DE2545859A1 - Verbindungs- und befestigungselement zum verbinden von werkstuecken aus weichem material, insbesondere duebel fuer spanplatten oder teile aus holz - Google Patents
Verbindungs- und befestigungselement zum verbinden von werkstuecken aus weichem material, insbesondere duebel fuer spanplatten oder teile aus holzInfo
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Description
Akte 26 438
η», ing. II. NEGENDAISTK (·ιο?3) · dipl.-ing. H. HAUCK · dipl.-phys. W. SCHMITZ
DIPL.-ING. E. GRAALFS · dipl.-ing. W. WEHNERT · üipl.phys. W. CARSTENS
ZUSTELLUNGSANSCHHIFT: 2000 HAMBUKG 30 · NEUER WALL 41
PLEASE KEPLY TO; telefon (O4O) 30 74 28 UND 30 4115
ITW-ATECO GrabH · & * sooo München 2 · mozartstr. 23
« TELEFON (0S9) 5 38 05 SO
2000 Norderstedt 1 tei,egh. negkdafatent München
Storrcarnstr. 43-49 Hamburg, 10. Oktober 1975
Verbindungs- und Befestigungselement zum Verbinden von Werkstücken aus weichem Material, insbesondere
Dübel für Spanplatten oder Teile aus Holz ·
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungs- und Befestigungselement
zum Verbinden von Werkstücken aus weichem Material, insbesondere für Spanplatten oder Teile aus Holz, das in eine vorgeformte
Blindbohrung eines Werkstücks eingeführt und darin befestigt wird.
In der holzverarbeitenden Industrie werden zum Verbinden von einzelnen Werkstücken aus Holz miteinander in großem Umfang Dübel
eingesetzt? beispielsweise bei der Herstellung von Schränken, Boxen, Regalen und ähnlichen Teilen erfolgt eine Befestigung miteinander
durch in vorgeformte Bohrungen eingesetzte Dübel, die in den Bohrungen verleimt sind. Die Dübel dienen zur Fixierung der einzelnen Holzelemente
zueinander und übertragen nach Aushärtung des Leimes die im Normalfall auftretenden Kräfte.
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a —
Es werden verschiedene Ausfuhrungsformen von Naturholzdübeln,
aber auch Kunststoffdübel für den obengenannten Zweck verwendet.
Air. meisten eingesetzt dürfte der Euchen-Dübel sein, der eine
Langrillem>rofilierung aufweist. Eoi industrieller Fertigung
wird der derart profilierte Dübel normalerweise vollautomatisch,
von Automaten in vorgebohrte Stirnwände von Holz- oder Spanplatten
eingeschossen, wobei er zuvor mit Leim versehen wurde. Der Holzleim
kann dann anschließend air: Dübel schaft hochziehen, so daß der
Dübel vollfächig in der Bohrung verleimt ist. ί-rie erwähnt, werden
Dübel normalerweise in die Stirnseiten der Platten eingesetzt,
damit diese, ohne durch die Dübel gestört zu sein, übereinander gestapelt werden können. Die Platten können dann je nach Bedarf
aus dem Kalbfertiglager entnommen werden und mit den na.ch Schablonen
gebohrten Seitenwänden in einer Presse zu einem Möbelkörper zusammengesetzt
werden.
Beim Zusammensetzen des Möbelkörpers ist erforderlich, in die
Bohrungen, in die der einseitig verleimte Holzdübel hineingepreßt wird, maschinell oder manuell mit Holzleim zu versehen, damit
eine beideitige Vefbimung des Dübels und der Platten erfolgen
kann. Bei der Dosierung des Leimes ergeben sich jedoch einige
Schwierigkeiten. Bei einer überdonierung wird der überflüssige
Leim beim Hineingleiten des Dübels aus der Bohrung herausgequetscht und muß anschließend von den Seitenwänden nachträglich
entfernt werden, was mit einem zusätzlichen Fertigungsauf wand verbunden ist. Bei einer Unterdosierung ist der feste Sitz
des Dübels in Frage gestellt. Aus diesem Grunde v/erden zur Sicher-
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lieit zumeist r.ehr Dübel verwendet als für die benötigte Festigkeit
erforderlich, zumal eine _ Dübelverbindung nicht prüf bar ist,
es se,i denn, sie würde zerstört.
Vielfach werden auch Dübel aus Kunststoff eingesetzt, die jedoch ebenfalls verleimt werden und darum die gleichen, oben angeführten
,Schwierigkeiten bereiten. Darüber hinaus führt ein Formtrennahtversatz
oder ein Spitzgrad bei diesen Dübeln bei der maschinellen Verarbeitung sehr leicht zu Störungen in der automatischen Dübelzuführung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungs- und
Befestigungselement, insbesondere Dübel für Spanplatten oder Teile aus Holz zu schaffen, das mindestens den gleichen Festsitz
aufweist, wie herkömmliche Dübel, jedoch ohne Leimauftrag eingesetzt
werden kann.
Bei einem Verbindungs- und Befestigungselement der eingangs genannten
Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein aus Metallblech gebogener Hohlstift in mindestens einem Endabschnitt so
vorgeformt ist, daß sich bei einer axialen Stauchung dieses Abschnitts in einer Blindbohrung zumindest Teilabschnitte radial
nach außen in Richtung zur Bohrungswand ausgewölbt werden.
Das erfindungsgemäße Befestigungselement kann ebenso wie die bekannten Dübel vollautomatisch in Bohrungen eines Werkstücks
aus Holz oder ähnlicher:. Material eingeschossen werden. Verände-
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rungen bei der Verarbeitung und an den Automatenstraßen macht
es somit nicht erforderlich. Der große Vorteil des erfindungsgeraü0en
Befestigungsolenents ist jedoch, daß eine Verleimung'
sowie der gesamte Leimauftrag entfällt. Die Werkstücke werden wie üblich zusammengesetzt, beispielsweise mit herkömmlichen
Pressen. Bei der Zusammenpressung wird der Hohlstift verkürzt und im vorgeformten Endabschnitt ausgewölbt, so daß sich der
Hohlstift in die Eohrungswand eingräbt und für einen außerordentlich
guten Festsitz sorgt. Wird das erfindungsgemäße Befestigungselement jeweils in zwei Bohrungen eingeführt, sind vorteilhafterweise
an beiden Enden vorgeformte, verformbar«? Abschnitte vorgesehen
zwecks Verankerung in der Bohrungswand.
Das erfindungsgemäße Befestigungselement führt zu einer Verringerung·
des Kerstellungs- bzw. Montageaufwandas,. da soohl Leimauftrag
als auch die Aushärtezeit des Leimes entfällt. Aus diesem Grunde braucht beispielsweise in der Möbelindustrie die Rückwand nicht
mehr in der Presse an den Korpus genagelt v/erden, was bei der herkömmlichen Fertigung einen Zusammenhalt der Seitenwände mit
dem Deckel und dem Boden bewirken soll, bis der Leim abbindet, da das erfindungsgemäße Befestigungselement mit dem Preßvorgang
sofort seine Endfestigkeit erreicht.
Hit dem erfindungsgsnäßen Befestigungselement kann im übrigen
eine Abccher- und Ausreißfestigkeit erreicht werden, die weit
über den entsprechenden Werten eines Kartholzdübels liegt.
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Aus diesen Grunde kann die Anzahl der Bohrungen in den Werkstücken
so gering wie möglich gehalten v/erden.
Der Blechzuschnitt für das erfindungsgemäße Befestigungselement
kann in gewünschter Weise geformt sein. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist 'hierzu vorgesehen, daß der Elechzuschnitt rochteckförmig
ist und vorzugsweise zylindrisch gebogen bzw. gerollt
in
wird, wobei die Stoßlinie parallel zur Längsachse/der Zylindermantel
fläche liegt. Das erfindungsgeniäße Befestigungselement
lint so die Form einer geteilten Elechhülse.
Der in der Bohrung einsetzende, vorgeforirte Teil des erfindungsgemäßen
Befestigungselements soll durch Stauchen radial nach außen verformt werden und sich in der Bohrung verankern. Für
die Ausformung dieses Endabschnitts und zur Erzielung des gewünschten Effektes sind verschiedene Gestaltungen denkbar. Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß im Endabschnitt mehrere
parallele Schlitze im Abstand zueinander angeordnet sind- in einem vorgegebenen Abstand von Ende des Endabschnitts, die
zwischen sich nach außen biegbare Stege bilden. Die sogebildeten Stege oder Beine werden bei entsprechender axialer Stauchung
des Befestigungselements nach außen gebogen bzw* nach außen abgeknickt
und verkrallen sich dabei in der Bohrungswand.
Damit die Stege oder Beine tatsächlich nach außen abknicken, und zwar nach Möglichkeit an einer vorgegebenen Stelle, sieht
eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Stege mit einer sich über die gesamte Breite erstreckenden, radial
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nach außen v;eisendnn Sichre versehen and. Die Sicke bestimmt
den Abknick der Ctege, so daß sie an der gewünschten Stelle
eine Verformung erleiden, un ihre volle Fcsthaltewirkung zu
entfalten.
Die Äusbiegung und Verformung der Stege an der gewünschten Stellung wird weiterhin dadurch vergrößert, daß sie r.it einer
oder mehreren in Steglängsrichtung verlaufenden, radial nach außen v/eisenden Verstärkungssicken versehen sind. Die Verstärkungssicken
verlaufen in vorteilhafter Weise im Anschluß an die quer verlaufende Sicke in Richtung auf das Stiftende.
Dadurch werden die Stege beim Stauchen so nach außen verformt, daß sich eine Art Hinterschneidung ergibt, durch die eine
besonders günstige Festhaltewirkung erzielt v/ird.
Um der Gefahr entgegenzuwirken, daß sich der Endabschnitt nach
innen anstatt nach außen verformt, sieht eine Ausfuhrungsform
der Erfindung vor, daß ein Verstärkungseinsatz vom Hohlstift umschlossen v/ird, der sich über eine bestimmte Länge in den
vorgeformten Endabschnitt hineinerstreckt. Der Verstärkungsein-* satz stellt somit sicher, daß der Endabschnitt stets radial nach
außen verformt wird.
Erfindungsgemäß ist der Verstärkungseinsatz ebenfalls aus Metallblech hülsenförmig geformt und sein Zuschnitt einteilig
mit dem des Hohlstiftes. Der Zuschnitt des Verstärkungseinsatzes
wird vor der Formung des Kohlstiftes so umgebogen, daß er auf einer Fläche des Zuschnitts für den Kohlstift aufliegt und mit
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dickem zuferiron aufgerollt wird.
Iu einer vreiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
rlr*β Γ-sr Zuschnitt für den VerstärkurcBeinsatz die gleiche Lirnge
vie der ITohlstift hat und daß ein äußerer Abschnitt nach innen
in die rber.e des fJinsatzzuschnitts zurückgebogen wird, bevor
nie^ri.: in die Ebene des Hohlstift-?uschnitts gebogen wird. Mit
uxlilo. der eingerollten Flechlappen erfolgt eine zusätzliche
Verstärkung des erfindungsgemäßen Eefestigungselements. Der
Fe\ls zwischen Blechlappen und übrigem Vostärkungseinsatz verlcuCt
in vorteilhafter Weise oberhalb der gewünschten 7ibknick~
stellen an den Stegen, so daß die Stege in jedem Fall nach außen
und nicht nach innen verformt v/crden.
Dai-'it das Einführen des erfinduRgsge.n>.f.ßen Befestigunc-selements,
dfiö s:'>-'ecl:jr.c'ßigerv7eise von einem zylindrischen Hohlstift gebildet
wird, zu erleichtern, wird beim Hollen des Ifohlstiftes mindestens
ein r-.-nöe leicht konisch verjüngend ausgebildet.
I]in Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand
von Zeichnungen näher beschrieben v?erden.
Fig. 1 zeigt perspektivisch T-Jandteile eines Ilöbelkörpers in
Verbindung mit erfindungsgcrr.äßen Ecfestigungselero.enten.
Fig. 2 zeigt einen Blechzuschnitt für ein erfindungsgemäßes
Bef en tigvings el orie
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— St _
Fig. 3 zeigt ein Zwischenstadium bei eier Verformung des Zuschnitts
nach Fig·. 2.
Fig. 4 zeigt einen weiteren Swischenschritt bei der Verformung
des Zuschnitts nach Fig. 2.
Fig. 5 zeigt die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Befestigungselements .
Fig. 6 zeigt das erfindungsgemäße Befestigungselement nach Fig. in zwei gegenüberliegende Blindbohrungen zweier Stücke eingesetzt.
Fig. 7 zeigt die Einpressung des Befestigungselements nach Fig. in den Blindbohrungen.
Ein in Fig. 1 auseinandergezogen gezeichneter Möbelkorpus 10 aus Spanplatten setzt sich zusammen aas zwei Seitenwandplatten
11,12, einer Rückwandplatte 13, einer Deckenplatte 14 und einer
Bodenplatte 15. Decken- und Bodenplatte 14,15 sind an gegenüberliegenden
Stirnseiten 16 mit jeweils drei Dübeln 17 versehen, die in Sackbohrungen eingesetzt sind. Den Abmessungen und Abständen
der Dübel 17 entsprechend sind in den Seitenwandplatten 11,12 Elindbohrungen 18 vorgesehen (nur bei der Seitenplatte
zu erkennen) . Der Aufbau der Dübel 17 geht aus der nachfolgenden Beschreibung näher hervor.
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Pig. 2 zeigt einen Zuschnitt 19 aus verhältnismäßig weichem
Metallblech. Er ist annähernd rechteckig geformt und besteht
aus zwei Abschnitten 20,21, die durch die strich-punktiert gezeichnete Linie 22 getrennt ist, die rechtwinklig verläuft
zu den beiden parallelen Seiten 23,24. Der Abschnitt 20 ist mit zv/ei Reihen paralleler Schlitze 25,26 versehen, die im
Abstand zueinander angeordnet sind in einem gewissen Abstand von den beiden Kanten 23,24 und deren Achsen senkrecht zu diesen
Kanten verlaufen. Die Schlitze. 25,26 sind an den Enden abgerundet, wobei das den Kanten 23,24 zugekehrte Ende sich etwas
verjüngt. Die Schlitze 25,26 bilden zwischen sich Stege 27, 28, die etwa in der Mitte mit quer dazu verlaufenden durchgehenden
Sicken 29,30 versehen sind. Außerdem weist jeder Steg 27,23 eine in Längsrichtung verlaufende Sicke 31,32 auf,
die sich von der Sicke 29 bzw. 30 in Richtung der zugekehrten Kante 23 bzw.24 erstreckt.
.Die anderen beiden Kanten 33,34 des Zuschnitts 19 sind beide
gleichgeformt und zwar so, als ob der Abschnitt 20 an irgendeiner Stelle entlang der Längsachse durch ein Paar Schlitze
25,26 durchgetrennt würde. Der Sinn dieser Ausformung wird aus nachfolgender Beschreibung deutlich. Die Streich-punktierten
. Linien 35,36 im Abschnitt 21 parallel zu den Kanten 23 und 24 stellen Eiegelinien dar, für Lappen 37,38, die durch die Biege-
^ linien 35,36 und die Trenn- bzw. Biegelinie 22 begrenzt sind.
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Zur Bildung eines Dübels 17 nach Fig. 1 werden zunächst die
Lappen 37,33 um die Biegelinien 35 bzw. 36 in die Ebene des Abschnitts 21 gefaltet (Fig. 4). Hierzu ist erforderlich, daß
der Abschnitt 21 duxh Schnitte 39,40 vom Abschnitt 20 in diesem
Bereich getrennt ist.Anschließend wird der Abschnitt 21 in
die Ebene des Abschnitts 20 gebogen, und zwar um die Biegelinie 22 (Fig.Z) . Der so gewonnene doppelwandige Blechabschnitt
v/ird anschließend zu einem hohlzylindrischen Stift eingerollt, v/obei in Fig. 4 ein Zwischenschritt gezeigt ist, während Fig.
den fertigen Hohlstift oder Dübel 41 wiedergibt. Der Abschnitt 20 nach den Figuren 2 bis 4 bildet den Außenmantel, während
der Abschnitt. 21 einen von diesem umschlossenen Verstärkungseinsatz darstellt; die Falze 42,43 des Abschnitts 21 erstrecken
sich dabei über die quer verlaufenden Sicken 29,30 der Stege 27,28.
Wie man aus Fig. 4 und 5 erkennt, ergibt sich aus dem Blechzuschnitt
19 nach Fig. 1 ein hohlzylindrischer teilweise doppel-• wandiger Dübel 41 oder Hohlstift, v/obei die Kanten 33,34 (Fig. 1)
andererseits
einerseits und der Falz/entlang der Biegelinie 22 entlang einer Linie, die auf dem Mantel des Dübels 41 liegt uxd parallel zu dessen Längsachse verläuft, zusammenstößen. Wie man ferner aus Fig. 5 erkennt, ergeben sich an der Stoßstelle wiederum ähnlich geformte Schlitze wie die Schlitze 25,26 nach Fig. 2.
einerseits und der Falz/entlang der Biegelinie 22 entlang einer Linie, die auf dem Mantel des Dübels 41 liegt uxd parallel zu dessen Längsachse verläuft, zusammenstößen. Wie man ferner aus Fig. 5 erkennt, ergeben sich an der Stoßstelle wiederum ähnlich geformte Schlitze wie die Schlitze 25,26 nach Fig. 2.
Der Dübel 41 wird beim Einrollen (siehe Fig. 4) an den Enden bei 44,45 leicht konisch verjüngt geformt, damit er, insbesondere
bei automatischer Fertigung, leichter in vorgegebene Blindbohrungen eingesetzt v/erden kann, wie das anhand von Fig. 6 dargestellt ist.
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Zwei Spanplatten 46,47 sind mit Blindbohrungon 48,49 versehen,
in die jeweils ein Ende des Dübels 41 eingesetzt ist. Mittels einer nicht gezeigten Presse werden die beiden Platten 46,47
auf Stoß einander genähert, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist..Dabei werden die Endbereiche des Dübels 41 gestaucht.
Dabei knicken die Stege 27,28 nach außen, und zwar vor den Quersicken 29,3C, wie in Fig. 7 gezeigt. Die Lr'ngssicken 31,32
setzen einer Verbiegung dieses Stegteiles einen größeren Widerstand
entgegen als der weiter innen liegende Stegteil, so daß sich keine gleichmäßige Äuswölbung der Stege 27,28 einstellt,
sondern eine ungleichmäßige derart, daß sich hLnterschneidungsartige oder widerhakenförmige Auswölbungen, wie bei 50 gezeigt,
ergeben, die sich im Material der Platten 46,47 festkrallen und einen Herausziehen widersetzen. Der Einsatz 21 mit den umgefalzten
Lappen 37,38 verhindert, daß die Stege 27,28 radial ηaeh innen gewölbt werden.
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- P a t ο η t a η ο "-^ r ü c h e :1.) Vsrbindungs- und Befestigungselement zum Verbinden von Werk-■ stücken aus vorhältnisinilßig weichem .""aterial,- insbesondere Dübel für Spanplatten oder Teile aus Holz,aas in eine vor-. geforate Elindbohrung eines Werkstückes eingeführt und darin befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Metallblech gebogener Hohlstift (41) in irindestens einem Endabschnitt so geformt ist, daß·sich bei einer axialen Stauchung dieses Abschnitts in einer Blindbohrung (48,49) zumindest Teilabschnitte (27,23) radial nach außen in Richtung Bohrung·: wand ausgewölbt werden.2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechzuschnitt (19) rechteckfümig ist und vorzugsweise annähernd zylindrisch gebogen bzw. gerollt wird, wobei Stoßlinien parallel zur Längsachse in der Zylindermantelfläche liegen.3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt durch Haterialverringerung oder -wegnähme in Form von öffnungen (25,26) oder dergleichen, die vorzugsweise in einem Abstand vom Ende vorgesehen sind, geschwächt ist.- 13'7.09*17/00■ -2-4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Endabschnitt mehrere parallele Schlitze (25,26) in Abstand voneinander angeordnet sind in einem vorgegebenen Abstand vom Ende (23,24) des Endabschnitts, die zv?ischen sich nach außen biegbare Stege (27,28) bilden.5. Element nach.Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (27,28) mit'einer sich über die gesamte Breite erstreckenden, radial nach außen v/eisenden Sicke (29,30) versehen sind.6. Element nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß • die Stege ir.it einer oder mehreren in Steglängsrichtung verlaufenden, radial nach außen v;eisenden Verstärkungssicken versehen sind.7. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß. ein Verstärkungseinsatz (21,37,38) vom Eohlstift umschlossen wird, der sich über eine bestimmte Länge in den vorgeformten Endabschnitt'hineinerstreckt.8. Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungseinsatz ebenfalls aus Metallblech hülsenfcrmig · geformt ist. - -- 14 -709817/0022ORIGINAL tNSPECTEOί>. Klebent nach J\nspruch S, dadurch geJcennae lehnet, daß der Zuschnitt (21) den Verstg.rkxmgseinsatzes einteilig roit • €.eia cxiz Ilohlstifts geformt. 5.et und vor eier Forrr.ung des Hohlst if ts so gebogen wire, da£ er auf · einer Fläche des 2u3c*ir.itts (20) für den Eohlstift aufliegt.10. 'i3.er.5nt nach Anspruch 9, dadurch gekannzeichnet, daß der Zuschnitt (21) für der. Verstc.rkungssins&tz die gleiche Tlänge vie der für den Hohlstift hat und daß ein äußerer Abschnitt (37,38) nach innen in die Zibene des Einsatzzuschnitts (21) zurüc^cgebogp-n V7ird, bevor dieser in die .Ebene dec Hohlstift-Zuschnitts (20) gebogen v/ird.11. "Element nach einem d-sr Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ilohlctift zuirindcst sich zu einem Ende laicht ,konisch (44,45) verjüngt.12. Element nach·den Ansprüchen 5 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstsrkungseinsatz (21,37,38) sich über die SchvrLlclvjngssicIce (29,30) hinaus erstreckt.13. Verfahren zur Herstellung eines Befestigungselemente nach einem der .r.!isr>rüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein rechteckiger Zuschnitt aus Metallblech" gestanzt wird bei gleichzeitiger oder nachfolgender Ausstanzung vor. r.ohreren parallelen Schlitzen im Bereich mindestens einer Sexta über einen Teil ihr«r Länge und bei gleichzeitiger oder r.rcK.rolgr:nc:-;r Pressung von Ccl^Schungs- und/oder Verccärkuncrs-709817/0022 - 15 -V^00 .C0pysicken, daß anschließend die den Schlitzen zugeordnete Seite des einstückig angeformten Einsatzzuschnitts nach innen in dessen Ebene gebocfen wird, wobei die Verlangerung des so gebildeten Falzes im Bereich zwischen den Enden •der Schlitze verläuft, daß anschließend der vorgeformte . Verstürlmno-seinsatz-Zuschnitt auf der Innenseite des Hohlstift-Zuschnitts umgelegt wird und schließlich beide Zuschnitte zum Hohlstift aufgerollt werden.709817/0022
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