DE3422127A1 - Justierbares verbindungselement fuer prothesenteile - Google Patents

Justierbares verbindungselement fuer prothesenteile

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DE3422127A1
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Description

Landstingens Inköpscentral LIC, Svetsarvägen 20, S-171 83 Solna, Schweden
Justierbares Verbindungselement für Prothesenteile
Die Erfindung betrifft ein justierbares Verbindungs- ,. element für Prothesenteile mit einem ersten und einem zweiten Kupplungsteil, von denen jedes zur Aufnahme eines der Prothesenteile befähigt ist, und einer Befestigungsvorrichtung, die zum lösbaren Befestigen der Kupplungsteile, und demzufolge der Prothesenteile, in erwünschten Positionen relativ zueinander, ausgelegt ist.
Frühere bekannte kugelgelenkähnliche Verbindungselemente dieser Art sind aufgrund der notwendigen Stabilität ausgesprochen schwer und demzufolge mit Schwierigkeiten für den Träger der künstlichen Gliedmaße verbunden. Zusätzlich sind derartige bekannte Einrichtungen häufig
819
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Postfach/P. O.Box 107127 Hüllerallee 32, D-2800 Bremen 1'-Telephon; (0421) »349071 Telekopierer /Telecopier: CCITT Teiegr. / Cables: Diagramm Bremen Telex 244 958 bopat d ,,
Konten / Accounts Bremen:
Bremer Bank, Bremen
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PSchA Hamburg iRi 7 ?nninn->rh ι
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BOEHMEHT & BOEHMhKT
-Jr-
auch relativ groß und demzufolge vom kosmetischen Gesichtspunkt aus weniger geeignet und benötigen häufig eine anschließende Endjustierung, die schwierig durchzuführen sein kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verbindungselement zu schaffen, welches gegenüber bekannten Vorbindungselementen relativ leichtgewichtig ist und trotz seines geringen Gewichts notwendige Stabilität besitzt, leicht auf die Belastungslinie, beispielsweise im Falle künstlicher Beine, eingestellt werden kann, und schließlich ein Minimum nachfolgender Justierungen benötigt.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein justierbares Verbindungselement gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kupplungs teile mit zentral angeordneten, aneinander stoßenden Stützflächen versehen sind; daß die Befestigungsvorrichtungen in einem sich von dem ersten Kupplungsteil erstreckenden, das zweite Kupplungsteil unter Belassung eines Freiraumes zwischen beiden Kupplungsteilen umfassenden Ringflansch angebracht sind; und daß der Ringflansch eine belastungsfreie ringförmige Kante aufweist. Das Verbindungselement gemäß der Erfindung ist bevorzugt aus Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, hergestellt, wodurch es möglich ist, den zusammenwirkenden Stützflächen relativ große Abmessungen zu geben, während das Gesamtgewicht der Konstruktion relativ niedrig gehalten werden kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die aufeinander stoßenden zentralen Stützflächen der Kupplungsteile hauptsächlich planar, um eine laterale Bewegung der Teile relativ zueinander zu ermöglichen.
BQEHMEKT & .
Bei'einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Stützfläche des ersten Kupplungsteils im wesentlichen konvexer oder konkaver Konfiguration,, und derart angeordnet, daß sie mit der entsprechenden Oberfläche des zweiten Kupplungsteils zusammenwirkt, wobei die entsprechende Oberfläche ebenfalls im wesentlichen konvexer oder konkaver Konfiguration ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die laterale Bewegung mit der Möglichkeit winkelmäßiger Justierungen verbunden werden, welches erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß ein Kupplungsteil mit einer oberen, zentralen Stützfläche und Einern äußeren ringförmigen Flansch, der sich von der Stützfläche aus erstreckt, versehen ist, daß der Flansch Befestigungseinrichtungen trägt, daß die Stützfläche derart angeordnet ist, daß sie mit einer zentralen Stützfläche eines ersten Kupplungsteils ^sammenwirkt und einer tiefer liegerden zentralen Stützfläche, die durch einen äußeren ringförmigen, Befestigungsmittel tragenden Flansch umgeben ist und derart angeordnet ist, um mit einer zentralen Stützfläche eines zweiten Kupplungsteils zusammenzuwirken. Demzufolge kann eine Stützfläche des Kupplungsteils in geeigneter Weise konkav oder konvex ausgebildet sein, während die andere zentrale Stützfläche im wesentlichen eben ist.
Mit einem Verbindungselement obenbeschriebener Konstruktion ist es möglich, sowohl die notwendigen winkelmäßigen Justierungen und die entsprechenden lateralen Justierungen durchzuführen, wobei all dies mit einem Verbindungselement extrem niedrigen Gewichts erfolgt. Ein bedeutender Vorteil, der durch ein Verbindungselement mit obengenannter Kombination von Justierungs-
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EOEHMERT·& BQEHMERT
möglichkeiten -geboten^wird, besteht darin, daß die Gesamt-Justierung mit einem einzigen Verbindungsteil erzielt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die separate Winkeleinstelleinrichtung, die am Fußteil bekannter Anordnungen nach dem Stand der Technik vorgesehen war"; wegfallen kann; diese bekannten sojwi.it <mi . Justiereinrichtungen waren vom Gewichtsaspekt her besonders nachteilig für den Träger.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die aneinander stoßenden Stützflächen derart ausgebildet sein, daß sie miteinander ohne .»Zentralkontakt zusammenarbeiten. Beispielsweise kann zu diesem Zweck die Stützfläche von mindestens einem Verbindungsteil mit einem zentralen, im wesentlichen planaren Teil versehen sein/ oder mit einer Zentralöffnung oder Vertiefung. Bei einer derartigen Konstruktion, zusammen mit einer teilweisen Aushöhlung des Verbindungselements,ist nicht nur eine weitere Gewichtsreduktion der Verbindungsteile erzielt, sondern auch das Risiko punktförmigen Kontaktes zwischen den Stützflächen als Resultat möglicher Toleranzen oder ähnlichen Variationen, die bei der Herstellung des Verbindungselementes eingeführt werden, eliminiert.
Die Seitenflächen der Verbindungsteile, die mit dem Einstelleinrichtungen zusammenarbeiten sollen, sind in geeigneter Weise abgeschrägt, also derart angeordnet, daß sie in einer Richtung von den entsprechenden Stützflächen hinweg konvergieren. Diese Neigung der Seitenflächen ermöglicht eine gute Stabilität und Starrheit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Konstruktion. Bei bekannten derartigen Konstruktionen wurden die eben genannten
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BtJEiiMKKT &:BOEHMEKT
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Seitenflächen divergierend ausgebildet, was zu ungünstigen Bruchbelastungen am Verbindungspunkt zwischen Seitenflächen und Stützflächen führte.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf mehrere Ausführungsforirien, die in der begleitenden Zeichnung dargestellt sind, erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ' eine ^Ansicht eines Schnittes durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindung se lernen t es ;
Fig. 2 eine Ansicht eines Schnittes durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes,·
Fig. 3 eine Ansicht eines Schnittes durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes;
Fig. 4 eine Ansicht eines Schnittes einer vierten Äusführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselementes ;
Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Kupplungsteil des erfindungsgemäßen Verbindungselementes; und
Fig. 6 eine Seitenansicht des in Fig. 5 dargestellten Kupplungsteils.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verbindungselement wird allgemein mit dem Bezugszeichen 1 in den Fig. 1 bis 3 bezeichnet und weist hauptsächlich ein erstes Kupplungsteil (weibliches Element) 2 und ein zweites Kupplungsteil (männliches Element) 3 auf, wobei die Elemente aneinanderstoßende erste und zweite Stützflächen 4 und 5 besitzen, die zentral auf ihnen angeordnet sind. Eines der Kupplungsteile -
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BOEHMERT & βΟΕΗΜΕΗΤ
— Jo —
das erste Kupplungsteil 2 - der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen ist mit einem äußeren ringförmigen Flansch oder Schürze 6 versehen. Im Flansch 6 ist eine Anzahl, geigneterweise" vier, Befestigungselemente 7, angeordnet, welche beispielsweise die Form extern justierbarer—Schrauben, sogenannt or K i nsto 1.1-schrauben, besitzen. In der Ausführuncjsform der Fig. 1 ist die Stützfläche 4 des ersten Kupplungsteils von konkaver Form und derart angeordnet, daß sie mit einem größeren Teil ihrer Fläche an der Stützfläche 5~des zweiten Kupplungsteils 3 anliegt, wobei diese Stützfläche eine entsprechende konkave Form besitzt. Unterhalb der Stützfläche 5 am Kupplungsteil 3 sind mehrere schräge Seitenflächen 8, wobei die Anzahl dieser Flächen der Zahl Befestigungselemente am Ringflansch 6 entspricht. Die Seitenflächen sind abgeschrägt, d. h. sie konvergieren in einer Richtung, die von den Seitenflächen des Kupplungsteiles hinwegführt, und derart, daß die Befestigungselemente oder Einstellschrauben 7, die auf dem ringförmigen Flansch angebracht sind, mit den Seitenflächen im wesentlichen rechtwinklig dazu zusammenwirken, um die beiden Kupplungsteile 2, 3 in erwünschten Winkelpositionen zu befestigen. Demzufolge umfaßt der Ringflansch oder Schürze 6 das zweite Kupplungsteil 3 derart, daß es einen freien Raum zwischen den Seitenflächen 8 des Kupplungsteil und dem Flansch beläßt, und derart, daß die Vorderkante 6a "des ringförmigen Flansches nicht gegen das zweite Kupplungsteil 3 drückt. Bei früheren Konstruktionen sind die Einstellschrauben in einem Kupplungsteilabschnitt angeordnet gewesen, welcher belastet war, d. h., nahe den Stützflächen des Kupplungsteils. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Konstruktion dient die Vorderkante 6a des Ringflansches 6 nicht als Stützfläche und unterliegt
BOEHMEKT & SOEHMERT
demzufolge keiner Belastung, d. h., sie ist lastfrei. Ein weiterer Vorteil, der durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verbindungselement geboten wird, besteht darin, das es aus leichtgewichtigem Metall hergestellt sein kann und mit relativ großen miteinander zusammenwirkenden Flächen ausgebildet werden kann, während eine Konstruktion erhalten wird, die viel leichtgewichtiger als bekannte gattungsgemäße Konstruktionen ist. In diesem Zusammenhang sollte erwähnt werden, daß es durch die vorliegende Erfindung möglich ist, hochstabile und robuste Verbindungselemente der obengenannten Gattung herzustellen und das Gesamtgewicht der Verbindungselemente erheölich zu reduzieren. Beispielsweise kann, verglichen mit bekannten Konstruktionen, eine Gewichtsreduktion von bis zu 25% bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes erzielt werden.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäß konstruierten Verbindungselementes. Unter schiedlich von der Ausführungsform der Fig. 1 besitzt das Kupplungsteil 2 dieser Ausführungsform, welches den Ringflansch oder Schürze 6 trägt, eine zentral angeordnete konvexe Stützfläche 4, die so angeordnet ist, daß sie mit einer konkaven Stützfläche 5 auf dem zweiten Kupplungsteil zusammenwirkt. Wie auch aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Kupplungselementstützfläche, welche den Ringflansch 6 trägt, immer etwas größer als die entsprechende Kupplungselementstützfläche, mit welcher sie zusammenwirkt.
Fig. 3 zeigte eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher entsprechende Stützflächen 4, 5 der beiden
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Kupplungsteile 2, 3 im wesentlichen planar sind, um es den beiden Kupplungsteilen und demzufolge den dazu gehörigen Gliederteilen zu ermöglichen, leicht lateral zueinander bewegt zu werden, jund in der ausgewählten lateralen Position verriegelt zu werden. Verständlicherweise wird das Ausmaß einer derartigen lateralen Bewegung durch die lateralen Freiräume zwischen den beiden Kupplungsteilen beeinflußt, wobei die Freiräume durch die Bezugszeichen 9 und 10 in Fig. 3 bezeichnet sind.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in welcher die erfindungsgemäßen Konzepte die entsprechenden Ausführungenformen der Fig. 1 und
2 mit dem Vorsehen relativer Laterialbewegungen der Fig.
3 - Ausführungsformen kombiniert worden sind. In dieser Ausführungsform ist demzufolge ein erstes Kupplungselement - mit Bezugszeichen 20 in Fig. 4 bezeichnet mit zwei zentralen Stützflächen vorgesehen, nämlich einer oberen konkaven Stützfläche 21 mit einem nach oben vorspringenden, äußeren Ringflansch oder Schürze 22, die Einstellschrauben 23 trägt, und einer unteren, zentralen und im wesentlichen planaren Stützfläche 24, die durch einen herabhängenden Ringflansch oder Schürze 25, welche Einstellschrauben 26 trägt, umgeben ist. In diesem Fall ist die obere zentrale Stützfläche 21 des ersten Kupplungsteils 20 angeordnet, um mit einer zentralen konvexen Stützfläche 27, die sich auf dem zweiten Kupplungsteil 28 befindet, zusammenzuwirken, welches abgeschrägte Seitenflächen 29 aufweist, nämlich Flächen, die von der Stützfläche hinweg konvergieren, und angeordnet sind, mit den Frontkontaktflächen 23a der Einstellschrauben derart zusammenzuwirken, um lösbar das Kupplungselement 28 und gemeinsam damit den dazugehörigen Teil 33 des künstlichen Gliedes, in einer ausge-
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wäh-lten Winkelposition zu verriegeln. In dieser Hinsicht umfaßt der Ringf±a~nschr oder Schürze 22 das zweite Kupplungsteil 28 derart, daß er einen geringfügigen Freiraum dazwischen freiläßt, so daß kein Kontakt zwischen dem Vorderende 22a des Ringflansches 22 und dem zweiten Kupplungsteil 28 oder dem Teil 33 des künstlichen Gliedes besteht.
Die untere zentrale Stützfläche 24 des ersten Kupplungselements 20 ist derart angeordnet, daß sie mit einer im wesentlichen planaren, zentralen Stützfläche 30 eines dritten Kupplungsteils 31 zusammenwirkt, welches an einem weiteren Teil 3 2 des künstlichen Gliedes angebracht ist. In diesem Fall sind die Frontkontaktflächen 26a der Einstellschrauben dazu vorgesehen, daß sie in Eingriff mit entsprechenden Seitenflächen des dritten Kupplungsteil gebracht werden, um lösbar das Teil 3 2 des künstlichen Gliedes befestigen. Demzufolge ermöglicht diese Ausführungsform ein bestimmtes Ausmaß lateraler Bewegungen des Teils 3 2 des künstlichen Gliedes längs der Stützfläche 24, wie durch den Doppelpfeil A in Fig. 4 angedeutet 1st.
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kupplungsteil, während Fig. 6 das Kupplungsteil in der Seitenansicht zeigt. Die dargestellten Kupplungsteile können vorteilhaft als das mit dem Bezugszeichen 28 in Fig. 4 bezeichnete Kupplungsteil eingesetzt werden, und weist einen oberen Flansch 3 5 auf, in dem Öffnungen 34 vorgesehen sind, und welches dazu vorgesehen ist, daß es fest in dem Teil 33 des künstlichen Gliedes, der in Fig. 4 dargestellt ist, eingebettet wird. Die tatsächliche Stützfläche 27 ist in von konvexer Form und besitzt einen zentralen, im wesentlichen planaren Zentralteil 27a. Die vier Seitenoberflächen 29, die zur Zusammenwirkung mit den Kontaktflächen 23a der
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BOEHMERT Ä BOEH M ERT
Einstellschrauben 23 vorgesehen sind, konvergieren in einer von der Stützfläche 27 hinweg verlaufenden Richtung. Prinzipiell ist dieses Kupplungsteil hohl; verständlicherweise kann das dargestellte Zentralteil 27a vollständig entfernt werden, um dadurch das Gewicht des Elements weiter zu reduzieren, während prinzipiell diο gleiche gute Funktion des Elementes erhalten bleibt.
Verständlicherweise ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, Modifikationen innerhalb des Schutzbereiches des nachfolgenden Anspräche können durchgeführt werden. Beispielsweise können die zentralen Stützflächen 24 und 21 der Kupplungsteile 20 der Ausführungsform in Fig. 4 konkav oder konvex, oder konvex und im wesentlichen planar sein, und in derartigen Fällen mit entsprechend ausgeformten Stützflächen zusammenwirkender Kupplungsteile zusammenzuarbeiten.
Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Atf.
(Λ "i '"'7' Γ,Τ? 1CTfVTKCl""1"1 7,"ΤΤΚ"^'
Verbindungselement
ρ erstes Kupplungsteil zweites Kupplungsteil
-Stützfläche Stützfläche Ring flansch
6 a Kante von 6 7 Befestigungselement
9 seitlicher Freiraum
10 seitlicher Freiraum 20 erstes Kupplungsteil 21 obere, konkave Stützfläche 22 Flansch
22a Frontende von 22 23 Befestigungsschraube 23a Frontkontaktfläche 24 planare Stützfläche 25 Flansch, Schürze -'■> Bofcstigungsschraube 27-konvexe Stützfläche 28 zweites Kupplungsteil 29 abgeschrägte Seitefläche 30 planare zentrale Stützfläche 31 drittes Kupplungsteil 32 Prothesenteil 33 Prothesenteil
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Leerseite -
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Claims (14)

BOHfMEKT it ΒΟΗίϊΜfcRT LXM 639 Ansprüche
1.JJustierbares Verbindungselement für Prothesenteile
-t einem ersten und einem zweiten Kupplungsteil, von denen jedes zur Aufnahme eines der Prothesenteile befähigt ist, und einer Befestigungsvorrichtung, die zum lösbaren Befestigen der Kupplungsteile, und demzufolge der Prothesenteile, in erwünschten Positionen relativ zueinander, ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsteile (2, 3) mit zentral angeordneten, aneinander stoßenden Stützflächen (4,5) versehen sind; daß die Befestigungsvorrichtungen (7) in einem sich von dem ersten Kupplungsteil erstreckenden, das zweite Kupplungs-Λ teil unter Belassung "eines 'Freiraumes zwischen beiden Kupplungsteilen umfassenden Ringflansch (6) angebracht sind; und daß der Ringflansch (6) eine ι * belastungsfreie ringförmige Kante (6a) aufweist.
2. Verbindungselement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Zentralflächen (4, 5) der Kupplungsteile (2, 3) im wesentlichen planarer Konfiguration sind.
3. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (4)des ersten Kupplungsteiles (2) im wesentlichen konvex oder konkav ist und derart ausgebildet ist, daß sie mit der Stützfläche (5) des zweiten Kupplungsteiles (3) zusammenwirkt, wobei die Stützfläche (5) entsprechender konkaver oder konvexer Form ist.
4. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (4) des Kupplungs-
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H(JEMMLRT &-BOEHMEST · · ,
teils (2), welche den ringförmigen Flansch (6) trägt, etwas größer als die Stützfläche (5), die zum zweiten Kupplungsteil (3) gehört und mit der Stützfläche (4) zusammenwirkt, ist. - ·
5. Verbindungselement rTäch einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kupplungsteil (20) mit einer oberen zentralen Stützfläche (21) und einem äußeren Ringflansch (22), der sich von der Stützfläche (21) aus erstreckt, versehen ist, wobei der Flansch (22) Befestigungsmittel (23) trägt; die Stützfläche (21) derart ausgelegt ist, daß sie mit einer zentralen Stützfläche (27) einen ersten Kupplungsteils (28) und einer unteren zentralen Stützfläche (24), umgeben durch einen äußeren Ringflansch (25), der Befestigungsvorrichtung (26) trägt und derart ausgelegt ist, daß er mit einer zentralen Stützfläche (30) eines zweiten Kupplungsteils (31) zusammenwirkt, zusammenarbeitet.
6. Verbindungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützfläche (21) des Kupplungsteils (20) konkaver oder konvexer Form ist; und daß die andere zentrale Stützfläche (24) des Kupplungsteils im wesentlichen planarer Konfiguration ist.
7. Verbindungselement gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Stützflächen; 4, 5; 21-, 27; 24, 30) aneinander, ohne zentralen Kontakt zwischen,ihnen anliegen.
8. Verbindungselement gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der zusammenwirkenden Stützflächen (4, 5; 21, 27; 24, 30) mit einem zentral angeordneten, im wesentlichen planaren Abschnitt ausgebildet ist.
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BgEHMERT & ROEHMKRT · ·
9. Verbindungselement gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der zusammenwirkenden Stützflächen (4, 5; 21, 27; 24.,-"3CyTImit einer mittig angeordneten Öffnung oder Vertiefung versehen ist.
10. Verbindungselement gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Kupplungsteile (2, 3, 28, 31) im wesentlichen hohl ist, um dadurch das niedrigst mögliche Gesamtgewicht zu erreichen.
11. Verbindungselement gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (8, 29) der Kupplungsteile (3, 28, 31), zur Zusammenwirkung mit der Befestigungsvorrichtung (7, 23, 26) in einer » von den Stützflächen der entsprechenden Kupplungsteile hinweg verlaufenden Richtung konvergieren. *
12. Verbindungselement gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (8, 29) im wesentlichen planarer oder konkaver Konfiguration sind.
13. Verbindungselement gemäß den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (8, 29) und die Befestigungsvorrichtungen (7, 23, 26) derart angeordnet sind, daß die Befestigungsvorrichtungen im wesentlichen senkrecht zu den Seitenoberflächen (8, 29) liegen.
14. Verbindungselement gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (7)Einstellschrauben aufweist.
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