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Die
Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum Halten einer mit einer
Verbindungseinrichtung eines elektronischen Geräts verbindbaren
Einheit sowie eine Halterung für die Einheit.
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Aus
der
DE 199 02 781
A1 ist eine Messkopfhalterung insbesondere für
optische Messköpfe bekannt. Die Messkopfhalterung besteht
aus einem Ring, der über Füße auf einer
Oberfläche des zu vermessenden Gegenstands aufgesetzt werden
kann. Der Ring ist mit dem Messkopf verbunden, so dass über
die zentrale Ausnehmung des Rings eine Messung durchgeführt
werden kann. Eine solche Halterung ist jedoch nur dann geeignet,
wenn Messungen an der Oberfläche eines Gegenstands durchgeführt werden
sollen. Beim Kalibrieren von Messgeräten oder anderen elektronischen
Geräten ist es jedoch nicht erforderlich, eine Oberfläche
zu vermessen. Vielmehr muss eine Verbindungseinrichtung, beispielsweise
eine Buchse eines Messanschlusses des elektronischen Geräts
mit einem Messaufnehmer verbunden werden. Dabei ist es problematisch, dass
bereits geringe Spannungen, die an der Buchse oder allgemein an
der Verbindungseinrichtung auftreten können, das Ergebnis
beeinflussen. Die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse ist damit nicht
mehr gewährleistet und die Kalibrierung bzw. Justierung
des Geräts fragwürdig. Insbesondere im Bereich
der Hochfrequenzmesstechnik beeinflussen solche Spannungen die Eigenschaften
des Bauteils.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung
zum Halten einer mit einer Verbindungseinrichtung eines elektronischen Geräts
verbindbaren Einheit zu schaffen, bei der das Auftreten von Spannungen
wirksam vermieden wird und die eine hohe Wiederholbarkeit der durchgeführten
Messungen gewährleistet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung,
eine Halterung zu schaffen, mit der eine entsprechende Einheit,
beispielsweise ein Messaufnehmer wiederholbar in einer solchen Position angeordnet
werden kann.
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Die
Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Haltevorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. der Halterung nach Anspruch
16 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Haltevorrichtung zum Halten einer
mit einer Verbindungseinrichtung eines elektronischen Geräts
verbindbaren Einheit weist einen Grundträger auf. An diesem
Grundträger ist eine Positioniervorrichtung fixierbar.
Ferner weist die Haltevorrichtung einen Gerätehalter auf,
an dem z. B. der Messaufnehmer als Beispiel für eine Einheit
angeordnet werden kann. Üblicherweise handelt es sich bei
dem elektronischen Gerät um ein Messgerät oder
einen Signalgenerator. Die Positioniervorrichtung und der Gerätehalter
sind über einen Stift miteinander verbunden, wobei der
Stift in einer Stiftaufnahme in Richtung der Stiftachse verschiebbar
angeordnet ist. Die Orientierung der Stiftachse relativ zu dem Grundträger
ist mittels der Positioniervorrichtung einstellbar. Mit einer solchen
Haltevorrichtung ist es möglich, die Richtung, in der der
Messaufnehmer, der an dem Gerätehalter fixierbar ist, auf
das zu justierende Messgerät bzw. die dort angeordnete Verbindungseinrichtung,
die in aller Regel ein Steckverbinder ist, einzustellen. Die Anordnung
von solchen Buchsen oder Steckkontakten an einer Frontplatte eines
Messgeräts erfolgt in aller Regel mit einer verhältnismäßig
großen Toleranz. Durch die erfindungsgemäße
Haltevorrichtung können solche Toleranzen ausgeglichen
werden, da eine exakte Positionierung der Messaufnehmer in Bezug
auf die Verbindungseinrichtung möglich ist. Von wesentlicher Bedeutung
ist dabei insbesondere die Lage der Stiftachse, die bei der erfindungsgemäßen
Haltevorrichtung parallel zu der Achse der Verbindungseinrichtung
angeordnet werden kann. Damit werden Spannungen, die durch ein Verkanten
des Messaufnehmers auf der Verbindungseinrichtung entstehen können,
vermieden. Die durchgeführten Messungen sind von hoher
Genauigkeit und insbesondere hoher Reproduzierbarkeit. Dabei ist
es insbesondere vorteilhaft, dass die Haltevorrichtung so aufgebaut
ist, dass die Mittellage des in der Halterung fixierten Messaufnehmers
beim Ein- und Ausspannen konstant bleibt. Die Halterung weist daher
zwei Klemmbacken auf, welche sich in einer ersten Richtung erstrecken.
Die Klemmbacken sind in Bezug auf eine zweite Richtung einer Grundplatte
an entgegengesetzten Enden der Grundplatte angeordnet. Die Grundplatte
selbst weist einen sich in Richtung der ersten Richtung erstreckenden
Mittelsteg und einen ersten sowie zweiten Federsteg auf. Der erste
und der zweite Federsteg sind an ihren in Bezug auf die erste Richtung
voneinander abgewandten Enden mit dem Mittelsteg verbunden und mittig
jeweils mit der ersten bzw. der zweiten Klemmbacke verbunden. Durch
eine solche Anordnung ist es möglich, die Klemmbacken symmetrisch
in Bezug auf den Mittelsteg seitlich zu bewegen. Die Steckachse
bzw. die Positionierung des Messaufnehmers in Bezug auf die Buchse
bleibt somit beim Ein- und Ausspannen des Messaufnehmers konstant.
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In
den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der
erfindungsgemäßen Haltevorrichtung und Halterung
ausgeführt.
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Insbesondere
ist es vorteilhaft, dass der Grundträger wenigstens ein
Fixierelement zur Fixierung des Grundträgers an dem elektronischen
Gerät aufweist und an diesem Fixierelement eine Schiene zur
Befestigung der Positioniereinrichtung angeordnet ist. Besonders
bevorzugt ist es, wenn zusätzlich zu dem ersten Fixierelement
ein zweites Fixierelement vorhanden ist, und die beiden Fixierelemente über
die Schiene miteinander verbunden werden. Durch eine solche Anordnung
ist ein besonders stabiler Grundträger ausgebildet, der
fest mit einem Gehäuse des Messgeräts verbunden
ist. Die Fixierelemente weisen dabei vorzugsweise Nuten zur Aufnahme
von an dem elektronischen Gerät ausgebildeten Griffen auf.
Eine Anordnung des Grundträgers an den Griffen des elektronischen
Geräts ist sinnvoll, da häufig am Ende eines Produktionsprozesses
eine Justierung des Messgeräts oder Signalgenerators durchzuführen
ist. Dies erfolgt jedoch oft, bevor das Gehäuse des Geräts
geschlossen wird. Zu diesem Zeitpunkt ist es schwierig, an dem Gerät
eine sichere Fixierung einer Haltevorrichtung vorzunehmen. Durch
das Vorsehen der Nuten ist eine einfache Befestigung des Grundträgers
an dem Gerät durch Aufsetzen der Fixierelemente auf die
Haltegriffe des Messgeräts möglich. Dabei ist
es weiter bevorzugt, wenn der Abstand der beiden Fixierelemente
durch Verschieben wenigstens eines der Fixierelemente auf der verbindenden
Schiene einstellbar ist. Damit wird der späteren Montage
des Gehäusedeckels Rechnung getragen, durch den sich der
Abstand der Griffe, die dann außen an dem Gehäusedeckel
verschraubt werden, ändert.
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Um
die Herstellung der Haltevorrichtung zu vereinfachen, ist es bevorzugt,
wenn die beiden Fixierelement identisch aufgebaut sind. Um dennoch ein
einfaches Aufsetzen auf die Griffelemente des Messgeräts
gewährleisten zu können, ist es bevorzugt, eines
der Fixierelemente um eine im wesentlichen entlang der Nut verlaufende
Achse drehen zu können. Durch eine solche Drehung kann
die Nut im wesentlichen L-förmig ausgebildet werden, wobei das
abgewinkelte Ende ein Ende des Griffs umfasst. Damit wird auch eine
Positionierung des Grundträgers in einer bestimmten Lage
bezüglich der Griffe erreicht. Diese Fixierung in einer
bestimmten Lage bezüglich der Griffe ermöglicht
es, durch gerätespezifische Gerätehalter die Positionierung
einfach zu gestalten. Der Abstand zwischen dem Grundträger und
dem anzuschließenden Messaufnehmer wird dabei durch einen
im Bezug auf das zu justierende Messgerät ausgesuchten
Gerätehalter im wesentlichen vorgegeben. Es sind lediglich
noch kleinere Korrekturen erforderlich, die mit Hilfe der Positioniervorrichtung
durchgeführt werden können.
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Um
eine Feineinstellung des Abstands zwischen dem hinsichtlich seiner
Lage am Gerät fixierten Grundträgers und der Position
des Messaufnehmers vornehmen zu können, ist der Abstand
zwischen der Stiftachse und dem Befestigungspunkt der Positioniervorrichtung
an dem Grundträger einstellbar. Während der Abstand
grob durch die Länge des verwendeten Gerätehalters
vorgegeben ist, kann der genaue Abstand durch Betätigen
der Positioniervorrichtung eingestellt werden. Damit ist die generelle Fixierung
des Messaufnehmers an der Verbindungseinrichtung, also der Buchse
des Messgeräts in jedem Fall bereits möglich,
wobei durch die Feineinstellung gewährleistet wird, dass
die Verbindung weitgehend spannungsfrei ist.
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Die
Positioniervorrichtung ist vorzugsweise entlang der Längserstreckung
der Schiene des Grundträgers verschiebbar. Auf diese Weise
lässt sich besonders einfach eine Serie von nebeneinander
angeordneten Buchsen des Messgeräts mit dem Messaufnehmer
nacheinander verbinden.
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Um
die Einstellung des Abstands vorzunehmen, weist die Positioniervorrichtung
vorzugsweise ein an dem Grundträger befestigtes Trageteil,
welches beispielsweise verschiebbar an dem Grundträger
bzw. dessen Schiene angeordnet ist und ein relativ zu dem Trageteil
verschiebbares Positionierteil auf. Zur Einstellung der relativen
Lage des Positionierteils zu dem Trageteil ist bevorzugt eine Anschlagschraube
vorgesehen. Gemäß einer alternativen und bevorzugten
Ausführungsform kann auch die relative Lage zwischen dem
Positionierteil und dem Trageteil mittels eines Klemmmechanismus
eingestellt werden.
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Für
den Fall, dass eine Anschlagschraube zur Einstellung der Lage des
Positionierteils zu dem Trageteil vorgesehen ist, ist es bevorzugt,
das Spiel zwischen der Anschlagschraube und dem aufnehmenden Gewinde
zu reduzieren. Hierzu ist an dem Trageteil ein Gewindeabschnitt
zur Aufnahme der Anschlagschraube vorgesehen. Der Gewindeabschnitt
ist in Achsrichtung des Gewindes einseitig geschlitzt und quer zu
dem Schlitz mit einem Klemmelement zur Verringerung der Schlitzweite
verbunden.
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Zur
Einstellung der Orientierung der Stiftachse zu dem Grundträger
ist eine zumindest um eine erste Achse drehbare Lagervorrichtung
vorgesehen, die über einen Klemmmechanismus in der Positioniervorrichtung
fixierbar ist. Die Lagervorrichtung ist dabei insbesondere bevorzugt
in dem Positionierteil angeordnet und kann durch zwei ineinander
angeordnete drehbare Elemente so ausgerichtet sein, dass eine Einstellung
in Richtung zweier Raumachsen möglich ist. Die Lagervorrichtung
wird nach erfolgter Einstellung über den Klemmmechanismus
geklemmt, so dass eine Verschiebung der Stiftachse relativ zu dem
Grundträger nicht mehr möglich ist. Insbesondere
ist es bevorzugt, wenn die Klemmvorrichtung zur Fixierung der relativen
Lage des Positionierteils zu dem Trageteil und die Klemmvorrichtung
zur Fixierung der Orientierung der Stiftachse eine gemeinsame Klemmvorrichtung
ist. Damit kann bei gelöster Klemmvorrichtung der Gerätehalter
durch einen Bediener so angeordnet werden, dass der Übergang
zwischen dem Messaufnehmer und der Verbindungseinrichtung spannungsfrei
ist. Mit der zweiten freien Hand kann dann durch lediglich eine
einzige Bewegung der Klemmmechanismus betätigt und damit
gleichzeitig sowohl die relative Lage des Positionierteils zu dem
Trageteil als auch die Orientierung der Stiftachse festgelegt werden.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Stiftaufnahme
in der Positioniervorrichtung ausgebildet oder angeordnet und der
Stift mit dem Gerätehalter fest verbunden. Dies ermöglicht
es, dass gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform,
bei der der Stift in der Stiftaufnahme klemmbar ist, auch ein Verdrehen
des Gerätehalters um die Stiftachse vermieden wird.
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Bezüglich
der Halterung ist es von Vorteil, wenn im Bereich der Verbindung
zwischen den Enden der Federstege und dem Mittelsteg ein Zwischenraum
zwischen dem Mittelsteg und den Federstegen ausgebildet ist. Auf
diese Weise ist es möglich, dass sich in einer geschlossenen
Position, in der der Messaufnehmer zwischen den Klemmbacken eingespannt
ist, eine selbsttätige Arretierung ergibt.
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Ausgehend
von der Grundplatte sind die Klemmbacken zu einer ersten Seite hin
orientiert. Auf der davon abgewandten zweiten Seite der Grundplatte
ist ein Hebel angeordnet, der um ein mit dem Mittelsteg verbundenes
Drehlager drehbar ist. Der Hebel weist eine erste Führungsnut
und eine zweite Führungsnut auf, die punktsymmetrisch zu
dem Lager ausgebildet sind. In jeder der Führungsnuten
ist ein Führungsstift des ersten bzw. des zweiten Federstegs
angeordnet. Durch Drehen des Hebels wird damit die Halterung geöffnet
oder geschlossen, da der Abstand der Klemmbacken zueinander geändert wird.
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Die
Führungsnuten erstrecken sich hierzu entlang einer gekrümmten
Bahn, wobei erste Enden der Führungsnuten einen kleineren
Abstand von dem Lager aufweisen als der Abstand der Mittellinien
der Federstege und des Mittelstegs im Bereich der miteinander verbundenen
Enden voneinander.
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Die
zweiten Enden weisen dagegen einen Abstand auf, der größer
ist. Die Federstege werden damit aufgrund ihrer federelastischen
Eigenschaften jeweils in der ersten oder der zweiten Endlage gehalten,
je nachdem in welche Stellung der Hebel gebracht worden ist. Ein
Fixieren des Hebels mit zusätzlichen Mitteln ist daher
nicht erforderlich.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Haltevorrichtung sowie der Halterung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden in der nachfolgenden Beschreibung detailliert erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Gesamtdarstellung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung;
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2 ein
drehbares Fixierelement zur Befestigung des Grundträgers;
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3 eine
perspektivische Darstellung der Positioniervorrichtung in einer
ersten Ansicht;
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4 eine
perspektivische Darstellung einer weiteren Positioniervorrichtung
mit einer Anschlagschraube zur Höheneinstellung;
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5 eine
zweite perspektivische Darstellung der Positioniervorrichtung mit
einer Klemmvorrichtung zur Fixierung der Höheneinstellung;
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6 einen
Schnitt durch die Positioniervorrichtung der 4;
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7 eine
perspektivische Darstellung des Gerätehalters;
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8 eine
erste Darstellung einer Halterung in geschlossenem Zustand;
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9 eine
zweite Darstellung der Halterung der 8 in geöffnetem
Zustand;
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10 eine
perspektivische Darstellung der Halterung;
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11 eine
alternative Aufhängung des Gerätehalters an der
Positioniervorrichtung; und
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12 ein
Beispiel einer montierten Haltevorrichtung.
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Eine
perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen
Haltevorrichtung 1 ist in der 1 gezeigt.
Die Haltevorrichtung 1 umfasst einen Grundträger 2,
der wie es in der 12 gezeigt ist, an zwei Griffen
eines Messgeräts befestigt werden kann. Zur Fixierung des
Grundträgers 2 an den Griffen des Messgeräts
ist ein erstes Fixierelement 3 und ein zweites Fixierelement 3' vorgesehen.
In die Fixierelementen 3, 3' sind Nuten 4, 4' eingebracht,
die im Wesentlichen L-förmig ausgebildet sind. Durch das L-förmige
Ausbilden der Nuten 4, 4' wird der Griff so an
einem Ende umfasst, dass die Lage des Fixierelements 3, 3' in
jeder Richtung definiert ist. Eine Verschiebung entlang des Griffs
wird durch den abgewinkelten Teil der Nuten 4, 4' verhindert.
Ferner sind in die Fixierelemente 3, 3' Bewegungsnuten
eingefräst, so dass die Begrenzung der Nuten 4, 4' zumindest
auf einer Seite leicht elastisch ist. Durch diese Elastizität
wird erreicht, dass ein vorspringender Teil an dem zum offenen Ende
hingewandten Seite der Nuten 4, 4' während
des Aufsetzens der Fixierelemente 4, 4' auf den
Griff zur Seite gedrückt werden kann. Damit ergibt sich
eine Verrastung der Fixierelemente 3, 3' an den
Griffen.
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Das
erste Fixierelement 3 und das zweite Fixierelement 4 sind über
eine Schiene miteinander verbunden. Die Schiene besteht aus einem
Verbindungsprofil 5 und einem aufgesetzten Teil 6.
Das Verbindungsprofil 5 ist in Befestigungselementen 8, 8' geklemmt.
Zwischen den Befestigungselementen 8, 8' ist der
aufgesetzte Teil 6 auf das Verbindungsprofil 5 aufgesetzt.
Entlang des aufgesetzten Teils 6 sind mehrere Positionsmarkierungen 22 vorgesehen.
Die Positionsmarkierungen 22 werden nachfolgend in Bezug
auf die Positionierung der Positioniervorrichtung 10 noch
näher erläutert.
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Während
das erste Fixierelement 3 mittels der Befestigungsvorrichtung 8 mit
dem Verbindungsprofil 5 fest verbunden ist, ist das zweite
Fixierelement 3' geringfügig entlang des Verbindungsprofils 5 verschiebbar
angeordnet. Mittels einer Klemmschraube 9 kann das Befestigungselement 8' in
einer einstellbaren Position an dem Verbindungsprofil 5 fixiert
werden.
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Das
Fixierelement 3 und das zweite Fixierelement 3' in
entsprechender Weise bestehen aus einem Rastteil 7, welches
mit dem Befestigungselement 8 bzw. 8' verbunden
ist. Die Nut 4, 4' zur Aufnahme des Griffs ist
in das Rastteil 7 eingebracht. Während das Rastteil 7 an
dem ersten Befestigungselement 8 fest angeordnet ist, ist
das zweite Rastteil 7' an dem zweiten Befestigungselement 8' verdrehbar
fixiert. Eine gedrehte Stellung ist in der 2 gezeigt.
Durch das Verdrehen wird es ermöglicht, dass nach dem Aufsetzen
des Rastteils 7 an dem ersten Griff des Messgeräts
ein leichtes Einführen des zweiten Griffs in die Nut 4' des
zweiten Rastteils 7 ermöglicht ist. Die elastischen
Teile des zweiten Rastteils 7 sind identisch mit denen
des ersten Rastteils 7 ausgeführt. Durch die Verwendung
der Gleichteile lassen sich die Kosten erheblich reduzieren. Nachdem
der zweite Griff in das zweite Rastteil 7' eingeführt
ist, wird dieses um den Griff gedreht, so dass es in die in der 1 gezeigte
Position gebracht wird. Dabei rastet auch das zweite Rastteil 7' an
dem Griffelement ein.
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Der
Grundträger 2 bildet damit die Basis, um relativ
zu dem Messgerät eine Einheit, wie beispielsweise einen
Messaufnehmer zu positionieren. Um eine solche Positionierung zu
ermöglichen, ist eine Positioniervorrichtung 10 vorgesehen.
Die Positioniervorrichtung 10 weist ein Trageteil 11 und
ein Positionierteil 12 auf. Das Trageteil 11 umgreift
die Schiene mit dem Verbindungsprofil 5 und dem aufgesetzten
Teil 6 an einem Befestigungspunkt soweit, dass ein seitliches
Abziehen nicht möglich ist. Es ist lediglich ein Verschieben
entlang der Längsachse der Schiene möglich. Damit
lässt sich eine Ausrichtung der Positioniervorrichtung 10 entlang
der Längsachse der Schiene erreichen. Das Positionierteil 12 ist
hinsichtlich seiner Position relativ zu dem Trageteil 11 verschiebbar.
Geht man davon aus, dass bei einer üblichen Orientierung
des Messgeräts die Schiene horizontal und die Fixierelemente 3, 3' vertikal
angeordnet sind, so ist eine Höheneinstellung durch Verschieben
des Positionierteils 12 gegenüber dem Trageteil 11 möglich.
Die Achse der Verschiebung des Positionierteils 12 zu dem
Trageteil 11 ist parallel zur Orientierung der Fixierelemente 3, 3'.
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Das
Trageteil 11 weist einen Gleitschuh 14 auf, welcher
wie bereits erläutert die Schiene umgreift. Daran ist,
beispielsweise mittels Schrauben fixiert, eine Aufnahmeplatte 13 angeordnet,
welche sich ausgehend von dem Gleitschuh 14 in dieselbe Richtung
erstreckt wie die Fixierelemente 3, 3' von der
Schiene. An einer ersten Seite der Aufnahmeplatte 13 ist
in nicht dargestellter Weise das Positionierteil 12 gelagert.
Auf der davon abgewandten zweiten Seite ist ein Vorsprung 15 ausgebildet.
Der Vorsprung 15 ist als Gewindeabschnitt ausgebildet,
ist in Richtung der Verschiebeachse des Positionierteils 12 relativ
zu dem Trageteil 11 geschlitzt ausgeführt und mit
einer Gewindebohrung versehen. In die Gewindebohrung greift eine
Anschlagschraube 16 ein, welche einen Überstand
des Positionierteils 12 durchdringt. Die relative Lage
des Positionierteils 12 zu dem Trageteil 11 wird
somit durch die Anschlagschraube 16 festgelegt. Aufgrund
der Gewichtskraft gleitet entlang der Verschiebeachse das Positionierteil 12 in
der dargestellten 1 soweit nach unten, bis der Überstand,
der an dem von dem Gleitschuh 14 abgewandten Ende des Positionierteils 12 ausgebildet
ist, an dem Kopf der Anschlagschraube 16 anliegt. Um eine
hohe Reproduzierbarkeit und Genauigkeit beim Einstellen zu erreichen,
ist das Spiel zwischen dem Gewinde der Anschlagschraube 16 und dem
Innengewinde des Vorsprungs 15 einstellbar. Hierzu ist
senkrecht auf der Verschiebeachse stehend eine Klemmmöglichkeit
vorgesehen. Die Klemmmöglichkeit wird durch einen Gewindestift 18 geschaffen,
welcher in ein in der 1 in der linken Hälfte
des Vorsprungs 15 angeordnetes Gewinde eingreift. Durch
die rechte Hälfte des Fortsatzes 15 ist der Gewindestift 18 dagegen
einfach geführt, so dass bei einer Drehung eines mit dem
Gewindestift 18 verbundenen Hebels 20 die Schlitzbreite
des Schlitzes 17 in dem Fortsatz 15 reduziert
wird. Damit lässt sich zum einen das Spiel zwischen der
Anschlagschraube 16 und dem Gewinde des Fortsatzes 15 einstellen
und andererseits ist eine Fixierung einer gewählten Einstellung
möglich. In diesem Fall wird der Schlitz 17 soweit
reduziert, bis eine Klemmung der Anschlagschraube 16 in
dem Fortsatz 15 ereicht ist.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Markierungen 22 als
Vertiefungen in dem aufgesetzten Teil 6 ausgeführt.
In dem Gleitschuh 14 ist ein Stift gelagert, der durch
Ziehen eines Knopfs 21 von dem aufgesetzten Teil 6 wegbewegt
werden kann. Der Stift ist vorzugsweise mittels einer Feder in Richtung
auf das aufgesetzte Teil 6 vorgespannt. Damit lässt
sich eine Arretierung des Gleitschuhs 14 und somit der
gesamten Positioniervorrichtung 10 an bestimmten Befestigungspunkten
entlang der Schiene erreichen. Die Markierungen 22 sind
an der Schiene so angeordnet, dass die Position der Positioniervorrichtung 10 in
horizontaler Richtung mit den Positionen der Messbuchsen, an denen
der Messaufnehmer angeordnet werden soll, übereinstimmt.
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Eine
perspektivische Darstellung einer nur leicht abgewandelten Positioniervorrichtung 10 ist
in der 3 gezeigt. Im Gegensatz zu der aus der 1 bekannten
Positioniervorrichtung 10 ist hier das Trageteil 11 einstückig
ausgeführt und umfasst neben einem Gleitschuhabschnitt 14' den
Aufnahmeabschnitt 13'. An dem Aufnahmeabschnitt 13' ist
mittels eines Linearlagers 25 das Positionierteil 12 angeordnet
und kann in Richtung der Achse der Anschlagschraube 16 in
dem Linearlager 25 verschoben werden. Die Ausbildung des
Linearlagers 25 kann den Anforderungen an die Positioniergenauigkeit
entsprechend gewählt werden. Insbesondere ist es möglich,
ein leicht betätigbares Gleitlager oder ein Linearkugellager
vorzusehen.
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In
dem Positionierteil 12 ist ein Stift 26 gelagert.
Zur Lagerung des Stifts 26 ist ein Lagerteil 27 vorgesehen.
Das Lagerteil 27 ist so ausgeführt, dass, wie
es durch die beiden Pfeile angedeutet ist, die Stiftachse 34 in
einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung relativ zu dem
Positionierteil 12 einstellbar ist. Ein möglicher
Aufbau des Lagerteils 27 wird nachfolgend bei der Erläuterung
der 6 noch beschrieben.
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In
das Positionierteil 12 ist eine erste Bewegungsnut 31 und
eine zweite Bewegungsnut 32 eingefräst. Die erste
Bewegungsnut 31 und die zweite Bewegungsnut 32 stehen
senkrecht aufeinander und gliedern das Positionierteil 12 in
ein rahmenfestes Teil 29 und ein bewegbares Teil 30.
Durch die verbleibende Verbindung zwischen den beiden Nuten 31, 32 sowie
dem rahmenfesten Teil 29 und dem bewegbaren Teil 30 kann
mittels eines Klemmhebels 33 das Lagerteil 27 geklemmt
werden. Hierzu wird durch den Klemmhebel 33 eine Zugkraft
durch einen Klemmboden 38 auf den bewegbaren Teil 30 ausgeübt,
so dass unter Verringerung der Breite der Nut 31 an seinem
offenen Ende das bewegbare Teil 30 eine relative Bewegung
auf das rahmenfeste Teil 29 zu macht. Hierdurch wird das
Lagerteil 27 zwischen dem rahmenfesten Teil 29 und
dem bewegbaren Teil 30 des Positionierteils 12 eingeklemmt.
Damit wird eine Fixierung der Stiftachse 34 relativ zu
dem Trageteil 11 und damit letztlich zu dem Messgerät
ermöglicht. Bei der Beschreibung des Lagerteils 27 wird
noch erläutert, dass sowohl in horizontaler als auch in
vertikaler Richtung eine Fixierung des Stifts 26 durch
das Lagerteil 27 erfolgt.
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Es
ist ferner zu erkennen, dass an dem von dem Positionierteil 12 abgewandten
Ende des Stifts 26 eine Sicherungseinrichtung 28 vorgesehen
ist. In dem einfachsten, dargestellten Beispiel besteht das Sicherungselement
aus einem drehbar in einen von der Stirnseite des Stifts 26 her
eingebrachten Schlitz angeordneten Sicherungsteil 28, wobei
die Länge des Sicherungsteils 28 größer
ist als der Durchmesser des Stifts 26. Damit wird ein Herausrutschen
des Gerätehalters, der auf den Stift 26 aufgeschoben wird,
vermieden.
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Die 4 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem zusätzlich
zu den bereits in der 3 beschriebenen Elementen noch
einmal der Hebel 20 zur Betätigung der Klemmvorrichtung
für die Anschlagschraube 16 dargestellt ist. Als
Widerlager für den Gewindestift 18, der drehfest
mit dem Hebel 20 verbunden ist, ist eine Anschlagplatte 35 seitlich
an dem Trageteil 11 fixiert.
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Eine
alternative Fixierung der relativen Lage des Positionierteils 12 zu
dem Trageteil 11 ist in der 5 gezeigt.
Ansonsten entsprechen sich die bisher beschriebenen Ausführungsformen
der Positioniervorrichtung 10. Anstelle der Anschlagplatte 35 ist hier
eine im wesentlichen L-förmige Stifthalterung 35' angeordnet.
Diese Stifthalterung 35' ist mit dem Trageteil 11 fest
verbunden. Da beim Betätigen des Klemmhebels 33 das
bewegbare Teil 30 gegenüber dem Trageteil 11 und
damit der Stifthalteplatte 35' gedreht wird, wird auch
eine mit dem bewegbaren Teil 30 verbundene L-förmige
Klemmplatte 36 relativ zu der Stifthalteplatte 35' bewegt.
In der Stifthalteplatte 35' ist in dem kürzeren
Schenkel des Ls ein Stift 37 fest fixiert. Der Stift 37 erstreckt
sich parallel zu der Verschiebeachse, die durch die Linearlagerung 25 festgelegt
ist. In der Klemmplatte 36 ist eine Bohrung ausgebildet,
deren Mittelachse mit der Mittelachse des Stifts 37 zusammenfällt.
Solange auf das bewegbare Teil 30 keine Klemmkraft wirkt,
ist somit eine Verschiebung der Klemmplatte 36 relativ
zu der Stifthalteplatte 35' auf dem Stift 7 möglich.
Wird der Klemmhebel 33 dagegen betätigt, so dass
sich das bewegbare Teil 30 relativ zum Rest der Anordnung verdreht,
so versuchen die beiden Mittelachsen der Bohrung in der Klemmplatte 36 und
des Stifts 37 einen Winkel zueinander einzunehmen. Dadurch kommt
es zu einem Klemmen und somit zu einer Fixierung des gesamten Positionierteils 12 relativ
zu der Stifthalteplatte 35'. Da die Stifthalteplatte 35' fest mit
dem Trageteil 11 verbunden ist, wird gleichzeitig auch
die Lage des Positionierteils 12 zu dem Trageteil 11 auf
diese Weise festgelegt. Die Verwendung des Klemmhebels 33 nicht
nur zum Klemmen des Lagerteils 27 und damit zum Festlegen
der Stiftachse 34 relativ zu dem Grundträger 2,
sondern auch der Position des Positionierteils 12 relativ
zu dem Trageteil 11 hat den Vorteil, dass neben der Ausrichtung der
Stiftachse 34 gleichzeitig der Abstand der Stiftachse 34 zu
der Schiene bzw. dem Befestigungspunkt des Gleitschuhs 14 auf
der Schiene fixiert werden kann.
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In
der 6 ist ein Schnitt durch die Positioniervorrichtung 10 gezeigt,
wie sie in der 3 dargestellt ist. Es ist zu
erkennen, dass der Klemmhebel 33 mit einem Klemmbolzen 38 zusammenwirkt.
Der Klemmbolzen 38 durchdringt zunächst das bewegbare
Teil 30 und das Lagerteil 27. Der Klemmbolzen 38 ragt
auf der von dem bewegbaren Teil 30 abgewandten Ende aus
dem Positionierteil 12 heraus und wirkt mit dem Klemmhebel 33 über
ein Gewinde starker Steigung 39 zusammen. Ein verbreiterter
Kopf, an dem in dem bewegbaren Teil 30 positionierten Ende des
Klemmbolzens 38 ist verdrehgesichert in dem bewegbaren
Teil 30 angeordnet. Bei einer Drehung des Klemmhebels 33 wird
aufgrund des Gewindes hoher Steigung 39 der Klemmbolzen 38 durch
das Lagerteil 27 und das rahmenfeste Teil 29 hindurchgezogen, wobei
eine Klemmkraft erzeugt wird. Zwischen dem Klemmhebel 33 und
der Widerlagerfläche des Positionierteils 12 ist
in dem dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel noch
eine Art Anlaufscheibe 40 angeordnet. Auch bei wiederholter
Betätigung des Klemmhebels 30 wird somit ein Einlaufen in
das meist aus Aluminium ausgeführte Positionierteil 12 vermieden.
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Es
ist zu erkennen, dass das Lagerteil 27 ein erstes Walzenteil 40 und
ein zweites Walzenteil 41 aufweist. In beiden Walzenteilen 40, 41 ist
eine Durchgangsöffnung ausgebildet, durch welche der Klemmbolzen 38 geführt
ist. Die Spielpassung zwischen dem ersten und zweiten Walzenteil
und dem Klemmbolzen 38 ist dabei so gewählt, dass
eine Verdrehung der Walzenteile 40, 41 um eine
senkrecht auf der Klemmbolzenachse stehende Achse möglich ist.
Die beiden Walzenteile 40, 41 sind beabstandet zueinander
ausgeführt, wobei zwischen den beiden Walzenteilen eine
scheibenförmige Stifthalterung 42 angeordnet ist.
Die scheibenförmige Stifthalterung 42, mit der
der Stift 26 fest verbunden ist, ermöglicht eine
Drehung des Stifts in der Ebene der scheibenförmigen Stifthalterung.
Diese Ebene steht abhängig von der Winkelposition der Walzenteile 40 und 41 etwa
senkrecht auf der Achse des Klemmbolzens 38. Damit ermöglichen
die beiden Walzenteile 40, 41 eine Drehung des
Stifts 26 um eine erste Achse und die scheibenförmige
Stifthalterung 42 eine Drehung um eine zweite Achse, parallel
zu dem Klemmbolzen 38.
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Um
den Messaufnehmer bezüglich der Gehäusefront bzw.
einer dort vorgesehenen Verbindungseinrichtung des Messgeräts
so positionieren zu können, dass eine Kontaktierung des
dort eingebauten Steckers spannungsfrei möglich ist, wird
auf den Stift 26 ein Gerätehalter 45 aufgesetzt.
Der Gerätehalter 45 weist eine Grundplatte 46 auf,
deren Abmessungen einerseits von dem zu verwendenden Messaufnehmer
und andererseits von der Bauhöhe des zu justierenden Messgeräts
abhängt. Auf der Grundplatte 46 ist eine Halterung 47 angeordnet.
Die Mittenachse der Halterung 47, die nachfolgend unter Bezugnahme
auf die 8–10 noch
ausführlich erläutert wird, ist dabei parallel
zu einer Lagerachse 48 ausgebildet. Die Lagerachse 48 ist
in einem die Stiftaufnahme bildenden Lagerbock 49 durch
das dort angeordnete Lager definiert. Der Lagerbock 49 enthält
ein Linearlager, das beispielsweise als Kugelumlauflager ausgebildet
sein kann. Mittels des Linearlagers ist der Gerätehalter 45 auf
dem Stift 26 in Achsrichtung verschiebbar angeordnet. Durch
den in seiner Orientierung fixierten Stift ist eine Verschiebung
des Gerätehalters 45 auf das Messgerät
zu und von diesem weg möglich, wobei die Achse des Stifts 26 parallel
zur Achse der zu kontaktierenden Verbindungseinheit des Messgeräts
verläuft. Damit kann der Stecker 50, der mit einem
Messaufnehmer 51 verbunden sein kann, spannungsfrei auf
die Buchse gesteckt werden. Die Grundplatte 46 weist einen
Griff 52 auf, mit dessen Hilfe eine genaue Positionierung des
Steckers 50 relativ zu der zu kontaktierenden Buchse möglich
ist. Ist die Positionierung abgeschlossen und eine spannungsfreie
Verbindung hergestellt, so kann einerseits der Klemmhebel 33 der Positioniervorrichtung 10 betätigt
werden und andererseits eine weitere Klemmvorrichtung 53 an
dem Lagerbock. Damit ist auch ein Verschieben in axialer Richtung
auf dem Stift 26 unterbunden.
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Die 7 zeigt
ein Ausführungsbeispiel mit einem Messaufnehmer 51,
der in die Halterung 47 eingesetzt und dort fixiert ist.
Die Funktionsweise der Halterung 47 wird nachfolgend noch
erläutert. Zusätzlich zu dem Messaufnehmer 51 sind
auf der in der 7 nicht erkennbaren Rückseite
der Grundplatte 46 weitere Instrumente angeordnet, die
mit dem Stecker 50 über eine Signalbrücke 45 verbunden
sind.
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In
den 8–10 ist
die Halterung 47 im Detail dargestellt. Die Halterung 47 weist
eine erste und eine zweite Klemmbacke 55, 56 auf.
Die Klemmbacken 55, 56 sind im wesentlichen parallel
zueinander angeordnet und erstrecken sich parallel zu einem Mittelsteg 57 einer
Grundplatte 58. Der Mittelsteg 57 erstreckt sich
längs einer ersten Richtung, wobei die erste Klemmbacke 55 und
die zweite Klemmbacke 56 in Bezug auf eine, auf der ersten
Richtung senkrecht stehende, zweite Richtung an voneinander abgewandten
Enden der Grundplatte 58 angeordnet sind. Im wesentlichen
in Richtung der Längsachse erstrecken sich einer erster
Federsteg 59 und ein zweiter Federsteg 60. Die
beiden Federstege sind etwa so lang, wie der Mittelsteg 57 und
verbinden den Mittelsteg 57 mit der ersten bzw. der zweiten
Klemmbacke 55, 56. Hierzu ist eine Verbindung 61 an
einem ersten Ende in Bezug auf die erste Richtung des Mittelstegs 57 ausgebildet,
an der der Mittelsteg 57 mit dem ersten Federsteg 59 verbunden
ist. An dem zweiten, hiervon abgewandten Ende 61b ist der
erste Federsteg 59 ebenfalls mit dem Mittelsteg 57 verbunden.
In gleicher Weise ist an einem ersten Ende 62a und einem
zweiten Ende 62b der zweite Federsteg 60 mit dem
Mittelsteg 57 verbunden. An dem ersten Federsteg 59 ist
einer erster mittiger Bereich 53 ausgebildet, der etwa
zwischen dem ersten Ende 61a und dem zweiten Ende 61b mittig
ausgebildet ist. In diesem mittigen Bereich 63 ist der
erste Federsteg 59 mit der ersten Klemmbacke 55 verbunden.
In gleicher Weise ist in einem mittigen Bereich 64, der
zwischen dem ersten Ende 62a und 62b des zweiten
Federstegs 60 ausgebildet ist, die zweite Klemmbacke 56 mit
dem zweiten Federsteg 60 verbunden. Um den Abstand der
ersten Klemmbacke 55 und der zweiten Klemmbacke 56 voneinander
verändern zu können, ist ein Hebel 65 vorgesehen,
der nachfolgend unter Bezugnahme auf die 10 und
insbesondere hinsichtlich seiner Funktion erläutert wird.
Die 8 zeigt die Halterung 47 in ihrer geschlossenen
Position. Es ist zu erkennen, dass ein Abstand zwischen dem ersten
Federsteg 59 und dem Mittelsteg 57 und zwischen
dem zweiten Federsteg 60 und dem Mittelsteg 57 im
Bereich der Enden 61a, b und 62a, b ausgebildet
ist. Die Schlitzbreite der Schlitze 66a, b und 67a,
b in dem Bereich der Enden 61a, b und 62a, b ist
so gewählt, dass in der geschlossenen Position der jeweils
mittige Bereich 63, 64 des ersten bzw. zweiten
Federstegs 59, 60 näher an dem Mittelsteg 57 angeordnet
sind, als die Enden der Federstege 59, 60.
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In
der 9 ist eine zweite Darstellung der Halterung gezeigt,
wobei die Halterung um 180° gedreht dargestellt ist. Dabei
ist der Hebel 65 auf der anderen Seite der Halterung angeordnet,
um zu zeigen, dass der Hebel 65 in zwei Einbaupositionen
verwendet werden kann, um die Halterung 47 an die jeweilige
Einbauposition anzupassen. Wenigstens die Grundplatte 58 und
vorzugsweise die Grundplatte 58 samt der ersten und der
zweiten Klemmbacke 55, 56 werden aus einem Kunststoffblock
herausgearbeitet. Dabei ist es zu erkennen, dass durch Ausfräsen
der Schlitze zwischen den Federstegen 59, 60 und
dem Mittelsteg 57 eine bei geöffneter Halterung 47 im
Wesentlichen dreieckige Geometrie dieser Schlitze entsteht. Durch
diese dreieckige Geometrie ist es möglich, dass sowohl
in der offenen, in der 9 dargestellten Position, als
auch in der geschlossenen, in der 8 dargestellten
Position durch die Spannung der elastischen Federstege 59, 60 eine
stabile Position eingenommen wird.
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In
der 10 ist die Betätigung zum Öffnen und
Schließen der Halterung 47 gezeigt. Der Hebel 65 ist
an einem Drehlager, im einfachsten Beispiel durch eine Schraube
realisiert, an dem Mittelsteg angeordnet. Symmetrisch um die Lagerung 53 ist
ein erster Führungsschlitz 70 und ein zweiter
Führungsschlitz 71 ausgebildet. Die beiden Führungsschlitze 70, 71 sind
etwa nierenförmig ausgebildet und erstrecken sich von ihrem
ersten Ende, welches nahe an dem Lager 73 ausgebildet ist,
zu einem entfernten zweiten Ende. Die Schlitze 70, 71 sind
punktsymmetrisch bezüglich des Lagers 73 ausgebildet.
In den Schlitzen 70, 71 ist ein erster Führungsstift 74 bzw. ein
zweiter Führungsstift 75 angeordnet, der in dem mittigen
Bereich 63 bzw. 64 der Federstege 59 bzw. 60 fixiert
ist. Durch eine Drehung des Hebels 65 um die Lagerung 73 wird
damit der Abstand der mittigen Bereiche 63, 64 der
beiden Federstege 59, 60 von der Lagerung 73 verändert.
Der Abstand des ersten Endes der Führungsschlitze 70, 71 von
der Lagerung 73 ist dabei so bemessen, dass er kleiner
ist als der Abstand der Federstege 59, 60 im Bereich
der ersten und zweiten Enden 61a, b und 62a, b
von der Längsachse des Mittelstegs. Die zweiten Enden der
Führungsschlitze 70, 71 sind dagegen
soweit von der Lagerung 73 beabstandet, dass der Abstand
der Führungsstifte 74, 75 und damit der
Abstand der mittigen Bereiche 63, 64 von der Lagerung 73 in
dem Mittelsteg 57 größer ist als der
Abstand der Enden der Federstege 59, 60 von der
Längsachse des Mittelstegs 57. In den beiden Endpositionen
des Hebels 65 wird damit wie bereits beschrieben eine stabile
Lage eingenommen, ohne dass eine separate Arretierung erforderlich
ist. Durch das Ausfräsen der Schlitze in der in der 9 gezeigten
Geometrie befinden sich einerseits die Federstege 59, 60 in
ihrer entspannten Lage, bei geöffneter Halterung 47.
Andererseits wird beim Schließen der Halterung ein Totpunkt überschritten,
so dass die in geschlossener Position der Halterung 47 unter
Spannung stehenden Federstege 59, 60 ohne Erzeugen
einer öffnenden Kraft nicht herauskommen können.
Um eine gleichmäßige Bewegung der Klemmbacken 55, 56 zu
erreichen, sind diese auf Führungszapfen 76, 77 verschiebbar
gelagert.
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Ein
leicht abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Positioniervorrichtung
und insbesondere der Verbindung zu der Gerätehalterung 45 ist
in der 11 gezeigt. Dort ist es zu erkennen,
dass der Stift 26' fix an der Grundplatte 46 angeordnet
ist. Der Stift 26' wird in eine Klemmhülse 80 als
Stiftaufnahme eingeführt, welche mit einem geschlitzten
Ende 80' in der Lagerung 27 zwischen den Walzenteilen 40, 41 angeordnet
ist. Das geschlitzte Ende 80' ist einerseits drehbar um
eine Achse parallel zu der Achse des hier nicht dargestellten Klemmbolzens
zwischen dem ersten Walzenteil 40 und dem zweiten Walzenteil 41 angeordnet.
Bei Betätigen der in der 11 nicht
dargestellten Klemmvorrichtung bzw. des Klemmhebels 33 wird
die Schlitzbreite kleiner und damit der Stift 26' in der
Klemmhülse 80 fixiert. Dadurch wird nicht nur
die Stiftachse 34 relativ zu dem Grundträger 2 fixiert,
sondern auch eine Drehung des Gerätehalters 45 um
die Stiftachse vermieden. Die 11a zeigt
dabei den Gerätehalter 45 allein, während
in der 11b der Gerätehalter
in die Klemmhülse 80 mittels des Stifts 26' eingesetzt
ist.
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In
der 12 ist zum besseren Verständnis der Anordnung
der Haltevorrichtung an einem Messgerät eine Frontplatte 100 eines
Messgeräts gezeigt. Die Frontplatte 100 ist Bestandteil
eines Messgeräts, an dem Griffe 102, 102' und 103, 103' angeordnet sind.
In normaler Nutzungslage des Geräts verlaufen die Griffe 102, 102' und 103, 103' an
der linken und rechten Seite der Frontplatte 100 in vertikaler
Richtung. Die Griffe sind spiegelbildlich angeordnet und verfügen
jeweils über die lediglich im Zusammenhang mit dem in der 12 linken
unteren Griff 102' erläuterten Komponenten.
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Ein
Griffbereich 105 ist zwischen einem ersten Befestigungsarm 104' und
einem zweiten Befestigungsarm 104'' ausgebildet. Der erste
Befestigungsarm 104' kann dabei gleichzeitig einen Befestigungsarm
für den in der 12 nicht
sichtbaren oberen Griff 102 bilden. Die Fixierelemente 3, 3' sind,
wie es bereits erläutert wurde, mit einer Nut versehen. Diese
Nut umgreift den Griffbereich und gleichzeitig den jeweils oberen
Befestigungsarm und rastet ein. Sämtliche Richtungsangaben
beziehen sich dabei auf die vorgesehene Betriebslage des Messgeräts, die
auch in der 12 dargestellt ist. Dadurch
wird durch die im Wesentlichen L-förmige Nut 4, 4' neben dem
Griffbereich eines Griffs 102 und 103 auch der jeweils
obere Befestigungsarm 104 umschlossen. In axialer Richtung
in Bezug auf den Griffbereich ist damit die Haltevorrichtung 1 fixiert.
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Der
Vollständigkeit halber und lediglich exemplarisch ist auf
der Frontplatte 100 auch ein Displaybereich 101 sowie
eine Anzahl von nicht näher bezeichneten Bedienungselementen
dargestellt. Zusätzlich sind im Bereich des unteren Endes
mehrere Buchsen 106 angeordnet, die als Verbindungseinrichtungen
zum Verbinden mit beispielsweise einem Messkopf vorgesehen sind.
Die Verbindungseinrichtungen 106 sind gleichmäßig
beabstandet an der Frontplatte 101 angeordnet. Korrespondierend
zum Abstand der Verbindungseinrichtungen 106 sind die Markierungen 22 in
das aufgesetzte Teil 6 eingebracht. Eine grobe Position
der Positionierungsvorrichtung 10 ist damit immer dann
erreicht, wenn der Knopf 21, bzw. der mit dem Knopf 21 verbundene Stift
in eine der Markierungen 22 einrastet. Alternativ zu dem
beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem durch den Knopf
ein federvorgespannter Stift betätigt wird, kann auch eine
Schraube mit dem Knopf 21 verbunden sein. Dann wird das
untere Ende der Schraube in jeweils eine Markierung, die als Sackloch
ausgeführt ist, eingeschraubt und so ein versehentliches Verschieben
der Positioniervorrichtung vermieden.
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Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Insbesondere sind vorteilhaft auch einzelne
Merkmale der Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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