DE2908778A1

DE2908778A1 - Absperrorgan, insbesondere schieber

Info

Publication number: DE2908778A1
Application number: DE19792908778
Authority: DE
Inventors: Madden T Works
Original assignee: FIP SA de CV
Current assignee: FIP SA de CV
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1979-09-20
Also published as: JPS5547076A; US4165064A; CA1088493A; GB2016118A; BR7901511A; GB2016118B; JPS6149541B2

Description

Absperrorgan, insbesondere Schieber

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 .

Die Erfindung betrifft im allgemeinen Absperrorgane mit Schieberplatten, die innerhalb eines rechtwinkligen unter Druck stehenden Abschnittes eines Gehäuses mit Hilfe eines Schaftes bewegbar sind, wobei der Schaft die Schieberplatte mit einer Deckelanordnung verbindet, die am äusseren Ende des Abschnittes angeordnet ist. Ein derartiger Abschnitt weist ein oder mehrere Teile auf, die unter Intervallen entlang des Gehäuseabschnittes angeschweisst sind, um diesen gegenüber zu starken Biegungen infolge von Innendrücken innerhalb des Absperrorgans abzusichern und zu verstärken. Insbesondere ist die Erfindung in Schiebern verwirklicht, bei welchen ein Teil ein bandförmiger Flansch ist, der am Gehäuseabschnitt nahe dessen offenem Ende befestigt und senkrecht zu diesem angeordnet ist, derart, dass eine Einrichtung gebildet ist, an welcher ein Befestigungsflansch der Deckelanordnung verschraubbar ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Absperrorgans nach der Erfindung, wobei ein Teil des Gehäuses gebrochen dargestellt ist, um die Schieberplatte in geöffneter Position bezüglich der die Pipeline verbindenden Rohrteile an den entgegengesetzten Vorderwänden des Gehäuses wiederzugeben;

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Fig. 2 ist eine horizontale Schnittansicht von Linie 2-2 in Fig. 1, wobei in gebrochenen Linien die erstbeschriebene Ausführungsform der Verstärkungseinrichtung dargestellt ist, mittels welcher der Verstarkungsflansch mit dem Gehäuse in Verbindung steht;

Fig. 3 ist eine vertikale Teilschnittansicht von Linie 3-3 in Fig. 1, unter Darstellung der Schraubverbindung des Befestigungsflansches an der Deckelanordnung mit dem Verstarkungsflansch am oberen Ende des Gehäuses;

Fig. 4 ist eine der oberen Ecke nach Fig. 2 vergleichbare horizontale Teilschnittansicht des Absperrorgans, wobei in gebrochenen Linien die zweite Ausführungsform der Verstärkungsanordnung dargestellt ist;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht des oberen Endes des Gehäuseabschnittes und des Verstärkungsflansches an einem Ende desselben, wobei zusätzlich eine bogenförmige Platte dargestellt ist, welche den Flansch mit den Enden der Vorderwände des Gehäuseabschnittes gemäss der letztbeschriebenen Ausführungsform nach der Erfindung verbindet; und

Fig. 6 ist eine Schnittansicht von Linie 6-6 in Fig. 5, wobei der Schnitt durch einen Teil des Gehäuseabschnittes und durch den Verstärkungsflansch gelegt ist und die bogenförmige Verbindungsplatte dargestellt ist.

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In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Gehäuse 21 dargestellt, welches einen länglichen, im wesentlichen rechtwinkligen Abschnitt 22 aufweist. Dieser ist mit verhältnismässig dicken, langen vorderen Wänden 23 versehen, die an verhältnismässig dünnen, kurzen Seitenwänden 24 angeschweisst sind. Die vorderen Wände erstrecken sich auf der gesamten Breite des rechtwinkligen Abschnittes, wobei die entgegengesetzten Enden der kurzen Seitenwände an ihren Innenflächen angeschweisst sind (Fig. 2 und 4), derart, dass die vier Ecken des Abschnittes gebildet sind. Es s&i darauf hingewiesen, dass der rechtwinklige Aufbau nur beispielhaft erläutert wurde, d.h., dass das Gehäuse wie bei Konstruktionen bekannter Art aus Platten anderer Konstruktion und Grosse bestehen kann, welche in verschiedener Weise miteinander verschweisst sind.

Gemäss Fig. 1 sind axial fluchtende Öffnungen in den Vorderwänden, im wesentlichen mittig zwischen den oberen und unteren Enden des rechtwinkligen Gehäuseabschnittes, ausgebildet. Das Gehäuse 21 weist auch Verbindungsrohre 27 auf, die beispielsweise durch Schweissung an den vorderen Wänden angebracht sind und mit den Öffnungen der vorderen Wände fluchten. Jedes derartige Verbindungsrohr weist an seinem äusseren Ende einen Flansch 28 oder eine andere Einrichtung auf, mittels welcher die Verbindung mit einer sogenannten Pipeline hergestellt wird.

Am oberen Ende des rechtwinkligen Abschnittes 22 des Ventilgehäuses ist eine Deckelanordnung 26 vorgesehen, deren Befestigungsart nachfolgend erläutert ist. Am Deckel ist ein Antriebsorgan 29 angeordnet, welches durch ein Handrad betätigbar ist und mittels eines Schaftes 30 mit denn oberen Ende einer Schieberplatte 31 in

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Verbindung steht. Auf diese Weise kann die Schieberplatte zwischen geöffneter Position und geschlossener Position bezüglich der Verbindungsrohre verlagert werden. Wie schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, erstreckt sich der Schaft von der Schieberplatte durch das offene obere Ende des rechtwinkligen Gehäuseabschnittes zur Deckel- oder Verschlussanordnung. Dabei verläuft der Schaft durch eine abgedichtete Öffnung einer Befestigungsplatte 40 am geschlossenen unteren Ende der Deckelanordnung, wie dies an sich bekannt ist.

In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Schieberplatte 31 eine Öffnung 33, welche in Fluchtung mit den Verbindungsrohren oder ausser Fluchtung mit diesen verlagerbar ist. Wenn die Schieberplatte gemäss Darstellung angehoben ist, fluchtet die Öffnung 33 mit den Öffnungen der Verbindungsrohre, d.h., dass der Schieber geöffnet ist. Da sich die rechtwinklige Verlängerung des Schiebergehäuses sowohl über als auch unterhalb der Verbindungsrohre erstreckt, kann sich die Schieberplatte frei nach unten in eine geschlossene Position bewegen, wenn der Antrieb 29 an der Deckelanordnung in geeigneter Weise betätigt wird.

Das untere Ende des rechtwinkligen Gehäuseabschnittes ist mittels eines Bodenflansches 32 geschlossen, der an allen vier Wänden angeschweisst oder auf andere Weise befestigt ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Flansch von den Seiten- und Vorderwänden nach aussen, derart, dass eine gute Abstützung für das Schiebergehäuse gebildet ist.

Wie vorstehend erwähnt wurde, ist ein bandförmiger Verstärkungsflansch 37 vorgesehen, in welchem eine rechtwinklige Öffnung 35

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ausgebildet ist. Der Flansch 34 ist in einer das obere Ende des rechtwinkligen Abschnittes umgebenden Lage angeordnet, d.h. nahe des Befestigungsflansches 40 des Deckels 26 vorgesehen. Insbesondere erstreckt sich der Flansch 34 von den Vorderwänden und Seitenwänden des Gehäuseabschnittes rechtwinklig. Da der Gehäuseabschnitt vertikal angeordnet ist, liegen die oberen und unteren Flächen des Flansches 34 in im wesentlichen horizontalen Ebenen.

Gemäss Fig. 2 passt die den Flansch 34 durchsetzende Öffnung 35 sehr eng um das obere Ende des rechtwinkligen Abschnittes, wobei die Zwischenteile der langen Seiten der Innenkanten dieser Öffnung direkt mittels Schweissverbindungen 36 an den Vorderwänden des Gehäuseabschnittes angebracht sind. Infolgedessen sind die Innenkanten oder Innenecken als auch die Seitenkanten des Flansches 34 in einer den Seitenwänden des rechtwinkligen Abschnittes gegenüberliegenden Lage frei von direkter Befestigung mit dem Gehäuseabschnitt.

Das obere Ende der vorderen Wände und der Seitenwände des Gehäuseabschnittes ist nahe seiner Innenkante mit einer Ausnehmung versehen, derart, dass am oberen Ende des rechtwinkligen Gehäuseabschnittes eine kontinuierliche Leiste 37 gebildet ist. Wie nachfolgend im einzelnen erläutert ist, ist an dieser Leiste ein Dichtungsring 38 aufgenommen, so dass eine Abdichtung zwischen dem rechtwinkligen Gehäuseabschnitt und dem unteren Ende des Deckels gebildet ist, wenn letzterer mit dem Gehäuseabschnitt in Verbindung steht.

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Wie vorstehend erwähnt wurde, ist die Gehäuseanordnung mit dem verstärkenden Flansch 34 und somit mit dem rechtwinkligen Gehäuseabschnitt mittels Schrauben 39 verbunden, die sich durch Öffnungen im Flansch 40 und in Gewindebohrungen 40a des Verstärkungsflansches erstrecken. Durch Anziehen der Schrauben werden die Verstärkungs- und Befestigungsflansche aufeinander zugewandt gezogen. Wenn die Schrauben oder Schraubbolzen angezogen sind, dann steht die obere Seite oder die Oberfläche des Verstärkungsflansches unter einem kurzen Abstand von der unteren Seite des überhängenden Teils des Befestigungsflansches 40, derart, dass die Anlage der Unterseite des Befestigungsflansches am oberen Ende des Gehäuseabschnittes sichergestellt ist und der Dichtungsring 38 zwischen dem Gehäuse und der Deckelanordnung zusammengedrückt werden kann. In bekannter Weise weist der Befestigungsflansch eine Öffnung auf, durch welche sich der Schaft 30 der Schieberplatte unter Abdichtung erstreckt, wenn er durch den Antrieb 29 betätigt wird.

Gemäss Fig. 3 und 4 verbinden Bolzen 39 den Befestigungsflansch und den Verstärkungsflansch nicht nur entlang des Mittelteils des Verstärkungsflansches, welcher mit den Vorderwänden des rechtwinkligen Gehäuseabschnittes verbunden ist, sondern auch entlang unbefestigter Teile, d.h. entgegengesetzt befindlich zu den Enden der Vorderwände und somit zu ihren Ecken, als auch entlang der Seitenwände des Abschnittes. Gemäss Fig. 2 erstrecken sich diese Schrauben oder Schraubbolzen durch die Flansche in einer den Ecken des Gehäuseabschnittes entgegengesetzten Lage als auch entlang der Seiten der Flansche, entgegengesetzt zu den Seitenwänden des Gehäuseabschnittes, als auch zwischen den Eckenbolzen.

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Falls die ungesicherten Teile des Verstärkungsflansches 34 zu stark auslenken würden, dann könnten die Bolzen oder Schrauben 39 nicht ausreichend angezogen werden, um den Dichtungsring 38 zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Befestigungsflansch zur Wirkung kommen zu lassen. Um eine derartige unangemessene Auslenkung zu vermeiden, sind diese ungesicherten Teile des Verstärkungsflansches durch Mittel verstärkt, mit welchen sie mit den Vorderwänden des Gehäuseabschnittes verbunden sind. Obwohl mit der vorliegenden Anmeldung drei derartige Ausführungsfornnen der Verstärkungsmittel wiedergegeben sind, können andere Ausführungsfornnen anderer Formgebung und anderer Dimensionierung zur Anwendung gelangen, falls diesen Ausführungsformen gemeinsam ist, dass sie so angeordnet und ausgerichtet sind, dass sie eine vei— hältnismässig hohe Festigkeit bezüglich Kräften besitzen, die senkrecht zum Verstärkungsflansch gerichtet sind, so beispielsweise bei Kräften, welche durch das Anziehen der Schrauben zur Wirkung gelangen. Gleichzeitig besitzen die Verstärkungsmittel verhältnismässig geringe Festigkeit bezüglich Kräften, welche aus einer Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Flansch parallel zu diesem resultieren, so bei Relativ bewegung en der Ecken des Gehäuseabschnittes und des Verstärkungsflansches, wenn sich die Vorder- und Seitenwände des Gehäuseabschnittes infolge von Innendrücken innerhalb des Gehäuses biegen.

Gemäss Fig. 1 bis 3 kann diese Verstärkungseinrichtung je eine vertikal angeordnete Winkelplatte 42 umfassen, die sich jeweils diagonal bezüglich der Ecken des rechtwinkligen Gehäuseabschnittes und des Verstärkungsflansches erstreckt. Das innere Ende der Winkelplatte ist an jeder Seite der Ecken bei 43 mit der Vorderwand des Gehäuseabschnittes verschweisst, während die Seiten-

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kanten ihres oberen Endes bei 44 mit der Unterseite des Verstärkungsflansches 34 ausserhalb der Innenecke oder Innenkante des Flansches verschweisst sind.

Da sich die Winkelplatte bzw. das Winkelstück 42 im wesentlichen in vertikaler Ebene erstreckt, besitzt es eine hohe Festigkeit oder Starrheit bezüglich von Kräften, die senkrecht auf den Flansch einwirken, so beispielsweise bezüglich von Kräften, die beim Festziehen der Schrauben an den ungesicherten Teilen des Flansches auftreten. Da die Winkelplatte 42 verhältnismässig dünn ist, besitzt sie andererseits verhältnismässig geringe Steifheit bezüglich von Kräften, die bei Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Flansch parallel zu diesem und somit im wesentlichen horizontal auftreten.

Da alle vier Seiten des verstärkenden Flansches 34 im wesentlichen gleiche Breite besitzen, erstreckt sich die Winkelplatte etwa auf 45 zur Richtung jeder ihrer Seiten. Die Breite der Seitenkanten kann sich offensichtlich ändern, so beispielsweise werden die Platten infolge der Horizontalkräfte in anderer Winkellage angeordnet, erstrecken sich jedoch immer noch im wesentlichen diagonal bezüglich der Ecken. In jedem Fall sollte sich die Winkelplatte nicht parallel zu einer der Flanschseiten erstrecken, sondern eher winklig bezüglich beider Seiten und vorzugsweise im wesentlichen diagonal bezüglich der Ecken verlaufen.

Die Ausführungsform des in Fig. 4 dargestellten Absperrorgans bezw. Schiebers ist identisch mit derjenigen nach den Fig. 1 bis 3, mit der Ausnahme, dass die die ungesicherten Teile des Verstärkungsflansches 34 versteifende Winkelplatte aus einem Paar

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von Winkelstücken oder Winkelplatten 45 gefertigt ist. Diese sind im wesentlichen parallel und unter Abstand zueinander gehalten. In einer der Winkelplatte bzw. dem Winkelstück 42 vergleichbaren Weise sind die Platten 45 vertikal ausgerichtet und erstrecken sich irn wesentlichen diagonal bezüglich der Ecken des rechtwinkligen Gehäuseabschnittes und des Verstärkungsflansches, wobei das innere Ende jeder Platte an der Vorderwand des Gehäuseabschnittes befestigt ist, während das Aussenende an der Unterseite des Verstärkungsflansches angebracht ist.

Von der Seite sieht das Paar von Winkelstücken oder Winkelplatten 45 so aus wie die in Fig. 3 dargestellte Winkelplatte 42. Gemäss Fig. 4 sind die inneren Enden der Winkelplatten 45 quadratisch und an den Erden und Seiten der Vorderwände des Gehäuseabschnittes mittels Schweissnähten 46 angebracht. Die Seitenkanten der Winkelplatte 45 sind nahe ihren oberen Enden an der Unterseite des Verstärkuncu-^flansches 34 mittels Schweissverbindungen 47 angebracht.

Obwohl el"3 letztgenannte Ausführungsform der Verstärkungseinrichtung der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Anordnung im wesentlicher! älvsli-, kann sie einen gewissen Vorteil dahingehend bieten, dass sog;·,' weniger Steifheit bezüglich von Kräften erwünscht ist, die aus e:ne,- Relativbewegung zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Flansch parallel zum Verstärkungsflansch entstehen. So kann durch die Anordnung der Verstärkungs- oder Winkelplatte aus zwei derartigen Einzeiplatten 45, von welchen jede im wesentlichen eine Hälfte der Dicke der einzelnen Platte 42 besitzt, diese geringere Starrheit abgeleitet werden, ohne dass ein Verzicht auf die verhältnismässig hohe Starrheit und Festigkeit bezüglich der senkrecht zum Flansch wirkenden Kräfte in Kauf genommen werden müsste.

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Wie im Falle der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das in Fig. 5 und 6 teilweise dargestellte Absperrorgan identisch mit demjenigen nach den Fig, 1 bis 3_S mit der Ausnahme, dass die die ungesicherten Teile des Verstärkungsflansches 34 mit dem rechtwinkligen Gehäuseabschnitt verbindenden Verstärkungsmittel anders ausgestaltet sind. Diese Verstärkungsmittel umfassen eine bogenförmige Platte 50, welche als ein Bogen so ausgerichtet ist, dass der Mittelteil nahe des Mittelteils der Seite des Verstärkungsflansches , d.h. entgegengesetzt zum Mittelteil der Seitenwand des rechtwinkligen Gehäuseabschnittes, angeordnet ist_s während die entgegengesetzten Enden nahe der Enden der Seitenwände 23 des Gehäuseabschnittes unterhalb des Flansches zu liegen kommen. Bei dieser Anordnung sind die inneren und äusseren Kanten des bogenförmigen oberen Endes des Mittelteils des Verstärkungsflansches bei 51 an der Unterseite des Verstärkungsflansches angeschweisst, während die entgegengesetzten Enden dieser Platte mit den Enden der langen vorderen Wände verschweisst sind_s wobei U-förmige Schweissverbindungen 52 entlang der Seiten und unteren Enden bestehen.

Die Platte 50 ist verhältnismässig dünn und so geformt, dass gemäss Fig. 6 ihre vorderen und rückwärtigen Enden schräg nach unten und nach innen gerichtet auf den Gehäuseabschnitt zu verlaufen, derart, dass die Platte, gesehen von der Seite (Fig. 6), etwa eine L-Formgebung besitzt. Auf diese Weise kann der bogenförmige Mittelteil an der Unterseite des Verstärkungsflansches ausserhalb der entgegengesetzt gerichteten Seitenwände des Gehäuseabschnittes angeschweisst sein, während die Seitenkanten des unteren Endes gegenüber den Enden der Vorderwände angeordnet und an diesen angeschweisst sind.

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We;ν, dl-3 Platte atf e:ase Weise angeordnet ist, dann vermittelt ihre Bogenform eine -erhältnismässig hohe Starrheit und Festigkeit bezüglich von Kräften, die auf Schraubbelastung zurückzuführen sind, und welche infolgedessen senkrecht zum Verstärkungsflansch wirken«, Da die Platte verhaltnismassig dünn ist, sind die Enden des Bogens verhaltnismassig frei, sich bei horizontalen Kräften aufeinander zugewandt und voneinander abgewandt zu bewegen«: Die Mitte des Bogens ist senkrecht zur Seitenwand des Gehäuseabschnittes verhaltnismassig frei, derart, dass die bogenförmige Platte verhaltnismassig geringe Steifigkeit oder Starrheit bezüglich von Kräften einnimmt, welche durch Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Flansch in einer im wesentlichen horizontalen Ebene .!ervorgerufen sind.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 .) Absperrorgan, insbesondere Schieber, mit einem Gehäuse, welches einen länglichen, im wesentlichen rechtwinkligen Abschnitt aufweist, derart, dass die vorderen Wände des Abschnittes länger sind als die Seitenwände, mit fluchtenden Verbindungsrohren, welche an den Vorderwänden befestigt sind, mit einer Deckelanordnung, welche an einem Ende des rechtwinkligen Abschnittes angebracht ist und mit einer Schieberplatte, welche durch einen im Deckel gelagerten Schaft betätigbar ist, derart, dass die Schieberplatte bezüglich der Verbindungsrohre zwischen geöffneter und geschlossener Position verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan fernerhin mit einem bandförmigen Verstärkungsflansch versehen ist, dessen rechtwinklige Öffnung den rechtwinkligen Gehäuseabschnitt nahe der Deckelanordnung umgibt und senkrecht dazu ausgerichtet ist, dass Schweissverbindungen die Innenkanten des Flansches nur mit den Mittelteilen der Vorderwände des Gehäuseabschnittes verbinden, dass eine Einrichtung die Deckelanordnung mit dem Verstärkungsflansch verbindet und mit einem Befestigungsflansch nahe des Endes

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des Deckels ausgestattet ist, wobei sich der Schaft durch eine Öffnung des Befestigungsflansches erstreckt, dass Schraubbolzen den Befestigungsflansch und den Verstärkungsflansch gegenseitig zusammenziehen, einschliesslich derjenigen Teile, welche frei gegenüber Befestigung mit dem Gehäuseabschnitt sind, und dass eine Verstärkungsanordnung die ungesicherten Teile des Verstärkungsflansches mit den vorderen Wänden des Gehäuseabschnittes so verbindet, dass sie eine verhältnismässig hohe Steifigkeit bezüglich von Kräften verleihen, die senkrecht zum Verstärkungsflansch gerichtet sind, und dass sie eine verhältnismässig geringe Steifigkeit bezüglich Kräften verleihen, die aus einer Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Flansch, im wesentlichen parallel zum Verstärkungsflansch gerichtet, resultieren.
2. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubbolzen den Befestigungsflansch und Teile des Verstärkungsflansches entgegengesetzt zu den Seitenwänden des Gehäuses aufeinander zugewandt verschrauben.
3. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsanordnung aus einer Winkelplatte besteht, die sich im wesentlichen diagonal bezüglich ösr Ecken des rechtwinkligen Gehäuseabschnittes und des Verstärkungsflansches erstreckt.
4. Absperrorgan nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelplatte aus einem einzelnen Plattenkörper gebildet ist.
5. Absperrorgan nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelplatte aus mehreren im wesentlichen parallelen und Abstand besitzenden Platteneinzelteilen gebildet ist.

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6. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die letztgenannte Verbindungseinrichtung aus einer bogenförmigen Platte besteht, deren Mittelteil an dem Verstärkungsflansch entgegengesetzt zur angrenzenden Seitenwand des Gehäuses befestigt ist, während die Endteile der bogenförmigen Platte mit den Enden der vorderen Wände des Gehäuseabschnittes verschweisst sind.

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