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Cette invention se rapporte à des perfectionnemente, ttm compo- sants structuraux pour assemblages d'ossature en charpente tels qu' .1,.rma:bu res, châssis et longerons, etc..., et concerne particulieremenh une nou- velle entretoise et une attache pour celle-ci
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Les éléments tubulaires ou tuyaux sont reconnus comme possé- dant des avantages sur d'autres formes structurelles, à cause des qualités de transmission de charges particulières inhérentes à leur section ronde et leur rapport, solidité-poids, favorable.L'absence de leur emploi plus
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extensif dans les armatures et structures erlnrl1.aires f p:Qba.bk#ntdue au manque d'attaches adéquates ou moyens d'accouplement, permettant d'unir facilement et efficacement leurs extrémités.
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Entre autres, les buts de lappfésefite invention sont de fournie une armature de forme généralement améliorée consistant en(éléments décon- nectables et interchangeables pouvant être manufacturés à bas prix à par- tir de formes courantes et employant des connections simples
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sures et efficientes transmetteuses de charge pour des entretoises radia- les et diagonales; des traverses ou des croisillons;
une armature dans la- quelle les extrémités des entretoises et les attaches sont mutuellement
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egolenchables, ces dernières étant susceptibles de porter une pluralité d' entretoises radiantes et certaines des entretoises angulairement divergen- tes dans un autre plan selon la formation de l'extrémité engagée de l'en-
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't:re't!0iae;une attache d'énttetoisé sur'l'extrémité et la périphérie de la-6 quelle une entretoise peut être attachée,et une attache ôn forme de moyeu à laquelle dos-entrétoiaes radiales et diagonales peuvent être fixées par ,unè fermeture.
Dans les dessins: la figure 1 est une élévation d'une partie d'armature de forme polydrique réalisant cette invention, la figure 2 est une vue perspective agrandie d'une attache à deux moyeux à entretoises radiantes; la figure 3 est une section'horizontale similairement agrandie suivant la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une section transversale verticale au-travers d'un raccord, quelques entretoises ayant été enlevées; et les figures 5 et 6 dont des détails, en élévation, des extré-
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mités aplaties à tenon d'entretoises avec les mprtak" '<;! respectivement à 30 et 45 . la figure 7 est une vue en plan d'une armature de construction en triangle équilatéral; la figure 8 est une section suivait la ligne 8-8 de cette dernière;
La figure 9 est un plan agrandi d'uns des attaches à laquelle
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sontr:.attaohés six croisillons radiaux et trois diagonaux, des parties du dispositif de fixation étant enlevées; la figure 10 est une section verticale d'une telle attache; la figure 11 est un plan de l'attache; la figure 12 est un détail en section de l'extrémité emboutie de cette attache, suivant la ligne 12-12 ; la figure 13 est une vue perspective du pied angulaire,en forme de secteur d'un des croisillons diagonaux.
La réalisation préférée de l'invention, à titre d'exemple,comprend
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des tubes creux cylindriques en aluminium ou autre métal adéquat, dont les extrémités peuvent être coupées et embouties en une seule opération pour fournir le tenon d'enclenchement. De tels éléments tubulaires sont désignés ci-dessous par "entretoise", ce terme couvrant des composants adéquats et comparables tels que tubes,croisillons, traverses et autres éléments allongés et préférablement, mais non nécessairement, cylindriques.Un élément en formé de moyeu, comportant des fentes à mortaises allongées parallèlement à 1' axe du moyeu et s'ouvrant aux deux extrémités, dans lesquelles les tenons d'enclenchement des entre-toises peuvent être insérés,
sert d'attache pour tout nombre désiré et pour toute disposition d'entretoises divergentes.Un boulon axial à rondelles et à écrou est employé pour prévenir le déplacement des entretoises et peut aussi servir à accoupler deux ou plusieurs moyeux en alignement axial.
Un moyeu allongé en aluminium 1 de forme généralement cylindrique s'est avéré satisfaisant.Il comporte un trou axial 2 et six sochets 3 es- pacés circonférentiellement et radialement disposés formés comme de profondes rainures s'étendant sur la longueur complète du'moyeu. Ces rainures longi tudinales ou sochets 3 comportent des arêtes et des joues 4, suf les faces opposées parallèles à l'axe du moyeu et apparaissent comme des rainures en pointe de flèche lorsqu'elles sont-vues de 1'extrémité du moyeu.Il est clair que le nombre et.l'espacement des rainures-sachets dont est pourvue la périphérie du moyeu,- peuvent petre quelconques ,et ces rainures peuvent s'incliner d'un certain angle sur l'axe.
Les entretoises employées sont des tubes creux 5 en aluminium, dont les extrémités 6 sont aplaties et pourvues, sur les faces opposées, de rainures et d'arêtes transversales 7 destinées à s'ajuster dans les rainu res-sochets 3 du moyeu, dans lesquelles elles sont litéralement insérées par le côté.Lorsque les tenons et mortaises 7 sont perpendiculaires à l'àxe aux .extrémités des entretoises, celles-ci radient normalement dans un plan per- pendiculaire à l'axe du moyeu;
toutefois, en disposant les tenons et mortai- ses sur les extrémités des entretoises .de manière à ce qu'elles forment un angle de 60 ou de 45 avec les lignes transversales, les entretoises di- vergeront de 60 ou de 45 du plan mentionné ci-dessus Dans les figures 5 et 6, les entretoises 5a et 5b ont leurs extrémités 6a et 6b pourvues de mortaises et tenons 7a et 7b disposés seln de tels angles de 60 et de 45 respectivement.Ainsi, la disposition des sochets du moyeu détermine la direction suivant laquelle les entretoises radient dans le premier plan et l'angle selon lequel les extrémités des entretoises sont mortaisées déter- mine l'angle suivant lequel les entretoises radiales divergent d'un tel premier plan.
Dans les figures 1, 2 et 4, une disposition compound de couplage est représentée, dans laquelle deux moyeux 1 et la sont axialement alignés, chacun comportant six sochets 3 et 3a également espacés,radialement disposés, bien que le moyeu supérieur la, soit tourné de 30 par rapport au moyen inférieur pour décaler leurs sochets respectifs.Des entretoises 2 radient du moyeu inférieur 1 dans un plan perpendiculaire à l'axe du moyeu tandis que des entretoises radiant du moyeu supérieur la , ayant leurs mortaises angulairement disposées, sont inclinées de 600 vers le haut et comme les extrémités 6a sont coupées à un certain angle, lermoyeu la est plus long pour pouvoir'' les recevoir.
Les entretoises 2 sont maintenues dans les sochets 3 du moyeu par des plaqués d'about telles que la rondelle 8 ou dans le cas d'une en- tretoise angulairement inclinée 5a pari,,une rondelle conique 8a fixée à 1' extrémité ouverte du moyeu par une goupille axiale ou fermoir telle que l'assemblage boulon-écrou 2 passant au-travers du trou axial 2 dans le moyeu, ce boulon servant aussi,dans un couplage compound à connecter les
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deux moyeux et maintenir les rondelles aux extrémités opposées.
Si cela s'avère utile, les éléments mortaisés complmentaires sur les extrémités des entretoises respectives peuvent être renversés.
Dans 1.'armature modifiée illustrée par les figures 7 et 8,les trois éléments principaux sont ; le connecteur en forme de moyeu 11 vertica- lement disposé, des entretoises ou bras 12 radiant horizontalement de ce dernier et formant les châssis en triangle équilatéral A et B supérieurs et inférieurs, et d'autres bras ou croisillons diagonaux 13 s'étendant angu- lairement entre les connecteurs.des châssis supérieurs et inférieurs et servant à unir ces châssis en relation verticale espacée.Dans cette arma- ture, le connecteur en,forme de moyeu Il reçoit les extrémités des entre- toises horizontalement radiantes 12 et des croisillons diagoneux 13,.les deux y étant fixés par la même fermeture,
et toute épaisseur d'armature peut être obtenue en employant des connecteurs construits de manière à recevoir des croisillons digonaux 13 en leurs deux extrémités.
Les attaches 11. comme les moyeux 1 déjà décrits, comportent un trou axial 14 et .des encoches dans la périphérie 16, qui s'étendent en longueur et s'ouvrent au moins en une extrémité du moyeu et sont similai- rement pourvues de rainures longitudinales 17.Dans cette forme modifiée d' attache, une extrémité 18 du moyeu est emboutie, comportant une concavité 19 concentrique au trou 14, sa base 19a étant plate et perpendiculaire à' l'axe du moyeu et entourée d'un rebord périphérique 19b extérieurement in- cliné suivant un angle prédéterminé.Comme sous-entendu, lorsque plus de deux châssis en treillis verticalement espacés doivent être unis dans une armature d'épaisseur considérable, les attaches des châssis intermédiaires devront être embouties,
comme décrit, aux deux extrémités .
Des bras radiaux 12 employés comme bras horizontaux sont constitués comme les entretoises 2 décrites antérieurement, de tubes creux dont les extrémités opposés 20 sont apl'aties également des deux côtés et pourvues de rainures 21 sur de telles extrémités aplaties ppur insertion longitudinale et ancrage ajusté dans les rainures 15 du moyeu.
La longueur du moyeu 11, de la base 19a fle son extrémité emboutie 18 à son extrémité opposée.correspond à la largeur de l'extrémité emboutie rainurée 20 d'un bras radial 12.Ces bras snt illustrés et décrits comme étant des bras horizontaux, mais ils ne s'étendent pas nécessairement comme de véritables bras radiaux-puisque soit les encoches soit les extrémités rainurées des bras peuvent sstre disposées angulairement pour écarter les bras de la position radiale et, de plus , en formant les extrémités des bras et leurs rainures à un certain angle par rapport à la tranaversale, de tels bras peuvent )être amenés à s'étendre du moyeu dans un plan non horizontal ou à un angle différant de 90 par rapport à l'axe du moyeu.
Bien qu'une armature puisse être construite avec des bras radeaux horizontaux et des attaches comme décrit et comportant d'autres bras dia- gonaux ou croisillons ayant leurs extrémités rainurées à un certain angle par rapport à la transversale enclenchée dans des attaches similaires ayant des fentes rainurées périphériques, et de telles attaches portant des bras' horizontaux et des croisillons diagonaux respectivement réunis en aligne- ment axial, comme dit ci-dessus, leur compression et/ou leur charge dé ten- sion ne sont pas aussi bien transmises que si les axes des bras radiaux horizontaux et des croisillons diagonaux seraient rendus convergents.Pour solidifier une telle connecta-on, un type unitaire de moyeu 11 est préfé- rablement utilisé, ayant,
en plus des enoodhes périphériques 15 pour les bres l'adieux horizontaux 12, une de leurs extrémités 18 encoignée pour rece- voir les extrémités ou pieds de croisillons diagonaux 13; l'assemblage d' accouplement étant construit et proportionné de telle façon que les axes de
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tous les bras attachés convergent substantiellement en un point situé au centre de l'attache en forme de moyen.
. Ces croisillons diagonaux 13, comme les bras 12 sont préférable- ment constitués de tubes légers de longueur désirée, ayant leurs extrémi- tés 24 formées comme des pieds pour enclencher latéralement les extrémités embouties 18 des attaches 11.De telles extrémités de tubes 24 peuvent être embouties d'un côté en une forme concave-convexe comme en ±2.et terminale- ment formées aplaties, pliées intérieurement d'un certain angle par rapport à l'axe du tube, de par exemple 27 1/2 degfés, et terminées comme un pied plat 26 en forme de secteur de 120 avec une encoche ronde 27 d'un tiers de cercle en son sommet.Les pieds 26 de trois{de tels oroisillons se nicheront dans l'extrémité emboutie 18 d'une attache et la rempliront com- plètement ;
leur formation en talon, là où les parties embouties concaves- convexes rejoignent l'extrémité aplatie juste au-dessus du pied qui s' étend angulairement vers l'intérieur, ayant un raccord conique correspondant à l'inclinaison extérieure du rebord périphérique 19b de l'attache pour assurer un contact étroit et leurs trois encoches rondes 27 se combinant pour fournir une perforation de la même taille que le trou 1.1: de l'attache et alignée sur celui-ci.
Après que les extrémités aplaties rainurées 20 des bras radiaux 12 aient été insérées dans les encoches rainurées 15 d'une attache en forme de moyeu et que les pieds en forme de secteur 26 angulairement disposés , des croisillons diagonaux aient été diagonalement placés dans l'extrémité em- boutie du moyeu et nichés dans la cavité à rebord de celui-ci, et bloquant les extrémités: ouvertes des encoches rainurées 15, un assemblage écrou- boulon et rondelle 28 est employé pour maintenir et les bras radiaux et les croisillons diagonaux dans l'attache en forme de moyeu;
une rondelle 28a étant uperposée sur les pieds des croisillons diagonaux 13, un boulon 28a est enfilé dans la rondelle alignéela perforation formée par les encoches de sommet 27, des pieds,du trou 14 du moyeu, et une autre rondelle 28c est alors passée autour de l'extrémité inférieure projetante du boulon et un écrou 28d y est fileté et serré, centrant les extrémités rainurées des bras radiaux longitudinalement sur l'attache, et tirant étroitement les pieds 26 des croisillons dans le siège embouti sur l'extrémité du mpyeu.
Se référant aux figures 8 et 9, il appert que les bras 12 s'étendent sui- vant des lignes radiales fixes de l'attache mais que les croisillons diago- naux 13 peuvent être ajustés par rotation relativement au moyeu,avant le serrage de la fermeture à écrou et boulon. De plus, il est à remarquer que les croisillons diagonaux 13 sont en forme de Z; c'est-à-dire que les ex- trémités opposées d'un croisillon sont embouties de même forme et pliées d'un même angle mais-à (étendent du corps de l'élément dasn des directions diamétralement opposées pour l'attachement aux extrémités internes des attaches en forme de moyeu 11 des châssis en treillis A et B espacés su- périeur et inférieur.
REVENDICATIONS.
1.- Composants d'armatures comprenant une attache en forme de moyeu ayant des sochets rainurés, circonférentiellement espacés s'étendant longitudinalement ouverts à la périphérie et accessibles d'une extrémité du moyeu; une entretoise comportant des rainures transversales sur une ex- trémité, insérable dans un des sochets rainures de ladite attache de 1' extrémité de celle-ci ; un dispositif de rétention d'entremise sur ladite attache, couvrant l'extrémité du sochet.
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This invention relates to improvements, ttm structural components for frame-to-frame assemblies such as .1, .rma: bushes, frames and side members, etc ..., and particularly relates to a new spacer and. a clip for this one
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Tubular elements or pipes are recognized as having advantages over other structural forms, because of the transmission qualities of particular loads inherent in their round section and their favorable ratio, strength-to-weight. more
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extensive in reinforcements and erlnrl1.aires structures f p: Qba.bk # ntdue to the lack of adequate fasteners or means of coupling, allowing their ends to be easily and efficiently joined.
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Among others, the objects of the invention are to provide a frame of generally improved form consisting of (disconnectable and interchangeable elements which can be manufactured at low cost from common shapes and employing simple connections.
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safe and efficient load transmitters for radial and diagonal spacers; ties or braces;
a frame in which the ends of the spacers and the fasteners are mutually
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egolenchables, the latter being capable of carrying a plurality of radiant spacers and some of the spacers angularly divergent in another plane according to the formation of the engaged end of the
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't: re't! 0iae; a brace clip on the end and periphery of which a spacer can be attached, and a hub-shaped clip to which radial and diagonal back-braces can be fixed by a closure.
In the drawings: Fig. 1 is an elevation of a portion of polydric shaped frame embodying this invention, Fig. 2 is an enlarged perspective view of a two-hub radiant strut hitch; Figure 3 is a similar enlarged horizontal section taken on line 3-3 of Figure 1; Figure 4 is a vertical cross section through a fitting, some spacers having been removed; and Figures 5 and 6 including details, in elevation, of the ends
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Flattened spacer stud mounts with mprtaks at 30 and 45, respectively. Figure 7 is a plan view of an equilateral triangle construction frame; Figure 8 is a section along line 8- 8 of the latter;
Figure 9 is an enlarged plan of one of the fasteners to which
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arer: .attaohes six radial and three diagonal braces, parts of the fastening device being removed; Figure 10 is a vertical section of such a clip; Figure 11 is a plan of the clip; Figure 12 is a sectional detail of the stamped end of this clip, taken on line 12-12; FIG. 13 is a perspective view of the angular foot, in the form of a sector of one of the diagonal braces.
The preferred embodiment of the invention, by way of example, comprises
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cylindrical hollow tubes of aluminum or other suitable metal, the ends of which can be cut and stamped in a single operation to provide the latching stud. Such tubular members are referred to below as a "spacer", this term covering suitable and comparable components such as tubes, struts, crossbars and other elongated members and preferably, but not necessarily, cylindrical.A hub-shaped member, comprising mortise slots elongated parallel to one axis of the hub and opening at both ends, into which the interlocking tenons of the rods can be inserted,
serves as a fastener for any desired number and arrangement of diverging struts. An axial bolt with washers and nut is used to prevent displacement of the struts and can also be used to couple two or more hubs in axial alignment.
An elongated aluminum hub 1 of generally cylindrical shape has been found to be satisfactory. It has an axial hole 2 and six circumferentially spaced and radially disposed soches 3 formed as deep grooves extending the full length of the hub. These longitudinal grooves or brackets 3 have ridges and cheeks 4, on the opposite faces parallel to the axis of the hub and appear as arrowhead grooves when viewed from the end of the hub. clear that the number and.l'spacing of the grooves-bags with which the periphery of the hub is provided, - can be any small, and these grooves can tilt at a certain angle on the axis.
The spacers used are hollow aluminum tubes 5, the ends 6 of which are flattened and provided, on the opposite faces, with grooves and transverse edges 7 intended to fit into the grooves 3 of the hub, in which they are literally inserted from the side. When the tenons and mortises 7 are perpendicular to the axis at the ends of the spacers, the latter normally radiate in a plane perpendicular to the axis of the hub;
however, by arranging the tenons and mortises on the ends of the struts so that they form an angle of 60 or 45 with the transverse lines, the struts will differ by 60 or 45 from the plane mentioned above. -above In Figures 5 and 6, the spacers 5a and 5b have their ends 6a and 6b provided with mortises and tenons 7a and 7b arranged at such angles of 60 and 45 respectively. Thus, the arrangement of the hub sockets determines the direction in which the struts radiate in the foreground and the angle at which the ends of the struts are mortised determines the angle at which the radial struts diverge from such a foreground.
In Figures 1, 2 and 4, a compound coupling arrangement is shown, in which two hubs 1 and 1a are axially aligned, each having six equally spaced, radially disposed sokets 3 and 3a, although the upper hub 1a is rotated. of 30 relative to the lower means to offset their respective brackets. Spacers 2 radiate from the lower hub 1 in a plane perpendicular to the axis of the hub while spacers radiating from the upper hub 1a, having their mortises angularly arranged, are inclined at 600 upwards and since the ends 6a are cut at an angle, the hub 1a is longer to accommodate them.
The spacers 2 are held in the sockets 3 of the hub by butt plates such as the washer 8 or in the case of an angularly inclined spacer 5a bet, a conical washer 8a fixed to the open end of the hub. by an axial pin or clasp such as the bolt-nut assembly 2 passing through the axial hole 2 in the hub, this bolt also serving, in a compound coupling to connect the
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two hubs and hold the washers at opposite ends.
If this proves useful, the additional mortise elements on the ends of the respective spacers can be reversed.
In 1.'frame modified illustrated by Figures 7 and 8, the three main elements are; the hub-shaped connector 11 arranged vertically, spacers or arms 12 radiating horizontally from the latter and forming the upper and lower equilateral triangle frames A and B, and other diagonal arms or braces 13 extending angularly. stretch between the connectors. of the upper and lower frames and serving to unite these frames in a spaced vertical relation. In this frame, the connector in the form of a hub It receives the ends of the horizontally radiant spacers 12 and of the diagonal braces 13 ,. the two being fixed there by the same closure,
and any reinforcement thickness can be obtained by using connectors constructed so as to receive digonal braces 13 at their two ends.
The fasteners 11, like the hubs 1 already described, have an axial hole 14 and notches in the periphery 16, which extend lengthwise and open at least at one end of the hub and are similarly provided with grooves. 17. In this modified form of attachment, one end 18 of the hub is stamped, having a concavity 19 concentric with the hole 14, its base 19a being flat and perpendicular to the axis of the hub and surrounded by a peripheral flange 19b externally inclined at a predetermined angle. As implied, when more than two vertically spaced lattice frames are to be joined in a frame of considerable thickness, the intermediate frame clips will have to be stamped,
as described, at both ends.
Radial arms 12 used as horizontal arms are made, like the spacers 2 previously described, of hollow tubes whose opposite ends 20 are flattened also on both sides and provided with grooves 21 on such flattened ends for longitudinal insertion and anchoring adjusted in the grooves 15 of the hub.
The length of the hub 11, from the base 19a to its stamped end 18 at its opposite end corresponds to the width of the grooved stamped end 20 of a radial arm 12. These arms are illustrated and described as horizontal arms, but they do not necessarily extend like true radial arms - since either the notches or the grooved ends of the arms can be angularly arranged to move the arms away from the radial position and, moreover, forming the ends of the arms and their grooves. at an angle with respect to the tranaversal, such arms can be made to extend from the hub in a non-horizontal plane or at an angle differing 90 from the axis of the hub.
Although a frame may be constructed with horizontal raft arms and ties as described and including other diagonal arms or cross braces having their ends grooved at an angle to the transverse engaged in similar ties having slots grooved peripherals, and such fasteners carrying horizontal arms and diagonal braces respectively joined in axial alignment, as said above, their compression and / or their tension load are not transmitted as well as if the axes of the horizontal radial arms and diagonal braces would be made convergent. To solidify such a connection, a unitary type of hub 11 is preferably used, having,
in addition to the peripheral enoodhes 15 for the horizontal farewell bres 12, one of their ends 18 gripped to receive the ends or feet of diagonal braces 13; the coupling assembly being so constructed and proportioned that the axes of
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all of the attached arms converge substantially at a point in the center of the medium-shaped tie.
. These diagonal braces 13, like the arms 12, are preferably made of lightweight tubes of desired length, having their ends 24 shaped like feet to laterally engage the swaged ends 18 of the clips 11. Such tube ends 24 may be used. stamped on one side in a concave-convex shape as in ± 2 and terminally formed flattened, internally bent at an angle to the axis of the tube, for example 27 1/2 degfés, and terminated like a flat foot 26 in the form of a sector of 120 with a round notch 27 of a third of a circle at its top. The feet 26 of three {such baby birds will nestle in the stamped end 18 of a clip and fill it completely;
their heel formation, where the concave-convex deep-drawn portions meet the flattened end just above the foot which extends angularly inward, having a tapered connection corresponding to the outward inclination of the peripheral rim 19b of the 'clip to ensure close contact and their three round notches 27 combining to provide a perforation of the same size as hole 1.1: of the clip and aligned therewith.
After the grooved flattened ends 20 of the radial arms 12 were inserted into the grooved notches 15 of a hub-shaped clip and the sector-shaped legs 26 angularly disposed, diagonal braces were placed diagonally in the end. end of the hub and nestled in the rim cavity of the hub, and blocking the ends: open grooved notches 15, a nut-bolt and washer assembly 28 is used to hold both the radial arms and the diagonal braces in the 'hub-shaped clip;
a washer 28a being uperposed on the feet of the diagonal braces 13, a bolt 28a is threaded in the washer aligned with the perforation formed by the top notches 27, of the feet, of the hole 14 of the hub, and another washer 28c is then passed around the projecting lower end of the bolt and a nut 28d is threaded and tightened therein, centering the grooved ends of the radial arms lengthwise on the clip, and tightly pulling the legs 26 of the braces into the stamped seat on the end of the mpyeu.
Referring to Figures 8 and 9, it appears that the arms 12 extend along the fixed radial lines of the fastener but that the diagonal braces 13 can be adjusted by rotation relative to the hub, before the tightening of the clamp. nut and bolt closure. In addition, it should be noted that the diagonal braces 13 are Z-shaped; that is, the opposite ends of a spider are stamped of the same shape and bent at the same angle but at (extend from the body of the element in diametrically opposite directions for attachment to the inner ends of the hub-shaped fasteners 11 of the upper and lower spaced A and B truss frames.
CLAIMS.
1.- Frame components comprising a hub-shaped clip having grooved, circumferentially spaced, longitudinally extending hooks open at the periphery and accessible from one end of the hub; a spacer having transverse grooves on one end, insertable into one of the groove brackets of said clip at one end thereof; an intermediate retention device on said fastener, covering the end of the sochet.