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Die Erfindung betrifft eine Flächenelementhalterung umfassend ein Flächenelement, bei dem es sich beispielsweise um eine Platte oder eine Scheibe handeln kann, und eine das Flächenelement tragende Halterung.
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Derartige Flächenelementhalterungen sind bekannt. Getragen wird das Flächenelement bei einer solchen Flächenelementhalterung von einer aus mehreren einzelnen Profilsegmenten zusammengesetzten Rahmenstruktur. Die zum Ausbilden derartiger Rahmenstrukturen eingesetzten Profilsegmente sind typischerweise Konstruktionsprofilsegmente, mithin Profilsegmente, die eine typischerweise mit abgerundeten Ecken quadratische Querschnittsgeometrie aufweisen. In den vier Längsseiten ist jeweils eine hinterschnittene Längsnut eingebracht. Gehalten ist das Flächenelement in einer solchen Rahmenstruktur, indem dieses in die mit ihrer Öffnung in die Rahmenöffnung weisende Längsnut der die Rahmenstruktur bildenden Profilsegmente mit einem Randabschnitt eingreift. Erstellt wird eine solche Flächenelementhalterung um das Flächenelement herum indem die Profilsegmente entsprechend angeordnet und auf den jeweiligen Randabschnitt des Flächenelements aufgesteckt werden. Anschließend werden die Profilsegmente miteinander verbunden. Eingesetzt werden hierfür Winkelverbinder, mit denen jeweils zwei winklig aneinander angrenzende Profilsegmente an einer Flachseite der Rahmenstruktur miteinander verbunden werden. Eingesetzt werden derartige Flächenelementhalterungen beispielsweise im Zusammenhang mit der Einhausung einer Maschine. Bei einem solchen Anwendungsfall ist das Flächenelement typischerweise eine transparente Scheibe, typischerweise eine Kunststoffscheibe, beispielsweise eine Acrylglasscheibe.
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Muss eine solche Scheibe gewechselt werden, weil diese beispielsweise durch den Maschinengebrauch verkratzt ist, muss die Rahmenstruktur geöffnet werden, um das zu ersetzende Flächenelement aus der Rahmenstruktur herausnehmen und durch ein neues ersetzen zu können. Insofern ist bei der Auslegung einer Maschineneinhausung darauf zu achten, dass diese Öffnungsmöglichkeit zumindest für denjenigen Teil der Rahmenstruktur verbleibt, in dem ein Flächenelement ausgetauscht werden muss. Dieses bedeutet, dass aufgrund der erforderlichen Öffnungsmöglichkeit der ein solches Flächenelement einfassenden Rahmenstruktur es sich hierbei nicht um eine solche handeln kann, bei deren Öffnen die Stabilität der übrigen Maschineneinhausung gefährdet ist. Überdies wird mitunter als nachteilig empfunden, dass die Materialstärke eines von einer solchen Rahmenstruktur gehaltenen Flächenelementes an die Weite der Öffnung der Längsnut angepasst sein muss. Mitunter werden in einer solchen Längsnut den Rand eines solchen Flächenelementes umgreifende Elastomerprofile appliziert, um bei einem von der Materialstärke her relativ dünneren Flächenelement die Differenz zur lichten Weite der Längsnut der Profilsegmente ausgleichen zu können. Flächenelemente mit einer Materialstärke, die größer ist als die lichte Weite der rahmeninnenseitigen Längsnuten können zum Erstellen einer solchen Flächenelementhalterung nicht verwendet werden.
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Ausgehend von einer solchen vorbekannten Flächenelementhalterung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Flächenelementhalterung vorzuschlagen, mit der die vorstehend zu dem gewürdigten Stand der Technik angesprochenen Nachteile vermieden sind.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Flächenelementhalterung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Bei dieser Flächenelementhalterung wird im Unterschied zu vorbekannten Flächenelementhalterungen das Flächenelement nicht in die Rahmenöffnung und somit in die in die Rahmenöffnung weisenden Längsnuten der Profilsegmente eingesetzt, sondern an einer Flachseite der Rahmenstruktur befestigt. Die Flachseite einer solchen Rahmenstruktur ist diejenige Seite, an der ein Flächenelement seitlich aufgelegt bzw. angeschlossen wird. Dieses hat zum Vorteil, dass im Falle eines gewünschten Auswechselns des Flächenelementes die Rahmenstruktur als solche nicht notwendigerweise geöffnet werden muss. Ferner ist man bei dieser Flächenelementhalterung hinsichtlich der Materialstärke des an der Rahmenstruktur zu befestigenden Flächenelementes frei und insbesondere nicht durch die lichte Weite der Öffnungen der Längsnuten der typischerweise als Profilsegmente eingesetzten Konstruktionsprofile eingeschränkt.
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Zum Anschließen des Flächenelementes an die Rahmenstruktur dienen Klemmbefestiger. Die Profilsegmente verfügen über eine an der Flachseite der Rahmenstruktur befindliche hinterschnittene Längsnut. Wenn zur Ausbildung der Rahmenstruktur als Profilsegmente Konstruktionsprofilsegmente eingesetzt werden, verfügt ein solches Profilsegment an seinen beiden Flachseiten jeweils über eine solche hinterschnittene Längsnut. In einem solchen Fall kann die Rahmenstruktur auch an ihren beiden Seiten jeweils mit einem Flächenelement bestückt sein. Jeder Klemmbefestiger ist mit zumindest einem Spannmittel ausgestattet. Das Spannmittel verfügt über Mittel, damit dieses in der Längsnut eines solchen Profilsegmentes festgesetzt beziehungsweise verspannt werden kann. Als Spannmittel kann beispielsweise eine Spannschraube zusammen mit einem Nutenstein dienen, wobei die Spannschraube den Klemmbefestiger mit ihrem Schraubenschaft durchgreift. Der Nutenstein sitzt in der Längsnut eines Profilsegmentes. Der Schraubenschaft der Spannschraube kämmt das Innengewinde des Nutensteins. Auf diese Weise kann der Klemmbefestiger an beziehungsweise in der Längsnut verspannt werden. Verspannt werden die Spannmittel an der Längsnut, indem der Nutenstein von innen gegen die die längsseitige Öffnung die hinterschnittene Längsnut einfassenden Profilteile wirkt, während die Unterseite des Klemmbefestigers an der Außenseite des Profilsegmentes anliegt. Die Klemmbefestiger verfügen jeweils über einen Klemmschenkel, der den Rand des an der Rahmenstruktur zu befestigenden Flächenelementes übergreift. Der Randbereich des Flächenelementes ist somit zwischen den Klemmschenkeln der Klemmbefestiger und der Flachseite der Rahmenstruktur eingespannt. Typischerweise wird man ein solches Flächenelement mit mehreren Klemmbefestigern an der Rahmenstruktur befestigen, wobei an jedem Profilsegment zumindest ein Befestiger angeordnet ist. Die Anzahl der eingesetzten Klemmbefestiger wird man in Abhängigkeit von der Größe des Flächenelementes auswählen.
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Die Klemmbefestiger sind vorzugsweise mit einer Flächenelementaufnahme ausgestattet, in die der Randabschnitt eines an der Rahmenstruktur zu befestigenden Flächenelementes bei an der Rahmenstruktur befestigtem Klemmbefestiger eingreift. Bereitgestellt wird eine solche Flächenelementaufnahme typischerweise dadurch, dass ein solcher Klemmbefestiger über einen Grundkörper verfügt. Dieser trägt das zumindest eine Spannmittel, beispielsweise indem das Spannmittel den Grundkörper durchgreift. An den Grundkörper ist der Klemmschenkel angeformt. Die zu dem zu befestigenden Flächenelement weisende Seite des Grundkörpers und die Unterseite des Klemmschenkels, welches diejenige Seite ist, die zu dem aufzunehmenden Randabschnitt des Flächenelementes weist, begrenzt auf Seiten des Klemmbefestigers die Flächenelementaufnahme. Die weitere Begrenzung wird durch einen Flächenabschnitt der Flachseite des Profilsegmentes bereitgestellt, an dem der Klemmbefestiger angeschlossen ist. Bei einem solchen Klemmbefestiger kann der Versatz der Unterseite des Grundkörpers, mit dem der Klemmbefestiger auf der Flachseite des Profilsegmentes abgestützt ist, gegenüber der Unterseite des Klemmschenkels an die Materialstärke des darin aufzunehmenden Randbereichs des Flächenelementes angepasst sein. Typischerweise werden Klemmbefestiger mit unterschiedlichem Versatz und somit mit unterschiedlicher Weite ihrer Flächenelementaufnahme bereitgestellt sein, und zwar solche zur Aufnahme des Randabschnittes von dünneren Flächenelementen und solche zur Aufnahme des Randabschnittes von Flächenelementen mit einer größeren Materialstärke. Beispielsweise existieren Klemmbefestiger zur Aufnahme von Flächenelementen mit einem Randbereich mit einer Materialstärke von 3 mm oder auch 5 mm. Die diesbezügliche Weite der Flächenelementaufnahme ist vorzugsweise mit einem gewissen Untermaß in Bezug auf die Materialstärke des darin aufzunehmenden Randbereichs des Flächenelementes ausgelegt, damit der Klemmschenkel bei an dem Profilsegment befestigtem Klemmbefestiger mit Vorspannung gegen den in die Flächenelementaufnahme eingesetzten Randabschnitt eines Flächenelementes wirkt. Dieses Untermaß beziehungsweise das Mindermaß des Versatzes kann beispielsweise 5 bis 10 % geringer sein als die Materialstärke des darin aufzunehmenden Randabschnittes des Flächenelementes.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Klemmbefestiger mit einer Markierung versehen, die einem Benutzer anzeigt, für welche Materialstärke zum Befestigen von Flächenelementen an einer Rahmenstruktur diese ausgelegt sind. Eine solche Markierung kann beispielsweise eine Einprägung auf der Unterseite des Klemmschenkels sein.
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Zur Führung und erleichterten Montage eines solchen Klemmbefestigers verfügt dieser an der Unterseite seines Grundkörpers vorzugsweise über zumindest einen Führungsnocken. Dieser ist konzipiert, in die Mündung der Längsnut eines Profilsegmentes einzugreifen. Typischerweise ist dieser Führungsnocken nur mit einer solchen Höhe ausgeführt, dass dieser in die Mündung der Längsnut eingreift. Ein solcher Führungsnocken ist vorzugsweise mit Abstand zu dem Spannmittel angeordnet. Auf diese Weise ist durch den in die Mündung der Längsnut eingreifenden Führungsnocken und dem mit Abstand dazu ebenfalls in die Längsnut eingreifenden Spannmittel der Klemmbefestiger drehmomentschlüssig an das Profilsegment angeschlossen, auch wenn das Spannmittel noch nicht gespannt ist.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer solchen Flächenelementhalterung sind die winklig zueinander angeordneten Profilsegmente durch jeweils einen entsprechend ausgelegten Klemmbefestiger miteinander verbunden. Ein solcher Klemmbefestiger verfügt über zwei mit Abstand zueinander angeordnete Spannmittel, von denen jedes in die Längsnut eines anderen Profilsegmentes eingreift und darin festgelegt ist. Bei einem solchen Klemmbefestiger handelt es sich um einen außenseitigen Eckverbinder mit einem über den Randbereich einer Ecke sich erstreckenden Klemmschenkel. Ist bei einer solchen Ausgestaltung der Rahmenstruktur vorgesehen, dass ohne erforderliches Öffnen derselben das Flächenelement ausgetauscht werden soll, wird man die Rahmenstruktur zusätzlich mit Inneneckverbindern ausrüsten, mithin zwei winklig aneinandergrenzende Profilverbinder über innenliegende Eckverbinder miteinander verbinden. Weisen die Profilsegmente, wie dieses bei Konstruktionsprofilen die Regel ist, ebenfalls eine in die Rahmenstrukturöffnung weisende Längsnut auf, wird man typischerweise diese nutzen, um aneinandergrenzende Profilsegmente mit den für diese Zwecke konzipierten Inneneckverbindern zu verbinden. Eine solche winklige Anordnung der Profilsegmente kann rechtwinklig oder auch in jedem beliebigen Winkel ausgeführt sein. Auch können mehrere winklig zueinander angeordnete Profilsegmente einen Knoten bilden. In einem solchen Fall können beispielsweise vier Profilsegmente durch einen Klemmbefestiger miteinander verbunden sein, wobei der Klemmbefestiger falls gewünscht, vier Klemmschenkel aufweist. In analoger Weise können durch einen solchen Klemmbefestiger auch zwei stirnseitig auf Stoß aneinander angeordnete Profilsegmente miteinander verbunden werden.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
- 1: Eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Flächenelementhalterung,
- 2: eine perspektivische Ansicht eines Klemmbefestigers der Flächenelementhalterung der 1,
- 3: eine perspektivische Ausschnittsdarstellung zum Erläutern der Befestigung des Flächenelementes der Flächenelementhalterung der 1 an einem Profilsegment der Rahmenstruktur,
- 4: einen Schnitt durch den Ausschnitt der Flächenelementhalterung entlang der Linie A-B der 3,
- 5: eine perspektivische Ansicht eines weiteren Klemmbefestigers der Flächenelementhalterung der 4,
- 6: eine perspektivische Ausschnittsdarstellung zum Erläutern der Befestigung des Flächenelementes der Flächenelementhalterung der 5 an einem Profilsegment der Rahmenstruktur,
- 7: einen Schnitt durch den Ausschnitt der Flächenelementhalterung der 6.
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Eine Flächenelementhalterung 1 umfasst eine Rahmenstruktur 2, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier einzelnen Profilsegmenten 3, 3.1, 3.2, 3.3 zusammengesetzt ist. Bei den Profilsegmenten 3, 3.1, 3.2, 3.3 handelt es sich um an sich bekannte Konstruktionsprofile mit einer quadratischen Querschnittsfläche. In jede Seite eines solchen Profilsegmentes 3, 3.1, 3.2, 3.3 ist eine hinterschnittene Längsnut eingebracht. Neben der Rahmenstruktur 2 umfasst die Flächenelementhalterung 3 eine Scheibe 4 als beispielhaftes Flächenelement. Bei der Scheibe 4 handelt es sich um eine Acrylglasscheibe.
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Die Flächenelementhalterung 1 des dargestellten Ausführungsbeispiels ist Teil einer im Übrigen nicht näher dargestellten Maschineneinhausung.
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Gehalten ist die Scheibe 4 an der Rahmenstruktur 2 durch mehrere Klemmbefestiger 5, 6. Bei den Klemmbefestigern 5 handelt es sich um solche, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Mitte der Längserstreckung jedes Profilsegmentes angeordnet sind. Die Klemmbefestiger 6 sind Eckbefestiger. Die Klemmbefestiger 5, 6 sind in den folgenden Figuren beschrieben.
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2 zeigt einen der Klemmbefestiger 5 in einer perspektivischen Ansicht auf seine zu dem Profilsegment 3 beziehungsweise der Scheibe 4 weisende Unterseite. Der Klemmbefestiger 5 verfügt über einen Grundkörper 7 und über einen Klemmschenkel 8. Der Klemmschenkel 8 weist gegenüber dem Grundkörper 7 eine geringere Materialstärke auf. Hierdurch ist eine Scheibenaufnahme 9 durch den Versatz der Unterseite 10 des Klemmschenkels 8 gegenüber der Unterseite 11 des Grundkörpers 7 bereitgestellt. Die lichte Weite der Scheibenaufnahme 9 ist geringfügig geringer gehalten als die Materialstärke des in die Scheibenaufnahme 9 eingreifenden Randbereiches der Scheibe 4. Im vorliegenden Fall trägt das Untermaß der lichten Weite der Scheibenaufnahme 9 gegenüber der Materialstärke des Randbereichs der Scheibe 4 etwa 8 %. An die Unterseite 11 des Grundkörpers 7 sind zwei Führungsnocken 12, 12.1 angeformt. Diese dienen zum Eingreifen in die Längsnut 13 des Profilsegmentes 3. Die Erstreckung der Führungsnocken 12, 12.1 in Querrichtung zur Längserstreckung des Profilsegmentes 3 entspricht der lichten Weite der Mündung der Längsnut 13. Fluchtend mit den beiden Führungsnocken 12, 12.1 ist in den Grundkörper 7 eine Spannmitteldurchbrechung 14 eingebracht. Als Spannmittel zum Festsetzen des Klemmbefestigers 5 an dem Profilsegment 3 dient eine mit ihrem Gewinde einen Nutenstein 15 (siehe 4) kämmende Spannschraube 16. Da die Weite der Scheibenaufnahme 9, mithin der Abstand der Unterseite 10 des Klemmschenkels 8 von der Außenseite 17 des Profilsegmentes 3 etwas geringer ist als die Materialstärke der Scheibe 4, ist der in die Scheibenaufnahme 9 eingreifende Randbereich der Scheibe 4 bei festgesetztem Klemmbefestiger 5 durch diesen mit dem Profilsegment 3 verspannt.
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Der Klemmbefestiger 6 ist als Eckverbinder ausgeführt. Einer der Klemmbefestiger 6 der Flächenelementhalterung 1 ist in 5 gezeigt. Mit dem Klemmbefestiger 6 wird nicht nur die Scheibe 4 im Bereich einer Ecke mit der Rahmenstruktur 2, hier: mit den Profilsegmenten 3, 3.1, verspannt, sondern es werden zugleich die benachbarten Profilsegmente 3, 3.1 miteinander verbunden. Der Grundkörper 7.1 des Klemmbefestigers 6 ist somit ausgelegt, dass sich ein erster Abschnitt entlang der Außenseite 17 des Profilsegmentes 3 als Teil der Flachseite der Rahmenstruktur 2 und ein rechtwinklig dazu verlaufender Abschnitt auf der Außenseite 17.1 des Profilsegmentes 3.1 erstreckt. Folglich sind die beiden Führungsnocken 12.2, 12.3 angeordnet, damit jeweils ein Führungsnocken 12.2 bzw. 12.3 in die Längsnut 13 jeweils eines Profilsegmentes 3 bzw. 3.1 eingreifen kann. Die Scheibenaufnahme 9.1 des Befestigers 6 ist zur Aufnahme einer Ecke der Scheibe 4 ausgelegt. Bei dem Klemmbefestiger 3 ist vorgesehen, diesen mit zwei Spannmitteln an der Rahmenstruktur 2 zu befestigen, wobei jeweils ein Spannmittel zum Festlegen des Klemmbefestigers 6 an einem Rahmensegment 3 beziehungsweise 3.1 vorgesehen ist. Als Spannmittel zum Festlegen des Klemmbefestigers 6 an der Rahmenstruktur 2 dienen ebenfalls Spannschrauben mit jeweils einem Nutenstein. Entsprechend sind die Spannmitteldurchbrechungen 14.1, 14.2 benachbart zu den Führungsnocken 12.2 beziehungsweise 12.3 angeordnet.
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Bei dem Klemmbefestiger 6 trägt die Unterseite 10.1 seines Klemmschenkels 8.1 eine Markierung (hier: die Markierung „3“). Damit wird für einen Benutzer angezeigt, dass dieser Klemmbefestiger 6 zum Halten beziehungsweise Verspannen einer Scheibe mit einer Materialstärke von 3 mm in ihrem Randbereich geeignet ist. Es versteht sich, dass eine solche Markierung auch bei den Klemmbefestigern 5 vorgesehen sein kann.
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Wenn bei der Flächenelementhalterung 1 ein Wechsel der Scheibe 4 geplant ist, wird man die Rahmenstruktur 2 mit innenliegenden Eckverbindern in den Ecken zweier aneinander angrenzender Profilsegmente verbinden. Diese werden in den innenliegenden Längsnuten in an sich bekannter Weise festgelegt. Dann können die auch als Profilverbinder eingesetzten Klemmbefestiger 6 für einen Scheibenwechsel gelöst werden, ohne dass die Rahmenstruktur 2 geöffnet werden müsste.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Möglichkeiten, diese umzusetzen, ohne dass dieses im Rahmen dieser Ausführungen im Einzelnen erläutert werden müsste.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flächenelementhalterung
- 2
- Rahmenstruktur
- 3, 3.1, 3.2, 3.3
- Profilsegment
- 4
- Scheibe
- 5
- Klemmbefestiger
- 6
- Klemmbefestiger
- 7, 7.1
- Grundkörper
- 8, 8.1
- Klemmschenkel
- 9, 9.1
- Scheibenaufnahme
- 10, 10.1
- Unterseite
- 11
- Unterseite
- 12, 12.1, 12.2, 12.3
- Führungsnocke
- 13
- Längsnut
- 14, 14.1, 14.2
- Spannmitteldurchbrechung
- 15
- Nutenstein
- 16
- Spannschraube
- 17, 17.1
- Außenseite
