wandungen, welche nachher die einander gegenüberliegenden Oberflächen 3^ und 36 der 'Trennwand bilden sollen, irr. Handauflageverfahren hergestellt, indem mit eineia duroplastischen Harz getränkte Glasfasermatten schichtweise auf eine Form gelegt v/erden. Jede Wandung erhält entlang dem Umfang einen zylindrischen Sand, welcher bei der einen Wandung an der konkaven und bei der anderen an der konvexen Seite hervorsteht.

Die beiden Wandungsteile werden anschließend unter 2⁷jvischenlage einer vorgefertigten Zwischenschicht aus einem Schaumstoff oder einer getränkten Filzmatte in einer Presse mit einem zylindrischen Ring zusammengeklebt, welcher nachher die Umfang3flache 26 der Wand bildet. Die zylindrischen Ränder der Wandungsteile stehen dabei jeweils um ein Stück über den Ring hervor, so daß die beiden zylindrischen Absätze 38 und 4-0 entstehen.

Gegenüber dieser Arbeitsweise verdient ein Formverfahren den Vorzug, bei welchem ein geeignetes Harz, etwa ein Polyester, in eine der Gestalt der herzustellenden Wand entsprechende Form injiziert wird.

Im Hinblick auf die vorgesehene Wandstärke ist es vorfeeilha:'¹:, vor dem Injizieren des Harzes eine Kernlage in die Fon,: einzubringen. Diese kann ein Formteil aus einem mit fein α Glaskügelchen od. dergl. versetzten Harz oder aus einem anderen leichgewichtigen Material sein, welche bestimmte

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mechanism'ay Eigenschaften wie hoho Widers bande; fähi^koit gegenüber Scherkräften und Kompression aufweist'.

Ik ei η or ersten Ausführung verwendet man für die Keralage vor ζ ug c»w ei. se ein Füllmaterial in Form von Fh en öl harz kü^elchen, Glaskügslchen oder Kübele hen aus einem un';er der 3e-,oichnun<;i "GilP.A'ii" haadelijüblichen Material, weiches ein thermoplastisches Vinylidenchlorid-'-Hischpolyraer (Acrylnitril) ist.

In einer zweiten Ausführung verwendet man für die Kernlage vorzugsweise einen Zellen- oder Schaumstoff in Gestalt ein Foralinvio oder Zuschnitts. Als Beispiele seien genannt Polyurethanscha'im, Balsa, expandiertem Polystyrol, Pheaolharzschaum, Wabenko'rper aus wahlweise nit einea Hars getränktem Karton oder aus Aluminium, eine Fora aus Hirnhol ξ usw..

Ebenfalls kann die Form vor dem Injizieren des Harzes mit einem geeigneten Material ausgekleidet werden, etwa mit einer Glasfaseraatte oder besser noch mit Fasermatten, '.welche Kügelchen der vorstehend angeführten Art enthalten.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere im Hinblick auf die Form der Abschluß- und Trennwände sowie auf ihre Fertigung sind im Rahmen der Erfindung verschiedene Abwandlungen möglich.

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Claims

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K. SCHUMANN

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P. H. JAKOB G. BEZOLD

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8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASS« «3

?_5_5_2™ⁿ £_§ ⁿ_^s E £_H_£-.liw^ — -

ej In meiarere Abteilungen unterteilter Behälter mit ner Anzahl von Trannwänden, welche an der Innenfläche eines zylindrischen äußeren Mantels befestigt sind und dessen Innenraum in mehrere Abteilungen unterteilen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trennwand (16) ein quer zur Innenfläche des Mantels (12) angeordnetes mittleres Teil (20) und ein im wesentlichen aqrlin- ^„. driecheß Uofmagsteil (24) aufweist, weloaes an der Innen- -^ fläche (22) des Mantels befestigt ist und über zwei einander gegenüberliegende Ausrundungen (30, 32) Bit dem mittleren Teil verbunden ist, so daß es ie Bereich der Verbindungsstelle beiderseits über das mittlere feil hinausragt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einander benachbarte Trennwände (16)

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ORIGINAL INSPECTED

durch ίίΐηοα Zwischenring (^l'~2) voneinander goi-reaat; sind, Solcher sich in. satter Anlage an der Innenfläche (22) des flantols (12) befindet und/oder daran befestigt ist.

3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß joder Zwischenring (^/.^L2) mit seiner. b:?idt;n Ecden in einen in der Außenfläche (26) der jΏ.-eiligen Trennwand (16) gebildeten zjlindrischon Absatz (3Ö, 40) eingesetzt ist.

4. Behälter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Teil (20) ,leder Trermv/and (16) die Form einer konkaven oder konvexen Linse hat, so daß es an verschiedenen Stellen eine vorbestimiate Wandstärke und damit eine bestimate Steifigkeit auf v/eist.

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den einander gegenüberliegenden Oberflächen (34, 3S) des mittleren Teils (20) jeder Trenn wand (16) die eine konvex und die andere konkav ist.

6. Behälter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Hantel (12) an seinen Enden durch zwei Abschlußwände (14·) verschlossen ist, welche die gleiche Form haben tonnen wie die Trenn* wände (16).

7. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trenn- oder Abschlußwand (16 bzw. 14) aus einem plastischen Werkstoff geformt ist und gegebenenfalls eine Kernlage aus einem Kunstharz-Formteil mit einer Füllung von feinen Kügelchen oder aus einem Zellengebilde enthält.

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ORIGINAL INSPECTED

8. Behälter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Mantel (12) uril/ocler dir- Trenn- und/oder Abschlußwände (16 b-iw. 1-0 aus verstärktem Kunststoff sind.

9- Vorfahren zum Herstellen, eines in mehrere Abteilungen untsrto.ilton Behälters nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bin 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Trenn- und Abschlußwänden hergestellt wird, welche entlang dea Umfang eine zylindrische Fläche mit an beiden Enden gebildeten, ebenfalls zylindrischen Absätzen auf v/ei sen, daß die 'Trenn- und Abschlußwände mittels vorgefertigter Zvrischenringe von vorbestimaifcer Länge, welche auf die einander gegonübοfliegenden zylindrischen Absätze einander benachbarter Wände aufgesetzt werden, miteinander verbunden werden-, und daß auf die aus den Wänden und den vorgefertigten Zwischenringen gebildete Anordnung ein zylindrischer äußerer Mantel aufgebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Hantel aufgebracht wird, indem die aus den Wänden und den vorgefertigten Zwischenringen gebildete Anordnung mit harzgetränkten Bändern oder Fasern bewickelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Trenn- oder Abschlußwände ein Harz, etwa ein Polyester, in eine Form injiziert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Injizieren des Harzes eine Kernlage in die Form eingebracht wird.

15· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernlage ein Formteil aus einem

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Harz mit einem Füllmaterial etwa in Form kleiner Kügelchen ist.

Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernlage ein vorgeformtes Teil aus einem Material mit zellenförmigem Aufbau ist.

15· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernlage aus wenigstens einer Filzlage mit feinen Kügelchen als Füllmaterial gebildet ist.

16. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung jeder Trenn- oder Abschlußwand zwei entlang ihrem Umfang einen zylindrischen Rand aufweisende Wandungsteile aus verstärktem Kunststoff geformt werden, welche dann mit ihren Rückseiten aneinanderliegend · mittels eines sie umgebenden Rings, in welchen ihre zylindrischen Ränder teilweise eingelassen werden, miteinander verbunden werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Wandungsteilen jeder Trenn- oder Abschlußwand eine vorgeformte Kernlage angeordnet und stoffschlüssig befestigt wird, so daß die Wand einen Schichtaufbau erhält.

18. In mehrere Abteilungen unterteilter Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß er unter Anwendung eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 17 hergestellt ist.

19. Abschluß- oder Trennwand für die Verwendung in einem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß sie ein konkaves oder konvexes, linsenförmiges mittleres Teil (20) und ein mit diesem über zwei einander gegenüberliegende Ausrundungen

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(30, 32) verbundenes im wesentlichen zylindrisches Urafangsteil (24) aufweist, an dessen beiden Enden zwei zylindrische Absätze (38» 4-0) zum Aufsetzen jeweils eines Zwischenrings (4-2) gebildet- sind.

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