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Die Erfindung betrifft eine Auflageschiene für eine Spitzenlosschleifmaschine umfassend eine drehbare Schleifscheibe und eine drehbare Regelscheibe, wobei auf der Auflageschiene das zu bearbeitende Werkstück während des Schleifvorgangs aufliegt, aufweisend eine Trägerschiene und eine an dieser angeordnete Werkstückauflageschiene.
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Mit einer Spitzenlosschleifmaschine ist es möglich, rotationssymmetrische Drehteile auf Fertigmaß zu schleifen. Die Drehteile liegen während des Schleifvorgangs auf einer Auflageschiene auf, auf der sie während des Schleifvorgangs entweder positionsfest liegen, wie beim Einstechschleifen oder Profilschleifen der Fall, oder entlang welcher sie zwischen der Schleif- und Regelscheibe hindurchgeführt werden, wie beim Durchgangsschleifen der Fall. Das Werkstück liegt auf der Auflageschiene lose auf und dreht sich um seine Längsachse während des Schleifvorgangs. Zum Schleifen dient eine Schleif- und eine Regelscheibe, die einander gegenüberliegend an den beiden Seiten der Auflageschiene und damit des Werkstücks angeordnet sind. In dem schmalen Spalt zwischen den beiden Scheiben ist die Auflageschiene nebst Werkstück angeordnet.
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Die das Werkstück tragende Auflageschiene besteht aus einer Trägerschiene, üblicherweise aus Stahl, auf dem untrennbar eine Werkstückauflageschiene z. B. durch Verkleben oder Verlöten angeordnet ist, die das zu bearbeitende Werkstück trägt. Diese Werkstückauflageschiene kann aus Hartmetall sein, mit einer extrem harten Beschichtung, beispielsweise einer Keramikbeschichtung versehen sein, oder eine Beschichtung aus Diamant oder polykristallinem Diamant (PKD) aufweisen. Insbesondere die Werkstückauflageschiene unterliegt beachtlichem Verschleiß, selbst wenn entsprechende Härtemaßnahmen oder Beschichtungen etc. vorgesehen sind. Eine Aufarbeitung ist möglich, dies ist jedoch sehr aufwändig, da die Werkstückauflageschiene von der Trägerschiene erst zu trennen ist, also abzuschneiden ist, um sie aufzubereiten, wonach die beiden Schienen erst wieder verbunden werden müssen.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Auflageschiene anzugeben, die demgegenüber verbessert ist und insbesondere im Verschleißfall einfacher aufgearbeitet werden kann.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Auflageschiene der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Werkstückauflageschiene lose auf der Trägerschiene aufliegt, und dass zwei seitlich der Trägerschiene und der Werkstückauflageschiene angeordnete Klemmelemente vorgesehen sind, die über Spannelemente gegen die Werkstückauflageschiene, diese in ihrer Anordnung auf der Trägerschiene fixierend, verspannbar sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Auflageschiene sind Werkstückauflageschiene und Trägerschiene nicht mehr wie bisher fest miteinander verbunden, vielmehr liegt die Werkstückauflageschiene lose auf der Trägerschiene auf. Sie ist über die Trägerschiene gegen eine Auflagefläche oder Platte etc. abgestützt. Um die lose Werkstückauflageschiene in ihrer Position auf der Trägerschiene fixieren zu können, sind entsprechende seitliche Klemmelemente vorgesehen, die an der Werkstückauflageschiene angreifen und über Spannelemente gegen die Werkstückauflageschiene verspannt werden können. Hierüber wird die Werkstückauflageschiene in ihrer lose auf der Trägerschiene liegenden Anordnung fixiert.
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Kommt es nun betriebsbedingt zu einem Verschleißen der Werkstückauflageschiene, so ist die Werkstückauflageschiene durch einfaches Lösen der Spannelemente und damit Lösen der Schienenverklemmung aus ihrer Anordnung auf der Trägerschiene lösbar, kann also entnommen werden und der Aufarbeitung zugeführt werden. Ein umständliches Lösen der festen Verbindung von Trägerschiene und Werkstückauflageschiene, wie dies bisher der Fall war, entfällt vollständig. Vielmehr kann die entnommene Werkstückauflageschiene als solche auf einfache Weise aufgearbeitet und wiederverwendet werden. Das erneute Ansetzen der Werkstückauflageschiene ist gleichermaßen einfach. Es ist lediglich erforderlich, sie auf die etwas schmälere Trägerschiene, die ohne weiteres in ihrer Anordnung an der Spitzenlosschleifmaschine verbleiben kann, aufzusetzen und wieder über die Spannelemente zu verspannen, wonach der Schleifbetrieb fortgesetzt werden kann.
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Die Klemmelemente sind bevorzugt als längliche Klemmplatten ausgeführt, zwischen denen die Trägerschiene und die Werkstückauflageschiene angeordnet sind. Es kommen also flächige, längliche Klemmplatten zum Einsatz, die beidseits der Schienen angeordnet sind. Hieraus ergibt sich ein sehr schmaler Aufbau, der erforderlich ist, damit die Auflageschiene nicht allzu breit aufbaut und ohne weiteres in den schmalen Spalt zwischen der Schleif- und der Regelscheibe geführt werden kann. Als Klemmplatten können einfache Metallbleche, bevorzugt aus Edelstahl, verwendet werden. Eine Blechstärke < 2 mm, beispielsweise von 1 mm oder 0,5 mm, ist ohne weiteres ausreichend, da die Klemmplatten lediglich der Seitenfixierung dienen, da die Werkstückauflageschiene während des Schleifbetriebs eine Last in Richtung der Trägerschiene, auf der sie aufliegt, erfährt.
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Die Länge der Klemmplatten sollte wenigstens der Länge der Werkstückauflageschiene entsprechen, so dass die Werkstückauflageschiene über ihre gesamte Länge fixiert und verspannt ist.
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Gemäß einer ersten Erfindungsausgestaltung können die Klemmplatten gemeinsam an einem Fuß angeordnet sein, der an einer Grundplatte aufliegt. Die Klemmplatten bilden mit dem Fuß eine Klemmaufnahme, bevorzugt in Form einer Pilzschiene. Sie sind bevorzugt einstückig mit dem Fuß ausgebildet, so dass sich nur ein handzuhabendes Bauteil ergibt, das den Fuß sowie die beiden Klemmplatten aufweist. Über den Fuß ist eine einfache Anordnung an einer Grundplatte möglich, das heißt, der Fuß ist lediglich auf die Grundplatte aufzusetzen und in geeigneter Weise zu fixieren.
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Bevorzugt gehen die Klemmplatten über eine abgewinkelte Schrägfläche in den Fuß über, bilden also wie beschrieben bevorzugt eine Pilzschiene aus. Diese Ausgestaltung schafft zum einen einen relativ breiten Fuß. Zum anderen können die Schrägflächen dazu dienen, dass an ihnen die Spannelemente angreifen. Diese sind bevorzugt als Spannpratzen ausgeführt. Die Spannpratzen sind beidseits der Schrägflächen angeordnet und drücken auf die Schrägflächen, was dazu führt, dass damit einher eine Bewegung der Klemmelemente aufeinander zu resultiert, mithin also eine feste Anlage an die Werkstückauflageschiene gegeben ist. Hierüber kann eine sehr einfache und wirksame Verspannung erfolgen.
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Die Spannpratzen sind bevorzugt an der Grundplatte angeordnet, an der auch der Fuß aufliegt. Sie werden mit geeigneten Schrauben oder Knebeln etc. gegen die Grundplatte bewegt und drücken dabei gleichzeitig auf die entsprechende Schrägfläche, was zur Verspannung führt.
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Alternativ zur Verwendung von Spannelementen in Form von Spannpratzen ist es denkbar, als Spannelemente Klemmschrauben zu verwenden. In diesem Fall weisen die Klemmplatten und die Trägerschiene entsprechende Durchbrechungen auf, durch die die Klemmschrauben greifen können. Über die Klemmschrauben werden die Klemmplatten gegen die Trägerschiene geschraubt. Die Trägerschiene selbst ist etwas schmäler als die Werkstückauflageschiene, diese steht also zu beiden Seiten der Trägerschiene etwas hervor. Die gegen die Trägerschiene verschraubten Klemmplatten spannen sich damit zwangsläufig gegen die Werkstückauflageschiene und fixieren diese. Die Klemmplatten sind entweder in geeigneter Weise über den gemeinsamen Fuß wiederum an der Grundplatte fixiert, beispielsweise indem der Fuß in eine entsprechende Nut oder dergleichen eingeschoben wird. Die Verwendung entsprechender Befestigungsschrauben etc. ist ohne weiteres möglich. Denn diese sind nicht zu lösen, wenn ein Austausch der Werkstückauflageschiene erforderlich ist, vielmehr sind lediglich Klemmschrauben zu öffnen.
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Eine Alternative zur Ausbildung eines Fußes sieht vor, die Klemmplatten in Halteaufnahmen an einer Grundplatte anzuordnen und sie über Befestigungselemente entsprechend zu fixieren. Das heißt, die einzelnen Klemmplatten sind in separate Haltenuten eingeschoben, in denen sie über geeignete Befestigungsschrauben oder dergleichen fixiert sind.
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Zum Verspannen der auf diese Weise an der Grundplatte fixierten Klemmplatten können wiederum Spannpratzen verwendet werden, die an den Außenseiten der Klemmplatten angreifen, wobei die Klemmplatten wiederum entsprechende Schrägflächen aufweisen können, an denen die Spannpratzen anliegen. Die Spannpratzen selbst sind wieder bevorzugt an der Grundplatte angeordnet und können über entsprechende Halteschrauben oder Knebel etc. gegen die Grundplatte gespannt werden.
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Alternativ zur Verwendung von Spannpratzen ist auch hier die Verspannung der Klemmplatten mittels Klemmschrauben denkbar. Auch hierzu sind die Klemmplatten und die Trägerschiene mit entsprechenden Durchbrechungen versehen, durch die die Klemmschrauben greifen.
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Neben der Auflageschiene selbst betrifft die Erfindung ferner eine Spitzenlosschleifmaschine, umfassend eine drehbare Schleifrolle und eine drehbare Regelrolle. Diese Spitzenlosschleifmaschine zeichnet sich durch eine Auflageschiene der beschriebenen Art aus.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Spitzenlosschleifmaschine mit einer erfindungsgemäßen Auflageschiene einer ersten Ausführungsform,
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2 eine Teilansicht der Auflageschiene aus 1 in einer Aufsicht,
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3 eine Spitzenlosschleifmaschine einer zweiten Ausführungsform mit einer erfindungsgemäßen Auflageschiene einer zweiten Ausführungsform,
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4 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Auflageschiene einer dritten Ausführungsform, und
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5 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Auflageschiene einer vierten Ausführungsform.
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1 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung als Teilansicht eine erfindungsgemäße Spitzenlosschleifmaschine 1, von der im gezeigten Beispiel lediglich die Schleifscheibe 2 sowie die Regelschleife 3 und eine Brücke 4, auf der die Auflageschiene 5 angeordnet ist, dargestellt ist. Selbstverständlich verfügt die Spitzenlosschleifmaschine über ein entsprechendes Trägergestell nebst Antriebseinrichtungen und Steuerung etc. Die Schleif- und Regelscheibe 2, 3 rotieren gegensinnig zueinander, wobei die Drehzahl der Schleifscheibe 2 deutlich größer ist als die Drehzahl der Regelscheibe 3. Zwischen ihnen ist das zu bearbeitende Werkstück 6, hier ein im Durchmesser relativ schmales Werkstück, das einen Durchmesser von exemplarisch wenigen Millimetern aufweisen kann, aufgenommen. Es liegt lose auf der Auflageschiene 5 auf. Aufgrund des Drehzahlunterschieds kommt es zwangsläufig zu einer Rotation des Werkstücks 6 um seine Längsachse, so dass es an jedem Umfangsort bearbeitet werden kann. Exemplarisch ist hier der Fall des Durchgangsschleifens gezeigt, das heißt, dass das Werkstück 6 auch entlang seiner Längsachse auf der Auflageschiene 5 wandert.
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Die Auflageschiene 5 besteht erfindungsgemäß aus einer Trägerschiene 7 und einer lose auf dieser aufliegenden Werkstückauflageschiene 8. Ersichtlich ist die Trägerschiene 7 sehr schmal ausgeführt, sie dient lediglich als Distanzstütze und dazu, die Werkstückauflageschiene 8 abzustützen. Die Werkstückauflageschiene 8 ist demgegenüber deutlich breiter ausgeführt. Sie kann aus Hartmetall sein, sie kann aber auch mit einer entsprechenden Beschichtung aus Keramik oder dergleichen oder aus polykristallinem Diamant (PKD) sein.
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Um diesen losen Schienenverbund fixieren zu können, sind beidseits der beiden Schienen 7, 8 zwei Klemmelemente 9 in Form zweier flächiger Klemmplatten 10 vorgesehen. Diese beiden Klemmplatten 10 gehen in einen gemeinsamen Fuß 11 über, wobei im Übergang zum Fuß 11 zwei Schrägflächen 12 ausgebildet sind. Diese Einheit bestehend aus Fuß 11 und den Klemmplatten 10 bildet eine Pilzschiene, sie ist bevorzugt aus einem einfachen Stahlblech gebildet. Die Klemmplatten 10, die auch als Klemmwände bezeichnet werden können, erstrecken sich bis seitlich neben die Werkstückauflageschiene 8, liegen also mit ihren oberen Enden flächig an der Werkstückauflageschiene beidseits an. Mit ihnen wird die Werkstückauflageschiene in ihrer losen Auflageposition auf der Trägerschiene 7 verspannt.
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Dies geschieht mittels geeigneter Spannelemente 13, hier in Form von Spannpratzen 14, die – siehe 2 – über entsprechende Befestigungselemente 15, hier einfache Schrauben, auf einer Grundplatte 16 angeordnet sind. Auf der Grundplatte 16 ist auch der Fuß 11 aufgesetzt.
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Wie die 1 und 2 zeigen, greifen die Spannplatten mit ihren zum Fuß 11 ragenden Abschnitten 17 an den Schrägflächen 12 des Fußes 11 an. Beim Festziehen der Spannpratzen 14 über die Befestigungselemente 15 drücken die Abschnitte 17 gegen die Schrägflächen 12. Dies führt dazu, dass die an die Schrägflächen 12 anschließenden Klemmwände 10 gegeneinandergedrückt werden. Da sie mit ihrem oberen Ende an der Werkstückauflageschiene 8 beidseits anliegen, wird folglich die Werkstückauflageschiene 8 zwischen den beiden Klemmplatten verspannt. Hierüber wird sie in ihrer losen Anordnung auf der Trägerschiene 7 fixiert.
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Wie 2 zeigt, sind an beiden Seiten die entsprechenden Spannpratzen 14 in definiertem Abstand zueinander angeordnet. Je länger natürlich die Auflageschiene 5, umso mehr Spannpratzen sind erforderlich. Anstelle der gezeigten Befestigungselemente 15 in Form der Halteschrauben ist es ohne weiteres denkbar, einfache Knebelverbindungen vorzusehen, über die die Spannpratzen 14 gegen die Grundplatte 16 und damit gegen die Schrägflächen 12 gespannt werden können.
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3 zeigt eine erfindungsgemäße Spitzenlosschleifmaschine 1, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch hier ist eine Schleifscheibe 2 und eine Regelscheibe 3 sowie eine Brücke 4 vorgesehen, auf der wiederum die Auflageschiene 5 angeordnet ist. Diese sitzt wieder auf einer Grundplatte 16 auf. Die Spitzenlosschleifmaschine 1 gemäß 3 dient in diesem Beispiel zum Einstechschleifen eines Werkstücks 6, das hier exemplarisch in Form einer Nockenwelle gezeigt ist. Diese ist nur an bestimmten Positionen zu schleifen, wobei die Oberseite der Werkstückauflageschiene entsprechend der Nockenwellenform strukturiert ist. Die Ausgestaltung einer solchen Auflageschiene 5 ist grundsätzlich bekannt.
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Der Aufbau der Auflageschiene 5 entspricht im Wesentlichen dem der zuvor beschriebenen Ausgestaltung gemäß 1, jedoch ist die Auflageschiene 5 hier deutlich stärker dimensioniert. Sie umfasst wiederum eine Trägerschiene 7 sowie eine Werkstückauflageschiene 8, wobei auch hier die Trägerschiene 7 deutlich schmäler ist als die Werkstückauflageschiene 8. Beidseits der Schienen 7, 8 sind wiederum zwei Klemmelemente 9 in Form der Klemmplatten 10 angeordnet, die wiederum über entsprechende Schrägflächen 12 in einen Fuß 11 übergehen, über den die Auflageschiene 5 auf der Grundplatte 16 aufliegt.
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Zur Fixierung sind wiederum entsprechende Spannelemente 13 in Form der Spannpratzen 14 vorgesehen, die in gleicher Weise wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform über entsprechende Befestigungselemente an der Grundplatte 16 festgelegt sind und mit ihren Abschnitten 17 gegen die Schrägflächen 12 drücken. Hierdurch werden die Klemmplatten 9 gegeneinander gespannt.
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Auch hier erstrecken sich die Klemmplatten 9 bis seitlich neben die Werkstückauflageschiene 8. Werden nun die Klemmwände 10 über die Spannpratzen 14 gegeneinandergespannt, so wird zwangsläufig die Werkstückauflageschiene 8 zwischen ihnen verspannt und so auf der Trägerschiene 7 fixiert.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auflageschiene 5 für eine Spitzenlosschleifmaschine. Die Auflageschiene 5 umfasst wiederum eine Trägerschiene 7 sowie eine gegenüber dieser deutlich breitere Werkstückauflageschiene 8, die auf der Trägerschiene 7 lose aufliegt. Wiederum sind zwei Klemmelemente 9 in Form der Klemmplatten 10 vorgesehen, die sich beidseits der Schienen 7, 8 erstrecken und mit ihren oberen Enden seitlich neben der Werkstückauflageschiene 8 enden.
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Die Klemmplatten 10 gehen auch hier in einen gemeinsamen Fuß 11 über, der an der Grundplatte 16 in einer entsprechenden Aufnahmenut 18, die beidseits hinterschnitten ist, aufgenommen ist. Der Fuß 11 kann hierzu mit einer Klemmpassung in der Nut 18 aufgenommen sein.
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Zum Verspannen der Klemmplatten 10 sind hier mehrere Klemmschrauben 19 vorgesehen, die die beiden Klemmplatten 10 sowie die Trägerplatte 7 in entsprechenden, miteinander fluchtenden Durchbrechungen durchsetzen. Über diese Klemmschrauben 19, von denen natürlich über die Länge der Auflageschiene 5 ebenfalls mehrere verteilt sind, werden nun die Klemmwände 10 gegeneinander gezogen und damit zwangsläufig seitlich gegen die Werkstückauflageschiene 8 gespannt.
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5 zeigt schließlich eine Ausgestaltung einer Auflageschiene 5 einer vierten Ausführungsform. Diese umfasst wiederum eine Trägerschiene 7, die im gezeigten Beispiel unmittelbar an der Grundplatte 16 abgestützt ist. Auf der Trägerschiene 7 liegt wiederum eine deutlich breitere Werkstückauflageschiene 8 auf.
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Die Klemmelemente 9, auch hier wiederum in Form der Klemmplatten 10, sind mit ihren unteren Enden in entsprechenden Haltenuten 20 der Grundplatte eingesteckt. Hier können sie gegebenenfalls mit seitlich in die Grundplatte 16 einlaufenden Befestigungsschrauben fixiert sein. Sie stehen also im unverspannten Zustand vertikal oder leicht gegeneinander geneigt aus der Grundplatte 16 hervor.
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Zum Verspannen sind auch hier wiederum entsprechende Klemmschrauben 19 vorgesehen, die die Klemmplatten 10 sowie die Trägerschiene 8 in entsprechenden, miteinander fluchtenden Durchbrechungen durchsetzen. Auch hier sind über die Länge der Auflageschiene 5 natürlich mehrere solcher Klemmschrauben 19 verteilt positioniert. Werden die Klemmschrauben 19 angezogen, so werden zwangsläufig die Klemmplatten 10 gegeneinander gespannt. Da sie seitlich an der Werkstückauflageschiene 8 anliegen, wird diese zwangsläufig zwischen den Klemmplatten 10 verspannt und in ihrer losen Anordnung auf der Trägerschiene 7 fixiert.
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Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind lediglich exemplarischer Natur und keinesfalls beschränkend. So wäre es gleichermaßen denkbar, bei den Ausgestaltungen gemäß der 4 und 5 anstelle der Klemmschrauben 19 beidseits der Klemmplatten 10 wiederum entsprechende Spannplatten 14 anzuordnen, die von der Seite her gegen die Klemmplatten 10 drücken und diese gegeneinander spannen. Auch sind andere konkrete Geometrien insbesondere seitens der Klemmplatten 10 im Bereich ihrer Anbindung an die Grundplatte 16 denkbar. So können beispielsweise die Klemmplatten 10 aus 5 eine doppelte Abwinkelung aufweisen, so dass sich ein unterer Einsteckabschnitt in eine entsprechende Haltenut ergibt, an den sich eine Schrägfläche, ähnlich wie bei dem Fuß 11 der beschriebenen Ausführungsformen, anschließt, an den sich wiederum ein gerader Plattenabschnitt anschließt. An der Schrägfläche können dann die Spannpratzen angreifen, die in diesem Fall zur Fixierung vorgesehen sind.
