DE7700416U1 - Maschengitter - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HE'.IMiHICH .· GERD MuLLEfT · D-OROSSE · F. POLLMEIER

f.ni 72 615

2 5. FEB. 1977

Firma Emil Bender, Am Klafelder Markt 22, 5900 Siegen 21

MaschenKitter"""?

Bei der Fertigung von Akkumulator-Batterien oder dergleichen werden zur Bildung der Plus- und/oder Minusplatten bzw. der daraus zusammengesetzten Plattensätze Maschengitter benötigt, die je nach Bauart der Akkumulator-Batterie aus den unterschiedlichsten V/erkstoffen bestehen können. So hat man zur Herstellung der Maschengitter bzw. der hierdurch gebildeten Plus- und/oder Minusplatten nicht nur Blei oder Bleilegierungen benutzt. Vielmehr ist zu diesem Zweck auch schon Aluminium und Kupfer, Nickel und Eisen oder auch Nickel und Kadmium benutzt worden.

Solche Maschengitter sind aber aufwendig und teuer. Sie werden nämlich, insbesondere wenn sie aus Blei oder Bleilegierungen bestehen, in entsprechenden Formen durch einen Gießvorgang gefertigt, oder aber durch einen Stanzvorgang aus Metallbändern oder dergleichen hergestellt. Denkbar wäre es auch, das nascnengz-cOer aus einer Vielzahl eich kreuzender Profildrähte herzustellen, indem diese an ihren Kreuzungspunkten miteinander verlötet oder verpreßt werden. Im letzteren Falle müssen dann zusätzlich noch mindestens mit dem oberen und dem unteren Rand des Maschengitters maschenlose Randstreifen verbunden werden, die nicht nur zur Halterung und Ausrichtung der Plus- und/oder Minusplatten im Batteriekasten dienen, sondern auch zum Anschluß der Polköpfe benutzt werden können.

Durch die US-PS 3 853 626 ist bereits ein Maschengitter zur Bildung von Plus- und/oder Minusplatten für Akkumulator-Batterien oder dergleichen bekanntgeworden, das aus einem

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Metallbandabschnitt oder dergleichen mit zwei im wesentlichen parallelen Begrenzungskanten gefertigt ist. l/enigstens an seinem oberen und/oder unteren Rand weist es einen maschenlosen Streifen auf. Dieses Maschengitter ist nach Art des bekannten Streckmetalls hergestellt, d. h., in einen Metallbandabschnitt sind zunächst 2twa parallel zu dessen Begrenzungskanten verlaufende Reihen von Spaltabschnitten eingebracht, deren Enden einen gewissen Abstand voneinander haben. Die jeweils einander benachbarten Reihen solcher Spaltabschnitte sind in Längsrichtung go gegeneinander versetzt, daß jeweils der Zwischen den gegeneinander gerichteten Enden zweier auf gleicher Linie liegender Spaltabschnitte stehenbleibende E^t^i-i olabschnitt auf halber Länge der Spaltschnitte in der benachbarten Reihe liegt. Die neben den einzelnen Spaltschnitten stehenbleibenden Materialstege sind quer zu ihrer Längsrichtung durch ein geeignetes Werkzeug verforrat, so daß jeweils zwischen ihnen rautenförmige Maschenöffnungen entstehen. Hier werden also die die einzelnen Maschen umgrenzenden Stege gestreckt und damit in ihrer kristallinen Struktur verändert. Besonders beansprucht werden hierbei die Knotenpunkte, von welchen jeweils vier Maschenstege ausgehen.

Nachteilig hierbei ist auch, daß die die einzelnen Maschen gjcgcriciricndcr absrer;zer!c^lQri ^o^ nntpcr bestimmten Neigungswinkeln zu den am oberen und/oder unteren Rand der Maschengittei befindlichen maschenlosen Streifen verlauien, so daß das in der Plus- und/oder Minusplatte entstehende Spannungspotential niemals geradlinig auf dem kürzesten Wege zum maschenlosen Randstreifen hin abgeleitet werden kann.

Zweck der Erfindung ist es, sämtliche den bekannten Maschengittern zur Bildung von Plus- und/oder Minusplatten für Akkumulator-Batterien oder dergleichen anhaftenden Nachteile zu vermeiden. Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Maschengitter zur Bildung von Plus- und/oder

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Minusplatten für Akkumulator-Batterien oder dergleichen mit zwei im wesentlichen parallelen Begrensungskanten und es wenigstens an seinem oberen und/oder unteren Rand begrenzenden maschenlosen Streifen zu schaffen, bei dem eine Streckung der die Haschen umgrenzenden Stege und damit eine Veränderung der kristallinen Werkstoffstruktur vermieden wird und bei dem die eine Gruppe von Ilaschenstegen parallel und die andere Gruppe von Maschenstegen rechtwinklig zu den randseitigen, maschenlosen Streifen verläuft.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß ein Metallband oder dergleichen, im Abstand von seinen Begrenzrngskanten beginnend, mit gegen diese geneigt aber zueinander parallel verlaufenden Spaltschnitten vorbestimmter Länge versehen und zwischen den Enden der jeweils in einer Fluchtlinie liegenden Spaltschnitten ein der halben Schnittlänge entsprechender Abstand vorgesehen ist, daß jeweils zwischen zwei auf dem gleichen Längenabschnitt des Metallbandes oder dergleichen quer zu

•j dessen Begrenzungskanten nebeneinander liegende Spalt-

' schnitte je ein Spaltschnitt aus zwei verschiedenen, angrenzenden Längenabschnitten des Metallbandes oder dergleichen mit seiner halben Länge hineingelegt ist, sowie diese Spalt- -■ schnitte angrenzender Längenabschnitte mit ihren gegenein-

oiiCLcx gerichteter. Enden ^?v.er ^¹¹ ^n Reerenzunsskanten des Metallbandes oder dergleichen versetzt vorgesehen sind, und daß die ßaumlage der Begrenzungskanten ö.es Metallbandes oder dergleichen parallel und quer verschoben ist.

Dabei ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, daß die Begrenzungskanten des Metallbandes oder dergleichen gegeneinander parallel und quer verschoben und dabei quadratische Maschen gebildet sind, die einerseits etwa parallel und andererseits etwa quer zu diesen Begrenzungskanten gerichtete Stege haben.

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Durch das besondere Spaltschnitt-Wuster im Metallbandabschnitt ergibt sich eine Raumform des Maschengitters, bei der jegliche Materialstreckung an den Maschenstegen verhindert wird. Es findet lediglich eine begrenzte Biegeverformung der Maschenstege im Bereich der Knotenpunkte statt, und zwar maximal über einen Biegewinkel von 90° hinweg. Die Größe der Maschen wird dabei bestimmt von der jeweiligen Länge der Spaltschnitte, und zwar ist die Seitenlange einer Masche im wesentlichen gleich der halben länge eines Spaltschnittes.

Ein neuerungsgemäßas Maschengitter zeichnet sich auch dadurch aus, daß die Metallbandabschnitte einen im wesentlichen rautenförmigen Mittelbereich, und zwei sich an dessen parallele Seiten anschließende, etwa rechteckige Randbereiche aufweisen, wobei im rautenförmigen Mittelbereich die Spaltschnitte vorgesehen sind, während die Randberei ehe die maschenlosen Randstreifen bilden.

Ferner ist es nach der Neuerung wesentlich, daß die quer zu den maschenlosen Randstreifen gerichteten Maschenstege eine Querschnittshöhe haben, welche doppelt so groß wie die Querschnittshöhe der parallel zu den maschenlosen Randstreifen verlaufenden Maschenstege ist.

Ein anderes wesentliches Neuerungsmerkmal liegt darin, daß die Knotenpunkte zwischen den Maschen eine Querschnittshöhe haben, welche der dreifachen Querschnittshöhe der schmalen Maschenstege oder der eineinhalbfachen Querschnittshöhe der breiten Maschenstege entspricht.

Schließlich ist es nach der Neuerung aber auch bedeutsam, daß sämtliche Maschenstege von ihren Knotenpunkten aus gegen die Gitterebene geneigt verlaufen und dabei die auf gemeinsamen Fluchtlinien liegenden breiten Maschenstege an den Knotenpunkten um ihre halbe Querschnittshöhe gegeneinander ver-

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setzt miteinander in Verbindung stehen, während die auf gemeinsamen Fluchtlinien liegenden schmalen Maschenstege jeweils mit dem einen Ende an die obere Querschnittshälfte eines breiten Maschensteges und mit dem anderen Ende an die untere Querschnittshälfte des benachbarten breiten Maschensteges angebunden sind.

Durch die ηeuerungsgemäßen Maßnahmen wird eine Raumform für Maschengitter zur Bildung von Plus- und/oder Minusplatten für Akkumulator-Batterien oder dergleichen geschaffen, die sich nicht nur mit geringem Aufwand und materialsparend herstellen läßt. Vielmehr ist hierdurch auch sichergestellt, daß eine Schädigung der kristallinen Struktur des Materials der Maschenstege vermieden wird und daß das Abfließen des in den Plus- und/oder Minusplatten der Akkumulator-Batterien entstehenden Spannungspotentials zu den Polköpfen auf dem kürzesten Wege und über optimale Maschensteg-Querschnitte erfolgen kann.

Durch die US-PS 1 608 4-76 ist zwar bereits der Vorschlag gemacht worden, sogenannte Rippenstreckmetall-Tafeln mit quadratischen Maschen aus einem Metallband zu fertigen, welches zuvor mit gegen seine parallelen Begrenzungskanten geneigt verlaufenden Gruppen von Spaltsehn.itten versehen worden ist. Dort sind jedoch die Spaltschnitte reihenweise so angeordnet, daß sie sich jeweils über ihre halbe Länge schuppenartig überlappen. Jeweils zwischen zwei benachbarten Spaltschnitt-Reihen bleiben dabei praktisch geradlinig durchgehende, ungespaltene Materialstreifen stehen, welche nach der Fertigstellung der Rippenstreckmetall-Tafel die parallel zu deren Begrenzungskanten verlaufenden Rippen bilden.

Erwähnt sei noch, daß sich die in den Erläuterungszeichnungen der US-PS 1 608 4-76 dargestellte Rauraform einer Rippenstreckmetall-Tafel praktisch überhaupt nicht herstellen läßt, und zwar deshalb nicht, weil es mit zwei Gruppen mit jeweils

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drei verschieden großen Maschen aufweist, die bei ihrer Formgebung unterschiedlich große Verschiebebewegungen der verschiedenen Streifenbereiche relativ zueinander erforderlich machen. Die Veiterverarbeitung des mit den Spaltschnitten versehenen Metallbandes zu Rippenstreckmetalltafeln ist daher, wenn überhaupt, dann nur in verschiedenen Arbeitsabläufen und mit verschiedenen Werkzeugsätzen zu verwirklichen. Die Fertigung der Rippenstreckmetall-Tafeln nach US-PS 1 608 476 ist daher zumindest ebenso aufwendig und nachteilig wie die Maschengitter-Fertigung nach der US-PS 3 h53 626. Im Falle der US-FS 1 608 476 haben zudem die im rechten Winkel zu den Tafelrändern verlaufenden Maschenstege eine geringere Querschnittsabmessung als die parallel zu den Tafelrändern gerichteten Rippen.

Der Gegenstand der Neuerung soll nunmehr an Hand einer Zeichnung ausführlich erläutert werden. Dabei zeigt

Figur Λ in D^aufsichtdarstellung ein Bandmaterial-Teilstück aus Metall, das in einem Bereich vorgegebener Form und Größe mit einem gleichmäßigen Spaltschnitt-Muster versehen ist, wobei zugleich ein Ausschnitt der Raumform des Maschengitters angedeutet ist,

Figur 2 in größerem Maßstab den in Fig. 1 mit II gekennzeichneten 'Teil aus schnitt und

Figur 3 iⁿ räumlicher Darstellung den das Maschengitter bildenden Teilausschnitt nach Fig. 2.-

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In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Bandmaterial-Toilstück ". dargestellt, welches aus jedem für die Fertigung von Plus- und/oder Minusplatten von Akkumulator-Batterien geeigneten Metall, so z. B. Blei oder Bleilegierungen bestehen kann. Dieses Bandmaterial hat zwei zueinander parallele Längskanten 2 und 3 und wird auf einem etwa rautenförmigen Flächen-

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bereich in einem ganz bestimmten Schema mit einem Muster von Spaltschnitten 4 versehen. Dabei werden die Spaltschnitte 4 so angeordnet, daß neben der Längskante 2 ein ungeschlitzter· Streifen 5 und neben der Längskante 3 ^eiⁿ ungeschlitzter Ftreifen 6 bestehenbleibt.

Sämtliche Spaltschnitte 4 haben eine gegen die Längskanten 2 und 3 unter einem spitzen Winkel geneigte Lage und auch eine vorbestimmte Länge 7- Zwischen den Enden der jeweils in einer Flucht liegenden Spaltschnitte 4 ist dabei jeweils ein der halben Schnittlänge 7 entsprechender Abstand 8 vorgesehen. Zwischen zwei auf dem gleichen Länger.-.-ibschnitt 9 des Metallbandes 1 quer zu dessen Längskanten 2 und 3 nebeneinanderliegende Spaltschnitte 4' ist dabei jeweils Gin Spaltschnitt 4'' aus dem angrenzenden Längenbereich 10 und ein Spaltschnitt U-''' aus dem angrenzenden Längenbereich 11 mit seiner halben Länge· 10' bzw. 11' hineingelegt. Die Anordnung der Spaltschnitte 4'' und 4¹'' zwischen zwei Spaltschnitten 4' ist dabei so getroffen, daß diese mit ihren gegeneinander gerichteten Enden in Richtung quer zu den Längskanten 2 und 3 des Metallbandes ι gegeneinander versetzt liegen. Die parallel versetzte Lage der Spaltschnitte 4¹' and 4'¹¹ zwischen zwei benachbarten Spaltschnitten 4' ist dabei so gewählt, daß der Teilungsabstand 12 zwischen den Spaltschnitten 4' gedrittelt wird, wobei zwischen einem jeweils links liegenden Spaltschnitt 4' und dem in dessen unterer Hälfte benachbart angeordneten Spaltschnitt 4'¹' ein Materialstreifen 13 stehenbleibt, dessen Breite zwei Dritteln des Teilungsabstandes 12 entspricht, während zwischen dem Spaltschnitt 4''' und dem rechts davon liegenden Spaltschnitt 4' ein Materialstreifen 14 verbleibt, der gleich einem Drittel des Teilungsabstandes 12 ist. Umgekehrt verhält es sich im Bereich der oberen Hälfte der Spnltschnitte 4', d. h., zwischen dem linken Spaltschnitt 4' und dem deneben liegenden Spaltschnitt 4¹¹ verbleibt ein Materialstreifen 14, dessen Breite einem Drittel des

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Teilungsabstandes 12 entspricht, während der Materialstreifen 13 zwischen dem Spaltschnitt 4'' und dem rechts davon liegenden Spaltschnitt 4' eine Breite hat, die gleich zwei Dritteln des Teilungsabstandes 12 ist.

Nachdem der rautenförmige Bereich des Metallbandabschnittes mit den Spaltschnitt-Muster 4 versehen ist, ist es lediglich noch notwendig, bspw. den Randstreifen 6 in Pfeilrichtung nach Fig. 1 relativ zum Streifen 5 zu verschieben, wie das in Fig. 1 angedeutet ist. Allein durch diese aus einer Längs und einer Querbewegung resultierende Relativverschiebung zwischen den Randstreifen 5 und 6 entsteht dann aus dem das Spaltschnitt-Muster 4 aufweisenden Metallbandabschnitt die Raumform des Maschengitters 16. Die Form der Maschen 17 dieses Maschengitters 16 ist dabei abhängig von dem Ausmaß der vorgenommenen Relativverschiebung zwischen den beiden Randstreifen 5 und 6. Zweckmäßigerweise v.'ird das Ausmaß der Relativverschiebung so gewählt, daß sich etwa quadratische Maschenöffnungen ergeben, wie das unten rechts in Fig. 1 angedeutet ist. Jede einzelne nasche 1? des Ilaschengitters 16 wird dabei durch zwei Querstege iö und swei LÖjj^ö stege 19 eingegrenzt. Die Querstege 18 erstrecken sich im rechten Winkel zu den massiven Randstreifen 5 und 6, während die Längsstege 19 parallel dazu verlaufen.

Aus Fig. 3 wird dabei deutlich, daß jeder Quersteg 18 aus einem breiten Materialstreifen 13 und jeder Längssteg "'9 aus einem schmalen Materialstreifen 14 gebildet wird. Das heißt aber, daß die Querstege 18 eine Querschnittshöhe haben, welche doppelt so groß ist, wie die Querschnitts höhe der Längsstege 19·

Andererseits ergibt sich aus Fig. 3 aber auch, daß im Bereich jedes Knotenpunktes 20 zwischen vier einander benach barten Maschen eine Querschnittshöhe vorhanden ist, die der dreifachen Querschnittshöhe der Längsstege 19 oder der eineinhalbfachen Querschnittshöhe der Querstege 18 entspricht.

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Aufgrund der eigenartigen Relativlage zwischen den Spaltschnitten 4', 4¹' und 4¹'¹ nehmen sämtliche Maschenstege 18 und 19 eine von den Knotenpunkten 20 aus gegen die Gitterebene geneigte Raumlage ein. Die auf gemeinsamen Fluchtlinien liegenden, breiten Querstege 18 stehen dabei an den Knotenpunkten 20 um ihre halbe Querschnittshöhe gegeneinander versetzt miteinander in Verbindung, während die auf gemeinsamen Fluchtlinien liegenden Längsstege 19 jeweils mit dem einen Ende an die obere Querschnittshälfte eines Quersteges 18 und mit dem anderen Ende an die untere Querschnittshälfte des benachbarten Quersteges 18 angebunden sind.

Der besondere Vorteil der eben beschriebenen Ausbildung der Maschenstege 18 und 19 liegt bei der Verwendung der Maschengitter 16 als Plus- oder Minusplatten für Akkumulator-Batterien oder dergleichen darin, daß die den größten Querschnitt aufweisenden Maschenstege 18 im rechten Winkel zu den massiven Randstreifen 5 und 6 verlaufen, so daß für die Ableitung des in den Platten entstehenden Spannungspotentials zu den massiven Randstreifen 5 und 6 die größtmöglichen Materialquerschnitte zur Verfügung stehen.

Wichtig ist, daß die Maschengitter 16 keinerlei Streckbeanspruchungen an den Maschenstegen 18 und 19 unterliegen, sondern daß lediglich geringfügige Biegungen im Bereich der Knotenpunkte 20 vorgesehen sind.

Abschließend sei nur noch erwähnt, daß die einander zugewendeten Enden zweier benachbarter, in Querrichtung gegeneinander versetzt liegender Spaltschnitte 4 nicht exakt auf einer gemeinsamen Querebene enden müssen. Es ist vielmehr möglich, daß sich die Enden dieser Spaltschnitte 4, bezogen auf die gegebene Querebene auch etwas überlappen. Hierdurch können unter Umständen die Biegungen am Material des Maschengitters 16 in ihrer Formgebung verbessert werden. Das ist ins besondere dann wichtig, wenn das das Maschengitter bildende Bandmaterial einen relativ hohen Biegewiderstand hat.

Claims (6)

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2. HEtyMCRICH · GERO MQLLER - D.
3. GROSSE · p.
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   Firma Emil Bender, Am Klafeider Markt 22, 5900 Siegen 21

   Schutzansprüche

   1. Maschengitter zur Bildung von Plus- und/oder Minusplatten für Akkumulator-3atterien oder dergleichen mit zwei im wesentlichen parallelen Begrenzungskanten, wobei die Maschengitter wenigstens an ihrem oberen und/ oder unteren Rand einen maschenlosen Streifen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallband (1) oder dergleichen im Abstand von seinen Begrenzungskanten (2 und 5) beginnend, mit gegen diese geneigt aber zueinander parallel verlaufenden Spaltschnitten (4) vorbestimmter Länge (7) versehen und zwischen den Enden der jeweils in einer Fluchtlinie liegenden Spaltschnitte (4) ein der halben Schnittlänge entsprechender Abstand (8) gebildet ist, daß jeweils zwischen z,/ei auf dem gleichen Längenabschnitt (9) des Metallbande'! (1) oder dergleichen quer zu dessen Begrenzungskanten (2 und 3) nebeneinanderliegende Spaltschnitte (V) je ein Spaltschuitt (V¹ und V¹') aus zwei verschiedenen angrenzenden Längenabschnitten (10 und 11) des Metallbandes (1) oder dergleichen mit seiner halben Länge (10' und 11') hineingelegt ist sowie diese Spaltschnitte (V' und 4' ") angrenzender Längenabschnitte (10 und 11) mit ihren gegeneinander gerichteten Enden quer zu den Begrenzungskanten (2 und 3) des Metallbandes (1) oder dergleichen versetzt vorgesehen sind (13 und 14), und daß die Raumloge der Begrenzungskanten (2 und 3) des Metallbandes (1) oder dergleichen parallel und quer verschoben ist (15) ; (Fig. 1).

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   !ντρ.ιτ·ΜΓ..:|τ·Γ ην |.irMiuriv<-H . (',fan ΜΠΙ I FR · Γ) ΓιROSSF. ■ F. POLUMhItH - ' '

   2. Maschengii,ter nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungskanten (2 und 3) des Metallbandes (1) oder dergleichen gegeneinander parallel und quer verschoben sind (15), und dabei quadratische Maschen (17) gebildet sind, die einerseits parallel und anderer seits quer zu diesen Begrenzungskanten (2 und 3) gerich tete Stege (18 und 19) haben (Figuren 1 und 3).

   Maschengitter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbandabschnitte einen im wesentlichen rautenförmigen Mittelbereich und zwei sich an dessen parallele Seiten (2 und 3) anschließende, etwa rechteckige Randbereiche (5 und 6) aufv.'eisen, wobei im rautenförmigen Mittelbereich die Spaltschnitte (4) vorgesehen sind, während die Randbereiche (5 und S) die maschenlosen Randstreifen bilden.

   Maschengitter nach den Ansprüchen ^Λ bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zu den maschenlosen Randstreifen (5 und 6} gerichteten Maschenstege (18) eine Querschnittshöhe haben, welche doppelt so groß ist, wie die Querschnittshöhe der parallel zu den maschenlosen Randstreifen (5 und 6) verlaufenden Maschenstege (19); (Pig· 3)·

   Maschengitter nach den Ansprüchen 1 bis A-, dadurch gekennzeichnet, daß die Knotenpunkte (20) zwischen den Maschen (17) eine Querschnittshöhe haben, welche der dreifachen Que] schnittshöhe der schmalen Maschenstege (19) oder der eineinhalbfachen Querschnittshöhe der breiten Maschenstege (18) entspricht (Fig. 3).

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6. 6. Maschengitter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Maschenstege (18 und 19) von ihren Knotenpunkten (20) aus gegen die Gitterebene geneigt verlaufen und dabei die auf gemeinsamen Fluchtlinien liegenden, breiten Masehenstege (18) an den Knotenpunkten (20) um ihre halbe Querschnittshöhe gegeneinander versetzt miteinander in Verbindung stehen, während die auf gemeinsamen Fluchtlinien liegenden, schmalen Maschenstege (19) jeweils mit dem einen Ende an die obere Querschnittshälfte eines breiten Maschensteges (18) und mit dem anderen Ende an die untere Querschnittshälfte des benachbarten, breiten Maschensteges (18) angebunden sind.

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