DE3629135C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Raumfachwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a space framework according to the preamble of claim 1.
Bei einem bekannten Raumfachwerk der genannten Art, wie es in der DE-OS 29 17 422 beschrieben ist, bestehen die Knotenkörper aus hohlen, zweiteiligen Metallkugeln mit radialen Durchgangsöffnungen, die mittels Kappen abdeckbar sind. Diese Kappen sind auf den Kugeln mittels Niederhaltefedern festgehalten. Zwar ermöglicht die bekannte Konstruktion den Aufbau und Zusammenstellung eines hinreichend festen und stabilen Raumfachwerkes; die gesamte Konstruktion, vor allem das Bauwerk, ist dadurch vor Brand bzw. Überhitzung allerdings nicht geschützt.In a known space framework of the type mentioned, such as it is described in DE-OS 29 17 422, exist Knot body made of hollow, two-part metal balls with radial through openings that can be covered with caps are. These caps are on the balls by means of Hold down springs. Although the known Construction the construction and compilation of a sufficiently solid and stable space framework; the whole Construction, especially the structure, is therefore before fire or overheating is not protected.
Ein weiteres Raumfachwerk ist in der DE-PS 24 28 524 beschrieben. Dort sind die Verbindungsschrauben einstückig mit dem kugelförmigen Knotenkörper verbunden. Die Aufgabe des dort beschriebenen Knotenkörpers ist nicht nur, bestimmte Hohlprofile miteinander zu verbinden, er dient auch dazu, die zur Kühlung dienende Flüssigkeit bzw. zur Kühlung dienendes Gas von einem Speicher zu den Abnehmern zu leiten. Im bekannten Falle ist zwar eine gute Verbindung zwischen den Hohlprofilen und den Knotenelementen herstellbar, vor allem dann, wenn es sich um Hohlprofilelemente mit einem kreisrunden Querschnitt handelt. Diese Verbindung aber erfordert mehrere, aufeinander abgestimmte Verbindungsteile, die das Raumfachwerk aufwendig und kostenintensiv machen. Auch dieses System ist vor Brand bzw. Überhitzung nur mittelbar geschützt. Dies wird dadurch erreicht, daß durch die Hohlprofile im Bedarfsfall Kühlmedium geleitet wird.Another space framework is in DE-PS 24 28 524 described. The connecting screws are in one piece there connected to the spherical node body. The task of the node body described there is not only certain To connect hollow profiles together, it also serves the liquid used for cooling or for cooling to supply the serving gas from a storage facility to the customers. In the known case there is a good connection between the hollow profiles and the knot elements can be produced especially when it comes to hollow profile elements with a circular cross section. But this connection requires several coordinated connecting parts, that make the space frame complex and expensive. This system is also only protected against fire or overheating indirectly protected. This is achieved in that the hollow profiles is passed through the cooling medium if necessary.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Raumfachwerk ohne unangemessenen konstruktiven Aufwand so weiterzubilden, daß es unter Beibehaltung eines einfachen Zusammenbaus auch als Feuerlöschanlage dienen kann.It is an object of the invention, the generic space framework to continue training without undue constructive effort, that it is while maintaining a simple assembly can also serve as a fire extinguishing system.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.The object is achieved by the features solved in the characterizing part of claim 1.
Man erkennt, daß bei der Erfindung nicht nur der Knotenkörper, sondern auch die Verbindung zwischen den Knotenkörpern und Profilstäben einfach herstellbar ist. Bei der Erfindung wird die Verbindung zwischen den Profilstäben und den Knotenkörpern so hergestellt, daß die Verbindungsschrauben durch den Durchbruch in den Innenraum des Knotenkörpers gebracht und danach in die für die Verbindungsschrauben vorgesehenen Öffnungen angeordnet werden. Danach wird die Verbindung zwischen den Schrauben und den Profilstäben hergestellt. Schließlich wird der Deckel mit dem Knotenkörper dicht verbunden. Eine solche Verbindung zwischen dem Knotenkörper und den Profilstäben ist daher geeignet, ein Medium von einem Profilstab in den anderen zu führen.It can be seen that not only the Node body, but also the connection between the Knot bodies and profile bars is easy to manufacture. In the invention, the connection between the Profile bars and the knot bodies made so that the connecting screws through the opening in the Bring the interior of the node body and then in the openings provided for the connecting screws to be ordered. After that, the connection between the screws and the profile bars. In the end the lid is tightly connected to the node body. A such connection between the node body and the Profile bars is therefore suitable for a medium of one To guide profile bar in the other.
Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Maßnahmen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further expedient and advantageous measures of the invention emerge from the subclaims.
Sind die Knotenkörper mit Bezug auf eine ihrer Achsen symmetrisch ausgebildet, wobei die Verbindungsflächen der Knotenkörper eben sein können, dann ist eine gleichmäßige Belastung des Knotenkörpers sichergestellt, es wird vor allem vermieden, daß es zur Deformation der Knotenkörper kommen kann. Eine zweckmäßige Maßnahme der Erfindung sieht vor, daß die Verbindungsflächen der Knotenkörper deckungsgleich mit den Verbindungspartien der Hohlprofile ausgebildet sind. Hierdurch wird nicht nur eine optimale Nutzung der Außenfläche des Knotenkörpers gewährleistet, es wird auch sichergestellt, daß sich die Profilstäbe über ihre ganzen Verbindungspartien am Knotenkörper abstützen. Ist der Knotenkörper napfförmig ausgebildet, dann ist es zweckmäßig, ihn so auszubilden, daß er zwölf Verbindungsflächen aufweist. Bei ebenen räumlichen Fachwerken werden solche Knoten am häufigsten eingesetzt. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die jeweils benachbarten Verbindungsflächen der Knotenkörper einen Winkel von 45° bilden.Are the node bodies with respect to one of their axes symmetrical, the connecting surfaces of the Knot body can be flat, then is even Load on the node body ensured, it will be before everything avoided that it would deform the node body can come. An expedient measure of the invention provides before that the joining surfaces of the node body congruent with the connecting parts of the hollow profiles are trained. This will not only be an optimal one Ensures use of the outer surface of the node body, it is also ensured that the profile bars over support all of their connecting parts on the node body. If the node body is cup-shaped, then it is expedient to train him so that he twelve Has connecting surfaces. With flat spatial trusses such knots are used most often. Here it is useful if the neighboring Connection surfaces of the node bodies at an angle of 45 ° form.
Ist der Knotenkörper ring- bzw. röhrenförmig ausgebildet, dann ist es zweckmäßig, wenn er für die Konstruktion von Kuppeln und zweiachsig gekrümmten Gitterschalen entweder fünf, sechs, oder acht Verbindungsflächen aufweist. In diesen Fällen ist nach Anspruch 14 die Längsmittelachse der Verbindungsstäbe gegenüber den Verbindungspartien der Knotenkörper geneigt.If the node body is ring-shaped or tubular, then it is useful if he is for the construction of Domes and biaxially curved lattice shells either has five, six or eight connecting surfaces. In in these cases, the longitudinal central axis is according to claim 14 the connecting rods opposite the connecting parts of the Nodal body inclined.
Die Herstellung der Verbindungen zwischen den Knotenkörpern und Profilstäben kann ferner verbessert werden, indem die Öffnung der Knotenkörper so bemessen ist, daß die Verbindungsschrauben durch als Bohrungen ausgebildete Durchbrüche der Knotenkörper von innen nach außen einsteckbar sind. Hierbei werden zweckmäßigerweise Inbusschrauben benutzt, deren Köpfe im Innenraum der Knotenkörper angeordnet sind. Eine gute und dichte Verbindung zwischen dem Deckel und dem Knotenkörper ist dadurch herstellbar, daß die Öffnung des Knotenkörpers sich von außen nach innen verjüngt und daß der Deckel im Verbindungsbereich komplementär zu dem Knotenkörper ausgebildet ist. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Deckel mit dem Knotenkörper mittels mehrerer Schrauben verbunden ist. Dabei können die Schrauben selbstschneidend sein und in eingeprägte Gewindekanäle der ring- bzw. röhrenförmigen Profilabschnitte eingreifen.Establishing the connections between the knot bodies and profile bars can be further improved by the Opening of the node body is dimensioned so that the Connecting screws through holes Breakthroughs of the node body can be inserted from the inside to the outside are. In this case, Allen screws are expedient used, the heads of which are arranged in the interior of the node body are. A good and tight connection between the lid and the node body can be produced in that the opening of the node body tapers from the outside in and that the cover in the connection area complementary to that Node body is formed. It is advantageous here if the cover with the knot body by means of several Screws is connected. The screws can be self-tapping and in embossed thread channels of the ring-shaped or tubular profile sections engage.
Handelt es sich bei der Erfindung um ein Raumfachwerk mit Hohlprofilstäben, deren Längsmittelachsen die Verbindungspartien unter einem von 90° verschiedenen Winkel schneiden, dann ist es zweckmäßig, wenn zwischen den im Innenraum des Knotenkörpers angeordneten Köpfen der Verbindungsschrauben und dem Knotenkörper Unterlegscheiben angeordnet sind, die sich verjüngen, wobei der Neigungswinkel der Unterlegscheiben dem Winkel entspricht, den die Längsmittelachsen mit den Verbindungspartien einschließen.Is the invention a space framework with Hollow section bars, the longitudinal central axes of which Connection parts under a different from 90 ° Cut angles, then it is useful if between the heads arranged in the interior of the node body the connecting screws and the node body Washers are arranged which taper, whereby the angle of inclination of the washers the angle corresponds to that of the longitudinal central axes with the Include connecting parts.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Hierbei zeigtTwo embodiments of the invention are in the drawing shown and are explained in more detail below. Here shows
Fig. 1 einen Knotenkörper mit Profilstäben in Explosionsdarstellung, Fig. 1 shows a nodal body part with profiled bars in exploded view,
Fig. 2 einen Schnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Knotenkörper mit Profilstäben, der aber mit den Profilstäben fest verbunden ist, Fig. 2 is a sectional view of the illustrated in Fig. 1 nodal body with section bars, but which is fixedly connected to the profile bars,
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Knotenkörper mit Profilstäben im zusammengebauten Zustand in Richtung des Pfeiles III nach Fig. 1 ohne Deckel, Fig. 3 is a plan view of a nodal body part with profiled bars in the assembled state in the direction of arrow III of FIG. 1 without a lid,
Fig. 4 einen ringförmigen Knotenkörper mit Profilstäben in Explosionsdarstellung, Fig. 4 is a ring-shaped nodal body with section bars in exploded view,
Fig. 5 einen Schnitt durch den in Fig. 4 dargestellten Knotenkörper mit Profilstäben, die mit dem Knotenkörper fest verbunden sind, Fig. 5 is a sectional view of the illustrated in Fig. 4 with the nodal body profile bars, which are fixedly connected to node bodies,
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen fünfeckigen Knotenkörper ohne Deckel, Fig. 6 is a plan view of a pentagonal nodal body without cover,
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen sechseckigen Knotenkörper ohne Deckel und Fig. 7 is a plan view of a hexagonal node body without a lid and
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen achteckigen Knotenkörper ohne Deckel. Fig. 8 is a plan view of an octagonal node body without a lid.
Die Figuren zeigen einen Teil eines Raumfachwerkes mit Hohlprofilstäben 10, 12; 14, 16 und mit aus Hohlkörpern bestehenden Knotenkörpern 18, 20, die mit den Hohlprofilstäben 10, 12; 14, 16 mittels Verbindungsschrauben 22, 24, 26 lösbar verbindbar sind und durch die ein zumindest teilweise abgeschlossenes, untereinander verbindbares Rohrsystem herstellbar ist, das durch Zu- und Ableitung mit flüssigem oder gasförmigem Medium beschickbar ist. Die Knotenkörper 18, 20 sind napfförmig (vgl. Fig. 1) oder ringförmig (vgl. Fig. 4) ausgebildet und besitzen auf ihren Außenflächen Verbindungsflächen 30, 31; 32, 33, die mit den Verbindungspartien 34, 36 der Hohlprofilstäbe 10, 12; 14, 16 dicht verbindbar sind. Die Verbindungsflächen 30, 31; 32, 33 weisen jeweils mindestens einen Durchbruch 40, 42 für Verbindungsschrauben 22, 24, 26 auf, die einen vorzugsweise axialen, den Knotenkörperinnenraum 50, 52 mit dem Innenraum 54, 56 der mit dem Knotenkörper 18, 20 verbundenen Hohlprofilstab 12, 16 verbindenden Durchbruch 60, 62 besitzen. Die Knotenkörper 18, 20 besitzen jeweils mindestens eine Öffnung 64, 66, 68, die mittels eines mit dem Knotenkörper 18, 20 lösbar verbindbaren Deckels 70, 72, 74 dicht abschließbar ist.The figures show a part of a space framework with hollow profile bars 10, 12; 14, 16 and with knot bodies 18, 20 consisting of hollow bodies, which with the hollow profile bars 10, 12; 14, 16 can be detachably connected by means of connecting screws 22, 24, 26 and by means of which an at least partially closed, interconnectable pipe system can be produced, which can be fed with liquid or gaseous medium by supply and discharge. The knot bodies 18, 20 are cup-shaped (see FIG. 1) or ring-shaped (see FIG. 4) and have connecting surfaces 30, 31 on their outer surfaces ; 32, 33 , which with the connecting parts 34, 36 of the hollow profile bars 10, 12; 14, 16 are tightly connectable. The connecting surfaces 30, 31; 32, 33 each have at least one opening 40, 42 for connecting screws 22, 24, 26 , which preferably have an axial opening connecting the interior 50, 52 of the node body to the interior 54, 56 of the hollow profile rod 12, 16 connected to the node body 18, 20 60, 62 own. The node bodies 18, 20 each have at least one opening 64, 66, 68 , which can be tightly closed by means of a cover 70, 72, 74 which can be releasably connected to the node body 18, 20 .
Man erkennt, daß die Knotenkörper 18, 20 mit Bezug auf eine ihrer Achsen symmetrisch ausgebildet und ihre Verbindungsflächen 30; 31; 32, 33 eben sind. Hierbei sind diese Verbindungsflächen 30, 31; 32, 33 der Knotenkörper 18, 20 vorzugsweise deckungsgleich mit den Verbindungspartien 34, 36 der Hohlprofilstäbe 10, 12; 14, 16. Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte napfförmige Knotenkörper 18 besitzt zwölf Verbindungsflächen 30, 31, wobei die jeweils benachbarten Verbindungsflächen 30, 31 des Knotenkörpers 18 einen Winkel von 45° bilden.It can be seen that the node bodies 18, 20 are symmetrical with respect to one of their axes and their connecting surfaces 30; 31; 32, 33 are flat. Here, these connecting surfaces 30, 31; 32, 33 the node body 18, 20 preferably congruent with the connecting parts 34, 36 of the hollow profile bars 10, 12; 14, 16 . The cup-shaped knot body 18 shown in FIGS . 1 to 3 has twelve connecting surfaces 30, 31 , the respectively adjacent connecting surfaces 30, 31 of the knot body 18 forming an angle of 45 °.
Der ring- bzw. röhrenförmige Knotenkörper 20 nach Fig. 4 und 5 besitzt acht Verbindungsflächen 32, 33. Die Öffnungen 64, 66, 68 der Knotenkörper 18, 20 sind so bemessen, daß die Verbindungsschrauben 22, 24 durch die als Bohrungen ausgebildete Durchbrüche 40, 42 von innen nach außen ohne weiteres einsteckbar sind. Insbesondere die Fig. 2 und 5 lassen erkennen, daß die Öffnungen 64, 66, 68 des Knotenkörpers 18, 20 sich von außen nach innen verjüngen und daß die Deckel 70, 72, 74 im Verbindungsbereich komplementär zu den Knotenkörpern ausgebildet sind. Die Deckel 70, 72, 74 sind mit dem Knotenkörper 18, 20 mittels Schrauben 82 verbindbar. Im Verbindungsbereich des Deckels 70 und des Knotenkörpers 18 ist ein Dichtungskörper 84 angeordnet. Eine dichte Verbindung zwischen dem Hohlprofilstab 10, 12; 14, 16 und dem Knotenkörper 18, 20 ist durch Dichtungsringe 90, 92 hergestellt. Der Deckel 70, 72, 74 hat eine Bohrung 96 mit Gewinde, in das eine Brause bzw. eine Sprinklerdüse 98, 100 einschraubbar ist.The ring-shaped or tubular node body 20 according to FIGS . 4 and 5 has eight connecting surfaces 32, 33 . The openings 64, 66, 68 of the node body 18, 20 are dimensioned such that the connecting screws 22, 24 can be inserted from the inside to the outside through the openings 40, 42 designed as bores. Can be seen in particular Figs. 2 and 5, that the openings 64, 66, 68 of the nodal body 18, 20 are tapered from the outside inwards, and that the lid 70, 72, 74 formed in the connecting region complementary to the node bodies. The covers 70, 72, 74 can be connected to the node body 18, 20 by means of screws 82 . A sealing body 84 is arranged in the connection area of the cover 70 and the node body 18 . A tight connection between the hollow profile rod 10, 12; 14, 16 and the knot body 18, 20 is produced by sealing rings 90, 92 . The cover 70, 72, 74 has a bore 96 with a thread into which a shower or a sprinkler nozzle 98, 100 can be screwed.
Die Fig. 5 läßt ferner erkennen, daß Hohlprofilstäbe 14, 16 vorgesehen sind, deren Längsmittelachse die Verbindungspartien 36 unter einem von 90° verschiedenen Winkel schneiden. Um auch in solchen Fällen eine dichte und feste Verbindung zwischen dem Knotenkörper 20 und dem Hohlprofilstab 14, 16 herstellen zu können, befindet sich zwischen dem im Innenraum des Knotenkörpers 20 angeordneten Kopf 102 der Verbindungsschrauben 24, 26 und dem Knotenkörper 20 eine Unterlegscheibe 104, die sich verjüngt, wobei der Neigungswinkel dieser Unterlegscheibe 104 dem Winkel entspricht, den die Längsmittelachse mit den Verbindungspartien einschließt. FIG. 5 also shows that hollow profile bars 14, 16 are provided, the longitudinal center axis of which intersect the connecting parts 36 at an angle other than 90 °. In order to be able to establish a tight and firm connection between the knot body 20 and the hollow profile rod 14, 16 even in such cases, there is a washer 104 between the head 102 of the connecting screws 24, 26 arranged in the interior of the knot body 20 and the knot body 20 tapers, the angle of inclination of this washer 104 corresponding to the angle which the longitudinal central axis forms with the connecting parts.
Der in Fig. 4 und 5 dargestellte ring- bzw. röhrenförmige Knotenkörper 20 weist acht äußere quadratische Anschlußflächen auf. Wie bei dem napfförmigen Knotenkörper 18 (vgl. Fig. 1 bis 3) sind auch bei diesem Knotenkörper die inneren Anschlußflächen quadratisch. Der Größenunterschied zwischen innerem und äußerem Quadrat wird durch einen stufenförmigen Absatz ausgeglichen. Die in den Verbindungsflächen 32 ausgebildeten Bohrungen (es sind jeweils zwei vorgesehen) ermöglichen nicht nur eine Verbindung des Knotenkörpers 20 mit einem Hohlprofilstab 14, 16, indem eine Schraube in Stablängsrichtung in einen entsprechenden Gewindekanal des Hohlprofilstabes 14, 16 von innen eingedreht wird, sie erlauben auch die Verbindung der Knotenkörper 20 untereinander. Durch Einlegen einer achteckigen Scheibe oder auch eines achteckigen Bandes in die stufenförmige Vertiefung des Knotenrandes können mehrere bandförmige Knotenkörper in Profillängsrichtung miteinander verbunden werden. Der stufenförmige Rand des Knotenkörpers ermöglicht auf diese Weise auch die Verbindung eines napfförmigen Knotenkörpers 18 mit einem ring- bzw. röhrenförmigen Knotenkörper 20.The annular or tubular node body 20 shown in FIGS . 4 and 5 has eight outer square connection surfaces. As in the case of the cup-shaped node body 18 (cf. FIGS . 1 to 3), the inner connection surfaces are also square in this node body. The difference in size between the inner and outer square is compensated for by a step-like heel. The bores formed in the connecting surfaces 32 (two are provided in each case) not only enable the node body 20 to be connected to a hollow profile rod 14, 16 by screwing a screw in the longitudinal direction of the rod into a corresponding threaded channel of the hollow profile rod 14, 16 , they allow also the connection of the node bodies 20 to one another. By inserting an octagonal disc or an octagonal band in the step-shaped depression of the knot edge, several band-shaped knot bodies can be connected to one another in the longitudinal direction of the profile. The stepped edge of the knot body also enables a cup-shaped knot body 18 to be connected to an annular or tubular knot body 20 in this way.
Da man für die Verbindung von Knotenkörpern und Hohlprofilstäben eine Verbindungsschraube verwendet, die einen zylinderförmigen Hohlraum in Längsrichtung aufweist, entsteht auf einfachste Weise ein geschlossenes Rohrleitungsnetz, in dem Wasser und andere Medien geführt werden können. Diese Möglichkeit ist gerade bei Aluminiumtragwerken von entscheidender Bedeutung, da der Einsatz dieser Tragwerke häufig durch den bisher nicht vorhandenen Brandschutz ausgeschlossen wird. Das Rohrleitungsnetz ermöglicht nicht nur den passiven Brandschutz durch zirkulierendes Wasser, durch die Integration einer Sprinkleranlage in die tragende Struktur entsteht auf einfachste Weise eine aktiv arbeitende Feuerlöscheinrichtung.Since one for the connection of knot bodies and Hollow section bars used a connecting screw has a cylindrical cavity in the longitudinal direction, a closed is created in the simplest way Pipeline network in which water and other media run can be. This possibility is just with Aluminum structures are crucial because of the The use of these structures is often not possible existing fire protection is excluded. The Pipeline network not only enables passive Fire protection through circulating water through which Integration of a sprinkler system into the load-bearing structure an active worker is created in the simplest way Fire extinguishing device.
Die napf- oder ringförmige Ausbildung des Knotenkörpers eines Tragwerkes erlaubt das Eintragen der anfallenden Dachlasten direkt in das Obergurtprofil. Damit der Querkraftanteil dieser Lasten nicht durch die Verbindungsschraube von Stab und Knoten übertragen wird, kann ein hakenförmiges Element vorgesehen sein, das zwischen Knoten und Stab angeordnet ist und sich am stufenförmigen Rand des Knotens einhakt. Dieses Element verhindert auch ein Verdrehen der Stäbe. Handelt es sich um Knotenkörper, deren äußere Anschlußflächen nicht quadratisch, sondern rechteckig sind, dann erfolgt die Verbindung von Knoten und Stab durch zwei Schrauben. Auf diese Weise ist der Stab verdrehungssicher angeschlossen. Nur eine der beiden Schrauben muß wasserführend sein. Zusammen mit den beiden Deckeln, die über eine Dichtung den Hohlraum des Knotens abdichten, ist das bereits erwähnte Rohrleitungsnetz hergestellt.The cup or ring-shaped formation of the node body of a structure allows the entry of the resulting Roof loads directly into the top chord profile. So that The shear force share of these loads is not due to the Connecting screw is transferred from rod and node can be provided a hook-shaped element that between Knot and rod is arranged and on the stepped Hook the edge of the knot. This element also prevents a twisting of the bars. If it is a node body, whose outer pads are not square, but are rectangular, then nodes are connected and rod by two screws. In this way it is Rod connected in a torsion-proof manner. Just one of the two Screws must be water-bearing. Together with the two Cover the cavity of the knot with a gasket sealing is the already mentioned pipeline network produced.
Schließlich lassen die Fig. 6, 7 und 8 erkennen, daß die Knotenkörper im Querschnitt regelmäßige Vielecke sind, die in ihrem Innenraum eingeprägte Gewindekanäle 83 für die Schrauben 82 besitzen.Finally, FIGS . 6, 7 and 8 show that the knot bodies are regular polygons in cross section, which have threaded channels 83 for the screws 82 stamped into their interior.
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