DE9320084U1

DE9320084U1 - Rohrverschraubung in Stoßausführung

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Publication number: DE9320084U1
Application number: DE9320084U
Authority: DE
Original assignee: Gressel AG
Current assignee: Gressel AG
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2003-12-30

Description

Rohrverschraubung in StoBausführung.

Die Erfindung betrifft eine Rohrverschraubung in Stoßausführung, mit einem eine radial verlaufende Dichtfläche aufweisenden Anschlußstutzen, auf den eine Überwurfmutter aufschraubbar ist, und mit einem Klemmring, der an seinem ersten Ende einen die Rchrstirnflache übergreifenden Bund und eine der Stutzendichtfläche zugekehrte radiale Klemmringdichtfläche aufweist und dessen zweites, eine geringere üJanddicke aufweisendes Ende unter Wirkung der Überwurfmutter an das Rohr anpreßbar ist, wobei zwischen den beiden radialen Dichtflächen eine erste elastische Dichtung aus einem Elastomer und in einer inneren Ringnut des Klemmringes eine an der Rahrmantelflache anliegende zweite elastische Dichtung aus einem Elastomer vorgesehen ist.

Bei einer derartigen bekannten Rohrverschraubung in Stoßausführung dieser Art (US 4,867,489) ist die erste elastische Dichtung in einer Ringnut angeordnet, die in die Stirnfläche des Anschlußstutzens eingearbeitet ist. Die als D-Ring ausgestaltete Dichtung kann aus der axial offenen

2G Ringnut beim Transport des Anschlußstutzens und bei der Handhabung desselben leicht herausfallen, solange die Rohrverschraubung nicht vollständig montiert ist. Damit der D-Ring tatsächlich abdichtet, muß die Ringnut hierfür mit hoher Präzision hergestellt werden, was auch nur mit einem Sodneruerkzeug möglich ist. In dem Klemmring

ring ist in einer zum Inneren des Klemmringes hin offenen Ringnut eine ebenfalls als D-Ring ausgestaltete zweite Dichtung angeordnet. Dies hat den Nachteil, daß bei der Herstellung der Rohrverschraubung sowohl im Klemmring als auch im Anschlußstutzen jeweils eine Ringnut zur Aufnahme eines D-Ringes eingearbeitet werden muß. Dies ist besonders beim Anschlußstutzen von Nachteil, denn häufig werden derartige Anschlußstutzen nicht vom Hersteller der eigentlichen Rohrverbindung sondern vom Hersteller des Gerätes, an welehern der Anschlußstutzen vorgesehen ist, gefertigt. Nur wenn der Gerätehersteller bereit ist, auch die Ringnut für den

0-Ring am Anschlußstutzen vorzusehen, kann dort die geuunschte Ldeichdichtung zusätzlich zu der metallischen Abdichtung eingesetzt werden. Bereits vorhandene Rohrverschraubungen können nicht ohne weiteres durch die mit zusätzlichen elastischen Dichtungen versehene Rohrverschraubung der eingangs erwähnten Art ausgetauscht werden, es sei denn, man tauscht auch den AnschiuBstutzen aus. Bei der bekannten Rohrverschraubung sind außerdem zwischen dem Innern des Rohres und des Anschlußstutzens

1D und den beiden Dichtungen größere Taträume vorhanden, was den Nachteil hat, daß sich in diesen Toträumen Keime festsetzen können, wobei das Rohrleitungssystem infolge dieser Taträume nicht mehr einwandfrei sterilisierbar ist. Ein Hauptnachteil der bekannten Rohrverschraubung besteht jedoch darin, daß sich das Rohr beim Anziehen der Überwurfmutter mitdreht, sofern es nicht mit einer Zange oder einer entsprechenden konstruktiven Ausgestaltung festgehalten wird. Dieses Mitdrehen ist darauf zurückzuführen, daß die Reibung zwischen den beiden

2G radialen Dichtflächen von Anschlußstutzen und Klemmring geringer ist als die Reibung zwischen der konischen Bohrung der Überwurfmutter und dem ebenfalls konisch verjüngten Ende des Klemmringes. Infolge dieser größeren Reibung dreht sich der Klemmring zusammen mit

der Überwurfmutter. Da hierbei der Anschlußstutzen und zunächst auch das Rohr ruhen, kommt es zu einer Relativverdrehung zwischen den beiden Dichtungen und dem Rohr bzw. dem Klemmring. Dies kann zu einer Beschädigung der Dichtungen führen. Wird die Überwurfmutter noch stärker angezogen, dann dringen Teile des Klemmringes in die Rohrmantelf1äGhe ein, wodurch dann auch das Rohr mitgedreht wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverschraubung in Stoßausführung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einfacher in der Herstellung ist, bei der ein Uerlieren der Dichtungen ausgeschlossen ist, eine noch bessere Abdichtung ohne Toträume gewährleistet und bei der eine Mitdrehung des Klemmringes und des Rohres beim Anziehen der Überwurfmutter ausgeschlossen ist, so daß auch eine Beschädigung der Dichtungen beim Anziehen der Hlemmutter vermieden uird.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in der Stirnseite des ersten Klemmringendes radial innerhalb der Klemmringdichtfläche für die erste elastische Dichtung eine ringförmige Vertiefung vorgesehen ist, die sich vom Innenumfang des Bundes radial nach außen erstreckt und unter Belassung eines, die erste Dichtung umschließenden, ringförmigen Dichtrandes mit Abstand vom Außenumfang des Klemmringes endet, daß der ganze zwischen beiden Dichtungen liegende Bereich des Bundes und der Klemmringinnenseite mit einer elastischen Dichtungsschicht ausgekleidet ist, die mit den beiden Dichtungen eine zusammenhängende einstückige Dichtungsanordnung bildet, und daß zwischen dem Klemmring und einem an dem dem Anschlußstutzen abgewandten Ende der Überwurfmutter vorgesehenen, radial nach innen gerichteten Bund ein Druckring mit einem auf das zweite Ende des Klemmringes einwirkenden Innenkonus und einem am Bund der Überwurfmutter anliegenden, radialen Ringabsatz angeordnet ist.

Die Erfindung geht also von dem Gedanken aus, sämtliche zur Aufnahme der aus Elastomer bestehenden elastischen Dichtungsanordnung erforderlichen Ausnehmungen an dem Klemmring vorzusehen und alle Teile der elastischen Dichtung zu einer einstückigen, zusammenhängenden Dichtungs-

anordnung zusammenzufassen. Durch die Anordnung aller für die Aufnahme der Dichtungsanordnung erforderlicher Ausnehmungen am Klemmring ist eine kostengünstigere Fertigung der Rohrverschraubung möglich, denn der Anschlußstutzen muß nur die übliche radiale Dichtfläche aufweisen. Dies hat auch den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Rohrverschraubung an bereits vorhandenen üblichen Anschlußstutzen anschraubbar ist und dabei die gleichen Vorteile entfaltet, die nachstehend noch näher erläutert werden. 1D Ferner erfordern die zur Aufnahme der zusammenhängenden Dichtungsanordnung erforderlichen Ausnehmungen im Klemmring eine geringere Präzision als 0-Ringe, was sich ebenfalls kostensenkend auswirkt. Die zusammenhängende Dichtungsanordnung ist unverlierbar mit dem Klemmring verbunden, da sie dessen Bund an drei Seiten umschließt. Weiterhin wird eine besonders gute, großflächige und unempfindliche Abdichtung geschaffen, denn zwischen allen dem Innern des Rohres und des Anschlußstutzens zugekehrten Flächen ist elastisches Dichtungsmaterial vorhanden. Es gibt keiner-2D lei Toträume zwischen Rohr, Klemmring und Anschlußstutzen, in die das die Rohrleitung durchströmende Medium eindringen könnte. Demzufolge können sich auch keine Keime festsetzen und das System ist leicht sterilisierbar. Durch den zwischen dem Klemmring und der Überwurfmutter vorgesehenen Druckring und dessen spezielle Ausgestaltung wird ein Mitdrehen des Klemmringes und/oder der Rohrleitung beim Anziehen der Überwurfmutter ausgeschlossen. Dies hat vor allem den Vorteil, daß sich beim Anziehen der Überwurfmutter der Klemmring weder gegenüber dem Anschlußstutzen noch gegenüber dem Rohr dreht, wodurch jsde Drehbewegung zwischen der Dichtungsanordnung und den an sie angrenzenden Flächen von Rohr, AnschluSstutzen und Klemmring und damit auch jede Beschädigung der weichen Dichtungsanordnung vermieden wird. Außerdem wird auch ein Mitdrehen des Rohres vermieden, so daß dieses nicht gegen Drehung gehalten werden muß. Die Dichtungsanordnung aus elastomerem Material wird durch Verformung des Klemmringes beim Anziehen der Überwurfmutter komprimiert, wobei

sie jedoch vom Klemmring, dem Rohr und dem Anschlußstutzen so umschlossen ist, daß sie weder in radialer Richtung noch in axialer Richtung nach außen treten kann. Hierdurch wird eine zuverlässige Abdichtung selbst bei Rohren mit Oberflächenfehlern und Beschädigungen erzielt.

l/orteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Axialschnitt der Rohrverschraubung, in der oberen Hälfte vor dem Anziehen der Überwurfmutter und in der unteren Hälfte nach dem Anziehen derselben ,

Figur 2 einen Teilaxialschnitt vor dem Anziehen der Überwurf mutter in einem größeren Maßstab, Figur 3 einen Teilaxialschnitt nach dem Anziehen der Überwurfmutter in einem größeren Maßstab.

Der Anschlusstutzen 1 ist mit einem Außengewinde 2 versehen, auf welches die Überwurfmutter 3 aufschraubbar ist. Die Überwurfmutter 3 weist an ihrem dem Anschlußstutzen 1 abgewandten Ende einen nach innen gerichteten Bund k mit einer radial verlaufenden Stützfläche 4a auf. Der Anschlußstutzen 1 ist mit einer radial verlaufenden StutzEndichtfläche 5 versehen.

Ferner ist ein Klemmring 6 vorgesehen, der auf das anzuschließende Rohr 7, welches insbesondere aus Metall besteht, aufschiebbar ist. Der Klemmring 6 weist an seinem ersten Ende 6a einen nach innen gerichteten Bund &thgr; auf,

der die Rohrstirnflache 7a übergreift. Ferner ist der Klemmring S an seinem ersten Ende Sa mit einer radial verlaufenden Klemmringdichtflache 9 versehen. Das zweite Ende 6b des Klemmringes 6 ujeist sine geringere üdanddicke ■ 5 auf als das erste Ende Ga und es ist außerdem mit mehreren der Rohrmantelfläche 7b zugekehrten Klemmkanten 23 versehen .

In der Stirnseite des ersten Endes 6a des Klemmringes 6 1D ist radial innerhalb der Klemmringdichtflache 9 in einem Bereich, welcher der Stutzendichtfläche 5 gegenübersteht, eine ringförmige Vertiefung für eine erste elastische Dichtung 11 vorgesehen. Diese ringförmige Uertiefung erstreckt sich vom Innenumfang Ba des Bundes 8 radial nach außen und endet mit Abstand vom Außenumfang 6c des Klemmringes, so daß an dem Klemmring 6 ein Dichtrand 12 verbleibt, der stirnseitig die Klemmringdichtfläche 9 trägt. Der Dichtrand 12 umschließt die erste Dichtung 11. Der Klemmring 6 ist ferner an seinem Innenumfang mit einer

2D Ringnut 13 versehen, in welcher eine zweite elastische Dichtung 1A- angeordnet ist, uielche an der Rohrmantelflache 7b anliegt. Der ganze zwischen den beiden Dichtungen 11, Inliegende Bereich des Bundes 8 und der Klemmringinnenseite 6d ist mit einer elastischen Dichtungsschicht 15 ausgekleidet, die mit den beiden Dichtungen 11, 1A- eine zusammenhängende, aus einem Elastomer bestehende Dichtungsanordnung 16 bildet. Diese Dichtungsanordnung 16 kann zueckmäßigerujeise als Ganzes an den Klemmring 6 angespritzt ader anvulkanisiert sein. Aufgrund dieser Tatsache und ueil die

3D Dichtungsanordnung 16 auch den Bund 8 umschließt und in der Nut 13 verankert ist, ist sie unverlierbar mit dem Klemmring 6 verbunden.

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Um die Verankerung der Dichtungsanordnung noch zu verbessern und auch genügend Raum zu schaffen, in den beim Anziehen der Überujurfmutter das Material der Dichtungsanordnung verdrängt und komprimiert werden kann, weist die Vertiefung 1D im Bereich der ersten Dichtung 11 eine gröBere axiale Tiefe auf als im Bereich des Bundes 8 des Klemmringes.

Vorzugsweise ist die Lüanddicke des Hlemmringes 6 in einem Bereich zwischen der zweiten Dichtung 14 und seinem Bund durch eine in den AuSenumfang 6c des Hlemmringes eingestochene V-förmige Nut 17 geschwächt. Hierdurch verformt sich'der Klemmring 6 im Bereich der Nut 17 beim Anziehen der Überwurfmutter 3 radial nach innen, so¹daß in diesem Bereich die Dichtungsschicht 15 besonders gut an die Rohrmantelfläche 7b angedrückt iuird.

Um ein Mitdrehen des Klemmringes 6 beim Anziehen der Überwurfmutter 3 zu verhindern, ist zwischen dem Klemmring 6

2D und dem Bund k der Überwurfmutter 3 ein Druckring 18 angeordnet. Dieser Druckring 18 weist einen Innenkanus 19 auf, der auf das zweite Ende 6b des Klemmringes 6 einwirkt. Der Druckring 18 ist ferner mit einem radial verlaufenden Ringabsatz 20 versehen, der sich an der Stützfläche ^a des Bundes k abstützt. Hierdurch sind van der Geometrie her gleiche Abstützverhältnisse mit radial verlaufenden Flächen zwischen Anschlußstutzen 1 und Klemmring 6 einerseits souie zwischen Druckring 18 und dem Sund k der Überwurfmutter 3 andererseits geschaffen. Da zwischen

3D der Stutzen dichtfläche 5 und dem Klemmring 6 infolge der elastischen Dichtungsanordnung 16 ohnehin eine höhere Reibung vorhanden ist, wird sich der Klemmring 6 beim Anziehen der Überwurfmutter 3 nicht mitdrehen. Demgegenüber ist die rein metallische Reibung zwischen dem Ringabsatz 2D

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und der Stützfläche 4a geringer, so daß sich die Überwurfmutter 3 gegenüber dem Druckring 1B drehen kann, der seinerseits durch die hohe Flächenpressung zwischen seinem Innenkanus 19 und dem zweiten Ende 6b des Klemmringes S gegen ' 5 Drehung gehalten ist. Durch gezieltes Beeinflussen des Reibungskoeffizienten z.B. mittels Schmierung, Materialpaarung und/oder Rauhigkeit kann man außerdem noch zusätzlich sicherstellen, daB sich die Überwurfmutter 3 dreht, ahne den Druckring 18 mitzunehmen.

Damit der Druckring 18 mit der Überwurfmutter 3 eine Montageeinheit bildet und unverlierbar mit der Überwurfmutter v/erbünden ist, weist der Druckring 1B in zweckmäßiger Ausgestaltung im Anschluß an den Ringabsatz 20 einen Hals 21 auf, der sich durch die Bahrung kb des Bundes k hindurch erstreckt und an seinem äußeren Ende einen radial nach außen gerichteten Kragen 22 aufweist, dessen Durchmesser etwas größer ist als der der Bohrung kb. Der Kragen 22 verjüngt sich zum freien Ende hin. Bei der l/ormantage des Druckringes 18 wird dieser van dem weiteren Ende der Überwurfmutter 3 her in diese eingeschoben, wobei der Kragen 22 beim Hindurchschieben durch die Bohrung ^b elastisch radial nach innen verformt wird. Uenn der Kragen 22 vollständig durch die Bohrung ^b hindurchgetreten ist, weitet sich der Hals 21 wieder elastisch radial nach außen auf und der im Durchmesser gegenüber der Bohrung kb größere Kragen 22 verhindert ein Herausfallen des Druckringes 18 aus der Überwurfmutter 3.

Bei der Montage, die bei der erfindungsgemäßen Rohrverschraubung rein radial ohne Axialverschiebung des Rohres erfolgen kann, wird zunächst die Überwurfmutter 3 mit dem Druckring 18 und dann der Klemmring G auf das Rohr aufgeschoben. !Mach lockerem Aufschrauben der Überwurfmutter 3

auf das Gewinde des Anschlußstutzens 1 nehmen die Teile der Rohrverschraubung zunächst die in Figur 1 üben dargestellte Stellung ein. Beim weiteren Anziehen der Überwurfmutter 3 wird der Druckring 1B gemäß Figur 1 nach links

■5 verschoben und drückt mit seinem Innenkonus 19 auf das zweite Ende Gb des Klemmringes 6. Hierdurch wird der Klemmring 6 nach links verschoben, wobei der an der Stutzendichtfläche 5 anliegende Teil der Dichtungsanordnung 16 verfürmt und teilweise radial nach innen und radial nach außen verdrängt wird. Da jedoch der Dichtungsrand 12 mit seiner Klemmringdichtflache 9 an der Stutzendichtfläche 5 zur Anlage kämmt, wird die Kompression des zwischen der Stutzendichtfläche 5 und dem Klemmring 6 liegenden Teiles der Dichtungsanordnung 16 begrenzt und außerdem verhindert der die Dichtung 11 umschließende Dichtrand 12 ein radiales Austreten von Dichtungsmaterial, da seine Klsmmringdichtfläche 9 plan an der Stutzendichtfläche 5 anliegt. Durch dsn Innsnkcnus 19 wird ferner das zueite Ende 6b nach innen verformt, wobei die Klemmkanten 23 in die Rührmantelfläche 7b eingepreßt werden und auch die Rohruandung etwas nach innen verformt wird. Hierdurch wird das Rohr 7 sicher gegen Herausdrücken oder Herausziehen gehalten. Beim weiteren Anziehen der Überwurfmutter 3 legt sich auch die konische Stirnseite 2k des Druckringes 18 an die konische Schulter 25 des Klemmringes 6, wodurch eine Kraft in Richtung P auf den Klemmring 6 ausgeübt wird, die im Bereich der Wut 17 eine Verformung der Klemmringwandung radial nach innen bewirkt. Außerdem bewirkt die Stauchung des Klemmringes, daß die hohe Stirnfläche 7a axial gegen den Bund B verschoben wird und hierbei die Dichtungsschicht 15 zusammendrückt.

Nach dem vollständigen Anziehen der Überwurfmutter 3 nehmen die Teile der Rohrverschraubung die in Figur 1 unten und Figur 3 dargestellte Stellung ein. Das Material der Dichtungsanordnung füllt alle vom Rohr-bzw. Stutzeninneren her

zugänglichen Räume zwischen Stutzenstirnfläche 5, Rohrstirnfläche 7a und auch Rahrmantelflache 7b vollständig aus. Es ist also kein Totraum vorhanden, so daß in der Nahrungsmittel-, Getränks- und pharmazeutischen Idustrie sowie in der Biotechnologie, ljo hohe Reinheit und auch Sterilisation gefordert werden, sich keine Rückstände festsetzen können.

Der Dichtrand 12 verhindert durch seine Anlage an der Stutzendichtfläche 5 jeglichen Haltfluß van Dichtungsmaterial radial nach außen und der an die Ringnut 13 angrenzende Teil Ge des Hlemmringes G wird beim Anziehen der Überwurfmutter 3 fest an die Rohrmantelfläche 7b angepreßt und verhindert somit auch einen Haltfluß von Dichtungsmaterial in axialer Richtung. Die Stützkraft unter der Nut 17 wird durch Homprimieren des Elastomeres der Dichtungsschicht 15 auf eine größere Fläche verteilt, was sich bei starken Uibrationen erfahrungsgemäß vorteilhaft auswirkt. Insgesamt bewirkt die elastische Dichtungs-2D anordnung 16 erhöhte Sicherheit bei Rohren mit Oberflächenfehlern Dder Beschädigungen und macht die Rohrverschraubung auch bei häufigen Demontagen des Anschlusses unempfindlicher. Der Druckring 18 verhindert das Mitdrehen des Hlemmringes G, wodurch die Dichtungsanordnung geschont wird und auch das Mitdrehen des Rohres, so daß beim Anziehen der Überwurfmutter 3 weniger Mantagespannungen entstehen und auch weniger Ausrichtarbeiten erforderlich sind.

3D Dank dieser Eigenschaften des Druckringes könnte dieser auch bei vorbekannten Rohrverschraubungen in Stoßausführung mit Uorteil eingesetzt werden, die keine zusätzliche elastische Dichtungsanordnung aufweisen.

Claims

Ansprüche

1. Rohrverschraubung in StcBausführung, mit einem eine radial verlaufende Dichtfläche aufweisenden Anschlußstutzen, auf den eine Überwurfmutter aufschraubbar ist, und mit einem Klemmring, der an seinem ersten Ende einen die Rahrstirnflache übergreifenden Bund und eine der Stutzendichtfläche zugekehrte radiale Kemmringdicbtfläche aufweist und dessen zweites, eine geringere Idanddicke aufweisendes Ende unter Wirkung der Überwurfmutter an das Rohr anpreßbar ist, wobei zwischen den beiden radialen Dichtflächen eine erste elastische Dichtung aus. einem Elastomer und in einer inneren Ringnut des Klemmringes eine an der Rohrmantelfläche anliegende zweite elastische Dichtung aus einem Elastomer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnseite des ersten Klemmringendes (6a) radial innerhalb der Klemmringdichtfläche (9) für die erste elastische Dichtung (11) eine ringförmige Vertiefung (10) vorgesehen ist, die sich vom Innenumfang (Ba) des Bundes (B) radial nach außen erstreckt und unter Belassung eines, die erste Dichtung (11) umschließenden, ringförmigen Dichtrandes (12) mit Abstand vom Außenumfang (Gc) des Klemmringes (G) endet, daß der ganze, zwischen beiden Dichtungen (11, 14) liegende Bereich des Bundes (B) und der Klemmringinnenseite (Sd) mit einer elastischen Dichtungs-5 schicht (15) ausgekleidet ist, die mit den beiden Dichtungen (11, 14) eine zusammenhängende,einstückige Dichtungsanordnung (16) bildet, und daß zwischen dem Klemmring (6) und einem an dem dem Anschlußstutzen (1) abgewandten Ende der Überwurfmutter (3) vorgesehenen, radial nach innen gerichteten Bund (k) ein Druckring (1B) mit einem auf das zweite Ende (6b) des Klemmringes (6) einwirkenden Innenkonus (19) und einem 'am Bund (4) der Überwurfmutter (3) anliegenden, radialen Ringabsatz (20) angeordnet ist.

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2. Rohrverschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vertiefung (10) im Bereich der ersten Dichtung (11) eine größere axiale Tiefe aufweist, als im Bereich des Bundes (8) des Klemmringes (6). 5'

3. Rohrverschraubung nach Anspruch 1 ader 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (16) an den Klemmring (6) angespritzt ist.

4. Rohrverschraubung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (16) an den Klemmring (6) anvulkanisiert ist.

5. Rohrverschraubung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüanddicke des Klemmringes (6) in einem Bereich zwischen der zweiten Dichtung (14) und seinem Bund (8) durch eine in den Außenumfang des Klemmringes (6) eingearbeitete Nut (17) geschwächt ist.

6. Rohrverschraubung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (18) im Anschluß an den Ringabsatz (20) einen Hals (21) aufweist, der sich durch die Bohrung (4b) des Bundes (4) der Überwurfmutter (3) hindurch erstreckt und an seinem äußeren Ende einen radial nach außen gerichteten Kragen (21) aufweist, dessen Außendurchmesser etwas größer ist als der der Bohrung (4b).