DE1936903A1 - Verbindung fuer glasfaserverstaerkte Kunststoffteile od.dgl. - Google Patents

Verbindung fuer glasfaserverstaerkte Kunststoffteile od.dgl.

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DE1936903A1 DE19691936903 DE1936903A DE1936903A1 DE 1936903 A1 DE1936903 A1 DE 1936903A1 DE 19691936903 DE19691936903 DE 19691936903 DE 1936903 A DE1936903 A DE 1936903A DE 1936903 A1 DE1936903 A1 DE 1936903A1
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Description

1936SO3
Dr.R.jr./T./Kl 13.10.1969
12 824/825
Herr
Ing. A. Rudolf
5221 Hermesdorf ü. Waldbröl
Biebelshofer Str. 2
Verbindung für glasfaserverstärkte Kunststoffteile oder dergleichen.
Die Erfindung betrifft eine Verbindung für aus mit Glasfasern verstärktem Kunststoffmaterial bestehende Profile, insbesondere Vierkantstäbe zum Aufbau von statischen Konstruktionen, beispielsweise Gittermasten, Gitterträger, Gerüst enj Rahmen, Fachwerkträger oder dergl. o l ' ■ ■ '- : -- ■ p. ."■■■.
g) Es ist an sich bekannt, Knotenpunktverbindungen
•s mittels sogenannter Knotenblecheund unter Ver-
o . . ■-■■-■'...■■■■
<P Wendung von Schrauben oder Nieten herzustellen,
IP · .-. -■"-■■".-"-■■"
** Hierbei tritt der Nachteil auf, üa& die Profile
193 6 SO
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unter Verminderung ihrer Festigkeit mit Löchern versehen werden müssen. Bei glasfaserverstärkten Kunststoffprofilen bringen solche Querlöcher, insbesondere wegen Durchtrennung der längs? laufenden Glasfaserstränge, untragbare Schwächungen Man hat daher sdhon Klebverbindungen vorgeschlagen; diese lassen sich aber in vielen Fällen ebenfalls nicht anwenden, weil diese Art Verbindungen weit unter der Festigkeit der Kunststoffteile liegen, insbesondere hinsichtlich der Scher- und Schälfestigkeit.
Man hat. neuerdings GlasaBide-Kunstharz-Verbundstoffe geschaffen, die eine außergewöhnlich hohe Zug- und Druckfestigkeit trotz nied.er ,em spezifischen Gewicht aufweisen. Die hieraus geformten Profile erfordern aber zur Ausnutzung ihrer hohen Festigkeit Verbindungen der Einzelteile untereinander, die in ihrer Haltbarkeit der Festigkeit der Profile nahe kommen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kraftschlüssige Verbindung von glasfaserverstärkten Kun3taitoffteilen zu schaffen, die den vollen Querschnitt. der Kunatstoffp^g^j^^^jinträohtigt,
1936803
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jedoch in einfacher und leicht herstellbarer Weise eine Verbindung annähernd der Profil-Stabfestigkeit ergibt.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgeschlagen , daß die im Bereich der Berbindungsstelle aufeinander liegenden zu verbindenden Teile von einer in sich geschlossenen, mit in Umfangsrichtung verlaufenden Glasfasersträngen verstärkten Kunststoffmanschette umgriffen und von in Querrichtung der Manschette eingetriebenen Keilen kraftschlüssig gegeneinander verspannt sind.
Hierbei kann #rfindungsgemäß der Abschnitt mindestens eines Stabes oder dergl. zum freien Ende hin keilförmig verdickt ausgebildet und ein mit entgegengesetzter Keilneigung versehener Spannkeil zugeordnet sein.
Sofern man gemäß der Erfindung die Manschette als Vieleck ausbildet, in deren einer Eckkante der eine Stab formschlüssig einliegt, gegen dessen restliche Eckkanten die weiteren, Verbindungsstäbe mittels zwischengetriebener Keile verspannt sind,
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i Q o c ο η
I i) ύ ο b U
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sichert der eine breitere Keil unter ausfüllender Erstreckung zwischen zwei gegenüberliegenden Manschetteninnenflächen den anderen fe β Keil gegen Querverlagerung.
Sollen zwei winkelig zueinander verlaufende Stäbe oder dergl. verbunden werden, ohne daß parallelverlaufende Abschnittslängen der Stäbe selbst vorliegen, so besteht eine vorteilhafte Lösung erfindungsgemäß darin, daß vorstehende Lappen eines kreuzförmigen Zwischenstückes einerseits mit dem einen Stab und andererseits mit dem anderen Stab durch Manschette und Keil miteinander verspannt sind.
Hierbei ist es erfindungsgemäß weiterhin günstig, wenn die Glasfaser-Einlagen der kreuzförmigen Zwischenstücke im mittleren Bereich der Zwischenstücke kreuzend übereinander verlaufen.
ο .
ca Soll sich ein Stab oder defcgl. in Querlage zum °* anderen oberhalb dessen Stinnflache erstrecken, co
^ so ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn to Zwischenwinkel vorgesehen sind, deren Schenkel
co
in paralleler Erstreckung zu den Stäben oder dergl,
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auslaufen und durch Manschette uhdKeil mit den Stäben verspannt sind.
Soll ein Stab oder dergl. mit seinem Ende in Querlage zum Mittelabschnitt eines anderen Stabes oder dergl. ausgehen, so besteht eine einfache vorteilhafte Bauform erfindungsgemäß darin, daß das flächig auf dem. anderen Stab aufliegende Ende des einen Stabes formschlüssig von einer Brücke übergriffen ist, die parallel zum anderen Stab verlaufende Endabschnitte besitzt, die mittels Manschette und Keil mit dem Stab verspannt sind.
Hierbei kann es nun erfindungsgemäß günstig sein, wenn die flächige Anlage durch eine Abflachung einer Längskante des Stabes erzielt ist und die gegenüberliegende Kante in dem offenen Winkel der Brücke einliegt.
Um die Manschette bei der Montage in einer stimmten Lage anzubringen und / oder um gegebenen' falls die Montage bei senkrechtem Aufbau eines Gittermastes oder dergl. zu erleicitern, besteht ein vorteilhaftes Löaungsmerkmal der
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Erfindung schließlich noch darin, daß die schette innenseitig - vorzugsweise an der dem Keil gegenüberliegenden Fläche - mindestens einen Haltenocken besitzts der in eine Ausklinkung an der Oberfläche des Stabes oder dergl. eintritt.
Günstig ist es hierbei, wenn der bzw. die Haltenocken in den-Eckräumen der Manschette liegen.
Durch die Erfindung werden insbesondere folgende besonderen Vorteile erzielt; Es ist eine erhebliche Schnelligkeit der Herstellung der VerbiBÄung erreicht. Es können mehrere Stäbe, Streben oder . dergl. gemeinsam durch eine Manschette befestigt und durch ledigliches Eintreiben mehrerer kleiner Keile sofort kr dit schlüssig an einem Hauptträger fixiert werden. Im verein mit der relativ großen Oberfläche ist die Lösung oder Lockerung nicht möglichj die Verbindungsstelle ist sofoDt belastbar. Die Knotenpunktverbindung stellt eine werkstoffgerechte Lösung des Verbindungsproblernes der verschiedensten Querschnitte tragender Kontruktionen aus dem Werkstoff Glasfaser-Kunstharz dar.
finaaßß/ü&SS
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Sie ist besonders wirtschaftlich und weist einen außergewöhnlichen hohen Sicherheitsgrafl auf. Die Glasfaserarmierung der Manschette wird ebenfalls in ihrer, insbesondere hinsichtlich der Elastizität günstigen Längsrichtung beansprucht. Es lassen sich dadurch höchste Spannkräfte erreichen. Witterungs- und Temperatur-Einflüsse bringen keine Kockerung. Die Querschnitte der belastenden Stäbe, Streben oder dergl. erfahren keine die Stabilität beeinträchtigende Schwächung. Dies gilt auch für die Zone der stets klein zu haltenden Ausklinkung zum Eintritt des Haltenockens, da die dortige an sich nur unwesentliche Schwächung kompensiert ist durch den verspannenden Manschettenangriff, so daß die Nennbelastungen des Stabes voll aufgenommen werden kann.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen;
Abb. 1 die, Längsansicht einer Knotenpunktverbindung an einem Gittermast,
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Abb. 2 einen Längsschnitt hierzu gemäß Linie A-B in Abb. 1,
Abb. 3 einen Querschnitt nach Linie C-D in Abb. 1,
Abb. 4 in vergrößertem Maßstab die Seitenansicht eines Strebenendes, welches sich zum freien Ende hin keilförmig verdickt.
Abb. 5 zeigt einen Abschnitt eines entsprechenden Gittermastes, ·
Abb. 6 zeigt eine andere Ausbildungsform einer Knotenpunktverbindung unter Ausbildung einer durch Haltenocken bewirkten Fixierung der Stäbe und Streben, wbbei eine Distanzplatte verwendet wird,
Abb. 7 ist ein Querschnitt nach Linie E-F der Abb. 6;
In Abb. 8 ist im Querschnitt eine weitere Ausführungsform einer Knotenpunktverbindung dargestellt.
Abb. 9 zeigt in Draufsicht eine Kreuzverbindung von Streben,
0S9886/&0999 ^
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Abb. 10 eine entsprechende Seitenansicht hierzu,
Abb. 11 zeigt in Draufsicht das hierbei verwendete Kreuzstück,
Abb. 11a eine entsprechende Seitenansicht,
Abb. 11b diac'Manschette in schaubildlicher Ansicht und . .
Abb. lic den erforderlichen Spannkeil ebenfalls in schaubildlicher Ansicht.
Eine weitere beispielsweise Ausfürhungsform einer Verbindungsstelle zeigt abb. 12, Abb. 1>'ist ein* Querschnitt gemäß Linie G-H und Abb. 14 ein Querschnitt gemäß Linie I-K in Abb. 12;
Abb. 15 zeigt in Draufsicht die Verbindung eines Strebenendes mit einem durchlaufenden Stabträgersj
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193 S S (33
/IO
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Abb. 1β ist äine Stirnansicht hierzu,
Abb. 16a zeigt schaubildlich eine hierzu ver- ^ wendete Brücke und
Abb. 17 ist ein Schnitt gemäß Linie L-M der Abb. 16.
Abb. 1-8 zeigt eine schiefwinklige Anschlußverbindung in Draufsicht,
Abb. 19 eine Seitenansicht derselben und " Abb. 20 die hierzu ausgebildete Brücke.
Bei der in Abb. 1 bis 4 dargestellten Knotenpunktverbindung bestehen die Hauptträger 1 und die Verbindungsstäbe 2 aus glasfaserverstärkten Kunststoffleisten Quadratischen Querschnittes. Für einen in Abb. 5 veranschaulichten Gittermast sind diagonal verlaufende Verbindungastäbe 2 vorgesehen, welche die zueinander parallelverlaufenden Hauptträger 1 unter Bildung von Knotenpunkten untereinander zu einem Gittermast verbinden» Λ Λ Λ . _ _A A
009886/099 9^ m : original
-Ϋί - 12 824/825 13.10.1969·
Die, Verbindungsstäbe 2 sind mit, die freien Ende der Stäbe bildenden, abgewinkelten Abschnitten 3 versehen, die von einer in sich geschlossenen, mit in Umfangsrichtung verlaufenden Glasfasersträngen verstärkte Kunststoffmanschette 4 umfaßt und mittels in Längsrichtung der Abschnitte eingetriebener Keile 5»6 bzw. 5',6? verspannt sind.
In Abb. 1 ist der Faserverlauf in den Stäben und der Manschette durch Linierung angedeutet. Die, Manschette 4 ist im Wickelverfahren nahtlos aus sogenannter Glasseide hergestellt und kunstharzgetränkt; sie weit die Form eines Vieleckes auf, bei welchem eine Eckkante 4 sowie ihr gegenüberliegend zwei Eekkanten 4" und 4'11 ausgebildet sind. Letztere sind durch Diagonalverlauf der . Manschettenwand 4"" verbunden (s. Abb. 3)·
Die Manschette 3 (s. Abb. 4) sind zum freien Ende hin., etwa um das Maß χ verdickt. In Übereinstimmung σ hiermit sind die Keile 5,5',6,6' ebenfalls gegen ^ eines ihrer Enden verdickt. Die Keile 5,5' be-
cd sitzen die Breite entsprechend derjenigen des σ Hauptträgers 1. Die Keile 6,6' sind noch mit einer
.^ abgeschrägten Stirnkante 6" ausgebildet 3 die bis zur Mansch^ttenwand 4"" reicht, deftizufoIge.stützt
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der Keil 6 bzw. 6f den mit der Stirnfläche 5" gegen ihn tretenden Keil 6 bzw. 61 in Querrichtung ab.
Zum Zwecke der Montage der Knotenpunktverbindung wird zunächst ein Verbindnngsstab 2 mit dem Hauptträger 1 mittels eines Keiles 5 in der Ecke 4" innerhalb der Manschette-Λ festgespannt, in welcher der Haupt träger 1 in der Eckkante 1I' eingelagert ist. Sodann erfolgt die Festspannung des in senkrechter Ebene hierzu verlaufenden Abschnittes 3 des anderen Verbindungsstabes 2 in de* Eeice 4" ' mittels des Keiles 6. Dieser Keil 6 weist ebenfalls zueinandergeneigte Tragflächen auf, wodurch dex von ihm beaufschlagte Abschnitt 3 des betreffenden Verbindungsstabes festgespannt wird.
In gleicher Weise werden die symmetrisch ausgebildeten, weiteren Abschnitte 3 der Verbindungsstäbe 2 des anderen Feldes festgespannt, wobei deren Keile 5'S6' so weit eingetrieben werden, daß zwischen ihren inneren Enden genügend Spielraum verbleibt, während die Abschnitte 3 zweckmäßigmlhren Stirnflächen gegeneinander treten.
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Durch dieser Verkeilung innerhalb der Manschette die einen sehr geringen Federweg besitzt, wird eine bleibende Verspannung erzielt s die stets größer gehalten werden kann als das auftretende Zugmoment eines Verbirtiungsstabes.
Man kann bei der erläuterten Knotenpunktverbindung auch alle Verbindungsflächen mit einem Klebeharz versehen, so daß in ungüstigen Fällen eine zusätzliche Sicherheit gegen Verschiebung und auch chemische Angriffe erwirkt wird.
Bei der in Abb. 6 und 7 dargestellten form der Erfindung besitzt die im Querschnitt dreieckförmige Manschette k innenseitig an den Dreickskanten einen oder mehrere Haltenocken 9 zum Eintritt in eine Ausklinkung 10 des Stabes 2. Diese Ausbildung dient zur toleransfreien Fixierung der vorbestimmten Lage der Verbindungsstellenο Die Haltenocken 9 bestehen« aus Glasfaser-Kunststoffplättchen und sind in entsprechende Schlitze in der Manschette h eingetriebens so daß sis di® Abschnitte 3 der Stäbe 2, in denen sich ebenfalls passende über Eck liegende Ausklihkung 11 befinden, fixieren. Damit bei dieser Ausgestaltung
9 ■*■■>"
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eine genaue Ausrichtung der anschließenden Stäbe erzielt wird, ist eine an ihren schmalen Längskanten keilförmig ausgebildete Distanzplatte 7 vorgesehen, welche die Abschnitte 3 der Stäbe 2 in eine fest an die inneren Manschettenflächen angedrückte Lage hält. Die zum Spannen der Verbindung dienenden Spannkeile 8S8' weisen außer ihrer axialen Keilform eine abgeschrägte Schmalkante 12 auf, welche gegen die Distanzplatte 7 tritt.
Wie in Abb. S dargestellts kann die erfindungsgemäße Ausbildung auctt bei. zentralen Längsstäben 1' verwendet werden. Die ringförmige bzw. achteckige Manschette 4 besitzt alsdann etwa der Breite der Stababschnitte 3 entsprechende Anlageflächen; die ' Keile 8 sind in zweckentsprechender" Anordnung, insbesondere so wie in Abb. 7 dargestellt vorgesehen.
Zwecks Herstellung einer Kreuzverbindung bei durchlaufenden Stäben 1 oder 2 ist erfindungsgemäß die in Abb. 9 bis- ,11 dargestellte Ausbildung vorgeschlagen. Hierbei ist ein kreuzförmiges Zwischenstück 13 vorgesehene dessen Lappen 14,14' einerseits mit dem einen Stab 1 und andererseits mit dem anderen Stab 2 durch Manschetten 4 und Keil 5 mit- BAD ORIGtNAI.
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einander verspannt sind. Es ist günstig, wenn die Glasfaser-Einlagen des kreuzförmigen Zwischenstückes
13 im mittleren Bereich kreuzend übereinander verlaufen. Der hierdurch vergrößerte Abstand (vergl. Abb. 10) der sich gegenüberliegenden Stabauflageflächen dient als Raum zum eintreiben der Keile 5· Zu diesem Zweck sind die Lappen 14 und 14' auf ihren Flächen 15 keilförmig geneigt. Die verspannenden Manschetten 4 übertragen ihre Spannkraft auf das kreuzförmige Zwischenstück 13, dessen Mittel-
teil zufolge der verdoppelten Dicfcfenabmessung starr ist und einen sicheren Haftsitz bewirkt.
Man kann nun auch bei hoch belasteten Kreuzverbindungen noch in erfindungsgemäßer Weise ein£ Versteifung der Verbindung erreichen, wenn, wie in Abb. 12 dargestellt, die Kreuzverbindung übergreifende Stützwinkel 16 vorgesehen werden, die ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoffprofil gefertigt sind. Die geradgerichteten Enden dieser Stützwinkel 16 sind mittels Manschetten 4 und der Keile 5 mit den Stäben 1 bzw, 2 fest verspannt.
Wie im unteren Teil der Abb. 12 ν veranschaulicht,
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können die Stützwinkel 16 auch beispielsweise als Füße zwecks Verankerung des Stabes 2 dienen.
Gemäß dar Ausgestaltung nach Abb. 15 ~ 17 wird es ermöglicht, eine Strebe 2' an einem durchlaufenden Stab 1 in Querlage zu letzterem zu befestigen. Zu diesem Zweck ist das flächig auf dem stab 1 aufliegende Ende des Stabes 2' von einer Brücke 17 übergriffen, die parallel zum Stab 1 verlaufende Endabschnitte 18 besitzt und welche mittels Manschette 1J nebst Keil 5 auf dem Stab 1 verspannt ist.
Die .flächige Anlage der Strebe 2', beispielsweise wenn diese aus Zweckmäßigkeitsgründen mit ihrer diagonalen Querschnittsebene lotrecht zur Strebenfläche liegt, ist afelann durch eine Abflachung 19 erzielt. Die der Abflachung gegenüberliegenden Kante der Strebe 2' tritt in den offenen Winkel der Brücke 17 formschlüssig ein.
Für die von der Außenseite einzutreibendei Keile 5 sind die Endabschnitte 18 der Brücke keilförmig zugespitzt.
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Es kann jedoch auch die besagte Brücke in besonderer Ausgestaltung dazu dienen, Vierkantstreben flächig auf einem Stab 1 aufliegend und diesen.kreuzend zu verbinden. Gemäß Abb. 19 bis 20 ist hierzu eine Ausführungsform vorgeschlagen, bei welcher die Brücke 17' in ihrer Lage geschränkt angeordnet ist, so daß die Strebe 2 in einen entsprechenden Kreuzwinkel JL> gehalten wird. Die Endabschnitte I81 der Brücke 17' sind wie oben erläutert konisch beschaffen und werden mittels Manschette 4 und Keil 5 mit dem Stab 1 verspannt .
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Claims (10)

193.6 S - /6 - 12 824/825 13.10.1969 Patentansprüche
1.) Verbindung von glasfaser-verstärktem Kunststoffprofilstäben und / oder Stäben für den Aufbau von statischen Konstruktionen, insbesondere Gittermasten, Gitterträgern oder dergl"., da durch .gekennzeichnet, daß die im Bereich der Verbindungsstelle aufeinander liegenden zu verbindenden Teile (1,2 bzw. 3,13,17) von einer in sich geschlossenen, mit in Umfangsrichtung verlaufenden Glasfasersträngen verstärkten Manschette (4) umgriffen und von in Querrichtung zur Manschette eingetriebene Keile (5,6 bzw. 8) kraftschlüssig gegeneinander verspannt sind.
2.) Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (3) mindestens eines Stabes oder dergl. sich zum freien Ende hin keilförmig (x) verdickt und ein mit entgegengesetzter Keilneigung versehener Spannkeil (5,6) zugeordnet ist.
3.) Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (4) als Vieleck ausgebilet ist,
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in deren einer Eckkante (4') der eine Stab (1) formschlüssig einliegt, gegen deren restlichen Eckkanten (4",1L11') die weiteren Ver- , bindungsstäbe (2) mittels der zwischengetriebenen Keile (5,6>5*,6') verspannt sind, von denen der eine breitere Keil (6) unter ausfüllender Erstreckung zwischen zwei gegenüberliegenden Manschetteninnenflächen den anderen Keil (5) gegen Querverlagerung sichert.
4.) Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorstehende1 Lappen (14,14·) eines kreuzförmigen Zwischenstückes (13) einerseits mit dem einen Stab (1) und andererseits mit dem anderen Stab (2) durch Manschette (4) und Keil (5) miteinander verspannt sind.
5·) Verbindung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasereinlagen der kreuzförmigen Zwischenstücke (13) im mittleren Bereich der Zwischenstücke kreuzend übereinander verlaufen.
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6.) Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenwinkel (16) vorgesehen -sind, deren Schenkel in paralleler Erstreckung zu den. Stäben (1 bzw. 2) oder dergl. auslaufen und durch Manschette (4) und Keil (5) mit den Stäben verspannt sind.
7·) Verbindung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flächig auf dem anderen Stab (1) aufliegende Ende des einen Stabes (2') formschlüssig von einer Brücke (17) übergriffen ist, die parallel zum anderen Stab (1) verlaufende Endabschnitte (18) besitzt, die mittels Manschette (4) und Keil (5) mit dem Stab (1) verspannt sind.
8.) Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die flächige Anlage durch eine Abflachung (19) einer Längskante des Stabes (21) erzielt ist und die gegenüberliegenden Kanten in dem offenen Winkel der Brücke (17) einliegt.
9.) Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (4) innenseitig .-vorzugsweise an der dem Keil gegenüberliegen-
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den Innenfläche, - mindestens einen Haltenocken (9) besitzt, der in eine Ausklinkung (10) an der Oberfläche des Stabes (2) oder dergl. eintritt.
10.) Verbindung nach Anspruch 1 und 9 > dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Haltenocken (9) in den Eckräumen der Manschette (4) liegen.
ax
Lee rs e ite
DE19691936903 1969-07-19 1969-07-19 Verbindung von laenglichen bauteilen fuer geruest- und skelettkonstruktionen o dgl Withdrawn DE1936903B2 (de)

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