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Erfindungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich gekachelte Displays und ihre Installation und Herstellung.
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Hintergrund
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Großformatige Displays, die bei öffentlichen Veranstaltungen, wie beispielsweise Fußballspielen, verwendet werden, bestehen aus mehreren auf Kacheln dargestellten Teilbildern. Jedes einzelne Bild wird unter der Voraussetzung dargestellt, dass die Kacheln eine sehr spezifische Positionsbeziehung zueinander haben. Diese Positionsbeziehung muss bekannt und exakt sein, so dass die Teilbilder an den korrekten Positionen anfangen und enden, während gleichzeitig Zwischenräume zwischen den Kacheln vorhanden sein können. Das Problem der Ausrichtung der Kacheln in einem gekachelten Display ist auf dem Fachgebiet bekannt. Die Ausrichtung der Kacheln ist wichtig, um zu vermeiden, dass visuelle Artefakte in den durch das gekachelte Display dargestellten Bildern auftreten. Die Kacheln müssen nicht nur parallel angeordnet sein, sondern darüber hinaus muss der Zwischenraum dazwischen, die Nahtstelle, über das gesamte gekachelte Display die gleiche Breite haben.
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Die Breite der Nahtstelle kann in Abhängigkeit von der Position auf dem gekachelten Display beispielsweise aufgrund von Toleranzen in den Abmessungen der Profile oder Träger variieren, die montiert werden, um eine Trägerstruktur für die Kacheln des gekachelten Displays auszubilden.
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Kacheln können z.B. durch Schrauben und Muttern an der Trägerstruktur befestigt werden. Toleranzen der Position der Löcher, durch die die Schrauben eingesetzt werden, können ebenfalls zu einer Variation der Nahtstellen beitragen.
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Es ist möglich, dass die Träger der Trägerstruktur nicht perfekt ausgerichtet sind, was eine Auswirkung auf die Ausrichtung der Kacheln haben wird. Dies wird auch zu einer Variation der Breite der Nahtstelle entlang einer Seite derselben Kachel beitragen.
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Zwar existieren mehrere Lösungen, um die Kacheln eines gekachelten Displays auszurichten, diese erfordern allerdings entweder komplexe mechanische Verbindungen zwischen den Kacheln, wie in der
US 8384616 B2 beschrieben ist, oder sind zeitaufwendig zu installieren und einzustellen.
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KURZBESCHREIBUNG DER EFINDUNG
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Die Erfinder haben festgestellt, dass eine Lösung erforderlich ist, die keine komplexe zusätzliche Hardware erfordert, die es ermöglicht, die Toleranzen einer "ganz normalen"-Trägerstruktur mit der gewünschten Genauigkeit zu kompensieren, und die beispielsweise auf eine vorhandene Trägerstruktur mit minimaler Nachrüstung anwendbar ist.
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Eine Anordnung von zwei oder mehr benachbarten Displaykacheln gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen 1 bis 16 dargestellt, wobei jeder Unteranspruch eine separate Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung von zwei oder mehr benachbarten Displaykacheln gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen 17 und 18 dargestellt. Eine Positionierungs- und Ausrichtungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen 19 und 20 dargestellt, wobei jeder Unteranspruch eine separate Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein gekacheltes Display gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 21 dargestellt.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine Positionierungsvorrichtung und eine Befestigungseinrichtung verwendet, um die relative Position zweier oder mehrerer benachbarter Kacheln eines gekachelten Displays zu fixieren und eine Ausrichtung bereitzustellen. Das Fixieren der relativen Position zweier benachbarter Displaykacheln wird die Ausrichtung der Kacheln gekachelter Displays erleichtern, wobei die Nahtstelle zwischen den Kacheln so regelmäßig wie möglich sein wird, wodurch das Auftreten von Fehlausrichtungen und der damit verbundenen visuellen Artefakte vermieden wird.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Positionierungsvorrichtung bereitgestellt, die mit mindestens zwei Kacheln eines gekachelten Displays verbindbar ist. Die Displaykacheln haben häufig eine rechteckige Form, wobei die Positionierungsvorrichtung an einer Ecke der Kachel angeordnet wird.
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Nachdem sie verbunden sind, werden die Positionierungsvorrichtung und die mindestens zwei Kacheln sich als ein integraler Körper verhalten, d.h., die relative Position der Kacheln und der Positionierungsvorrichtung zueinander wird fest sein.
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Wenn die Positionierungsvorrichtung manipuliert wird, um z.B. die Kacheln zu montieren und ein kachelförmiges Display zu bilden, kann die Positionierungsvorrichtung optional elastisch verformbar sein. Durch die elastische Verformung der Positionierungsvorrichtung kann die relative Position einer der mindestens zwei Kacheln bezüglich der anderen Kachel, die mit der Positionierungsvorrichtung verbunden ist, modifiziert werden. Um dies zu erreichen, kann die Positionierungsvorrichtung aus einem elastischen Material hergestellt sein, wie beispielsweise aus einem Metall oder einem Kunststoff.
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Die Einrichtung zum Verbinden der Kacheln mit der Positionierungsvorrichtung kann ebenfalls Spiel haben. Das Spiel kann auch für eine Änderung der relativen Position einer oder mehrerer der mindestens zwei Kacheln bezüglich der anderen Kacheln verantwortlich sein, die mit der Positionierungsvorrichtung verbunden sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden das Material der Positionierungsvorrichtung, die Geometrie der Positionierungsvorrichtung, das Material der Einrichtungen zum Verbinden der Positionierungsvorrichtung mit den Kacheln und die Geometrie dieser Einrichtungen so gewählt, dass die Änderung der relativen Position der Kacheln zueinander im Vergleich zu den Toleranzen vernachlässigbar ist, die das gekachelte Display beeinflussen und kompensiert werden müssen. Insbesondere werden die Geometrie und die Materialien der Einrichtungen zum Verbinden mindestens zweier Kacheln mit der Positionierungsvorrichtung derart gewählt, dass die Änderung der relativen Position der mit der Positionierungsvorrichtung verbundenen Kacheln auf 10% der Toleranzen begrenzt ist, die das gekachelte Display beeinflussen, oder auf weniger als 10% dieser Toleranzen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann eine Kachel durch mindestens eine Stift-Loch-Kombination oder ein Stift-Loch-Paar mit der Positionierungsvorrichtung verbunden werden. Das Loch kann ein Sackloch oder ein durchgehendes Loch sein. Der Stift kann als ein Positionierungsstift bezeichnet werden. In einer Option kann der Stift an der Kachel befestigt sein. Der Stift kommt mit einem Loch in der Positionierungsvorrichtung in Eingriff, das als ein Positionierungsloch bezeichnet werden kann. Das Positionierungsloch kann ein Sack- oder ein durchgehendes Loch sein. Eine weniger bevorzugte Anordnung ist, wenn der Stift an der Positionierungsvorrichtung befestigt und das Loch in der Kachel ausgebildet ist.
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Die Positionierungsvorrichtung weist vorzugsweise mindestens ein Positionierungsloch pro Kachel auf, durch das eine Verbindung mit der Positionierungsvorrichtung bereitgestellt wird.
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Wenn ein einzelner Stift oder eine Stift-Loch-Kombination zum Verbinden einer Kachel mit der Positionierungsvorrichtung verwendet wird, kann die Winkelposition der Kachel bezüglich der Positionierungsvorrichtung während der Manipulation stark variieren, wenn die Reibung zwischen dem Positionierungsstift und dem Positionierungsloch nicht ausreichend groß ist, um dies zu verhindern. Die Reibung, die erforderlich ist, um die relativen Verschiebungen der mit der Positionierungsvorrichtung verbundenen Kacheln bei oder unter 10% der Toleranzen zu halten, die das gekachelte Display beeinflussen, kann einige Nachteile mit sich bringen. Beispielsweise kann das Ineingriffbringen des Positionierungsstifts mit dem Positionierungsloch oder Lösen des Positionierstifts schwierig sein. Dies kann die Geschwindigkeit, mit der das gekachelte Display montiert wird, sowie die Produktivität der Montage des gekachelten Displays beeinflussen.
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Daher wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Kachel durch zwei Stifte oder zwei Stift-Loch-Kombinationen, beispielsweise durch zwei Positionierungsstifte, die mit zwei Positionierungslöchern in der Positionierungsvorrichtung in Eingriff kommen, mit der Positionierungsvorrichtung verbunden. In diesem Fall weist die Positionierungsvorrichtung zwei Positionierungslöcher pro Kachel auf, die mit der Positionierungsvorrichtung verbunden werden soll.
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Das Verbinden einer Kachel mit einer Positionierungsvorrichtung durch zwei Stift-Loch-Kombinationen, wie beispielsweise zwei Positionierungsstifte, die mit zwei Positionierungslöchern in Eingriff kommen, ist vorteilhaft, um das Maß oder die Amplitude der Drehbewegung einer Kachel bezüglich der Positionierungsvorrichtung und der anderen Kacheln, die mit der Positionierungsvorrichtung verbunden sind, zu begrenzen und die resultierende Änderung der relativen Positionen bei oder unter 10% der Toleranzen zu halten, die das gekachelte Display beeinflussen, während gleichzeitig die zum Ineingriffbringen eines Positionierungsstifts mit einem Positionierungsloch oder zum Lösen eines mit einem Positionierungsloch in Eingriff stehenden Positionierungsstifts erforderliche Kraft bei einem angenehmen Wert gehalten wird. Wenn das Spiel der beiden Positionierstifte einer Kachel in den Positionierungslöchern der Positionierungsvorrichtung vernachlässigbar ist, kann man in erster Näherung annehmen, dass die Winkelposition der Kachel bezüglich der Positionierungsvorrichtung fest ist.
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Um die korrekte Ausrichtung der Kacheln und ihre Befestigung an der Trägerstruktur weiter zu erleichtern, kann die Positionierungsvorrichtung durch eine Befestigungseinrichtung an der Trägerstruktur befestigt werden. Für mindestens einige der zu kompensierenden Toleranzen wird es erforderlich sein, die Position der Befestigungseinrichtung einzustellen. Die Befestigungseinrichtung kann eine zweite Stift-Loch-Kombination oder ein zweites Stift-Loch-Paar sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Befestigungseinrichtung zum Befestigen der Positionierungsvorrichtung an der Trägerstruktur Verschiebungen der Kacheln in der Ebene des gekachelten Displays aufnehmen. Die maximale Amplitude der durch die Befestigungseinrichtung zulässigen Verschiebungen hat die gleiche Größenordnung wie die zu kompensierenden Toleranzen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Befestigungseinrichtung mindestens ein Befestigungselement, das ein elastisches Material, wie beispielsweise Gummi, für eine kraftschlüssige Befestigung der Positionierungsvorrichtung an einer Trägerstruktur aufweist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Befestigungseinrichtung, wie beispielsweise das Gummi-Befestigungselement, durch ein Loch in der Positionierungsvorrichtung und in ein darunter liegendes Loch in der Trägerstruktur gepresst. Eine weniger bevorzugte Ausführungsform ist, dass die Positionierungsvorrichtung einen Stift aufweist, der Gummi aufweist und an der Positioniervorrichtung befestigt ist und durch ein Loch in der Trägerstruktur gepresst werden kann. In einer ebenfalls weniger bevorzugten Ausführungsform weist die Trägerstruktur einen Stift auf, der Gummi aufweist und an der Trägerstruktur befestigt ist und durch ein Loch in der Positionierungsvorrichtung gepresst werden kann.
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Wenn eine einzelne Befestigungseinrichtung, wie beispielsweise ein einzelnes Gummi-Befestigungselement, verwendet wird, um die Positionierungsvorrichtung an der Trägerstruktur zu befestigen, wird die Amplitude der Drehbewegung der Positionierungsvorrichtung um die Befestigungseinrichtung, wie beispielsweise das Gummi-Befestigungselement, wahrscheinlich ein Problem sein (beispielsweise kann es erwünscht sein, dass die Positionierungsvorrichtung nicht nur dazu beiträgt, Kacheln relativ zueinander auszurichten, sondern auch in einem gewissen Grad bezüglich der Trägerstruktur). Zu diesem Zweck kann die Positionierungsvorrichtung mit Hilfe von mehr als einer Befestigungseinrichtung, wie beispielsweise Gummi-Befestigungselementen, befestigt werden. Zwei Befestigungseinrichtungen, wie beispielsweise zwei Gummi-Befestigungselemente, zum Befestigen der Positionierungsvorrichtung an der Trägerstruktur scheinen ein guter Kompromiss zwischen Elastizität und Präzision zu sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Positionierungsvorrichtung als eine Reihe divergenter Arme, z.B. ein Kreuz mit vier Armen, geformt sein. Es können auch andere Anzahlen divergenter Arme verwendet werden, z.B. 8 Arme.
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Zwei diametral gegenüberliegende Arme können jeweils ein Loch der zweiten Stift-Loch-Kombination aufweisen. Die anderen Arme der Positionierungsvorrichtung können ein Loch der ersten Stift-Loch-Kombination aufweisen.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Diese und andere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben; es zeigen:
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1a eine Draufsicht einer kreuzförmigen Positionierungsvorrichtung und 1b einen Querschnitt entlang der Linie A-B gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2a einen Querschnitt der durch zwei verschiedene Befestigungseinrichtungen, d.h. Gummi-Befestigungselemente, an der Trägerstruktur befestigten Positionierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2b einen Querschnitt durch die durch eine andere Befestigungseinrichtung, d.h. eine andere Art eines Gummi-Befestigungselements, an der Trägerstruktur befestigte Positionierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 Details der Oberseite und der Unterseite einer Positionierungsvorrichtung mit divergenten Armen, die beispielsweise wie ein Kreuz geformt sind, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 ein Beispiel einer Kachelstruktur mit 2 Reihen von 5 Kacheln und der Position der zum Ausrichten der Kacheln verwendeten Positionierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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5 bis 9 ein Verfahren zum Ausrichten der Kacheln eines gekachelten Displays mit 3 × 4 Displaykacheln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf bestimmte Ausführungsformen und unter Bezug auf bestimmte Zeichnungen beschrieben, die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, sondern ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Die beschriebenen Zeichnungen sind nur schematisch und sollen nicht im einschränkenden Sinne verstanden werden. In den Zeichnungen kann die Größe einiger der Elemente zu Veranschaulichungszwecken übertrieben dargestellt und nicht maßstabsgetreu sein. Der in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Begriff "aufweisen" schließt andere Elemente oder Schritte nicht aus. Wenn ein unbestimmter oder ein bestimmter Artikel zum Bezeichnen eines Substantivs in der Einzahl verwendet wird, z.B. "ein" oder "eine", "der", "die", "das", schließt dies eine Mehrzahl dieses Substantivs nicht aus, es sei denn, es ist ausdrücklich etwas anderes angegeben. Der in den Ansprüchen verwendete Begriff "aufweisen" soll nicht als auf die danach aufgelisteten Elemente oder Komponenten beschränkt interpretiert werden, sondern soll weitere Elemente oder Schritte nicht ausschließen.
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Ferner werden die Begriffe erste, zweite, dritte und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen zur Unterscheidung zwischen ähnlichen Elementen verwendet und nicht unbedingt dafür, eine sequentielle oder chronologische Folge zu beschreiben. Es wird darauf hingewiesen, dass die derart verwendeten Begriffe unter geeigneten Umständen austauschbar sind, und dass die Ausführungsformen der hierin beschriebenen Erfindung für eine Verwendung mit anderen Folgen als den hierin beschrieben oder dargestellten geeignet sind.
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Außerdem beziehen sich die Begriffe oben, Oberseite, unten, Unterseite, horizontal, vertikal und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen in der Regel auf einen horizontalen Boden, insofern ihnen keine andere Bedeutung zugeordnet ist.
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In den Zeichnungen bezeichnen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Merkmale, und ein Bezugszeichen, das in mehr als einer Figur angegeben ist, bezeichnet das gleiche Element.
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Nachstehend werden Ausführungsformen beschrieben, in denen Öffnungen oder Löcher verwendet werden, um Strukturen durch Befestigungselemente, wie beispielsweise Stifte oder Bolzen, aneinander zu befestigen. In allen Ausführungsformen ist es akzeptabel, oft aber weniger bevorzugt, die Positionen der Löcher und Stifte umzukehren. D.h., eine mechanische Umkehrung ist in jedem Fall möglich. Außerdem kann es in jeder Ausführungsform akzeptabel sein, ein Befestigungselement allgemein in der Form einer Niete zu verwenden, die sich durch zwei Löcher erstreckt. Der Begriff Niete schließt Elemente ein, die Gummi aufweisen und die einen erweiterten Kopf an jedem Ende aufweisen können, die wie die gequetschten Köpfe einer Niete wirken, um die Gumminiete in Position zu arretieren.
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In einer ersten Ausführungsform weist die Positionierungsvorrichtung divergente Arme auf, wie beispielsweise vier Arme, die in der Form eines Kreuzes gleichmäßig beabstandet sind, um sie an einer Trägerstruktur zu befestigen, und eine Einrichtung zum Verbinden der Positionierungsvorrichtung mit mindestens zwei Kacheln des gekachelten Displays.
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Die Einrichtungen zum Befestigen der Positionierungsvorrichtung, z.B. ein Kreuz, an einer Trägerstruktur sind vorzugsweise ausreichend elastisch, um eine Bewegung der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, innerhalb der Ebene des gekachelten Displays zu ermöglichen, wenn eine Kraft auf die Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz, ausgeübt wird. Mit "ausreichend elastisch" ist gemeint, dass die Amplitude der Bewegung der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, die gleiche Größenordnung haben wird wie die Toleranz, die das gekachelte Display beeinflusst, und insbesondere die Position einer Kachel des gekachelten Displays und insbesondere die relative Position der Kacheln des gekachelten Displays. Beispielsweise muss, wenn die kumulierten Toleranzen, die das gekachelte Display beeinflussen (z.B. die Toleranzen für die Abmessungen des Elements der Trägerstrukturen, für die Winkel zwischen Elementen der Trägerstruktur, für die Abmessungen der Kacheln, für die Position von Einrichtungen, wie beispielsweise Löchern zum Befestigen der Elemente der Trägerstruktur, für die Position von Einrichtungen, wie beispielsweise Löcher zum Befestigen der Positionierungsvorrichtung, beispielsweise des Kreuzes, selbst an der Trägerstruktur ...) bis zu 5 mm betragen, die Amplitude der elastischen Verformung der Einrichtungen zum Befestigen der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, an der Trägerstruktur z.B. 5 mm oder mehr betragen, wenn innerhalb der Ebene des gekachelten Displays eine Kraft auf die Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz, ausgeübt wird. Die Amplitude der Kraft zum Bewirken einer Verschiebung von 5 mm oder mehr ist vorzugsweise die Kraft, die ein Monteur während der Montage des gekachelten Display wiederholt ausüben kann, z.B. 100 N (Newton) und vorzugsweise weniger als 100 N, z.B. zwischen 10 N und 50 N.
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Die Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz 1 in 1a (Draufsicht) und 1b (Querschnitt), ist durch mindestens eine Befestigungseinrichtung an einer Trägerstruktur 12 befestigt, wie beispielsweise durch ein Gummi-Befestigungselement 2, das beispielsweise durch ein Loch 3 in der Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz 1, und in ein darunter liegendes Loch 4 in der Trägerstruktur 12 gepresst wird, wie in den 2a und b dargestellt ist. Die Positionierung ist präziser, wenn die Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz, durch zwei oder mehr Befestigungseinrichtungen, wie beispielsweise Gummi-Befestigungselemente (2, 5), die durch die Löcher 3 und 6 in der Positionierungsvorrichtung, z.B. im Kreuz 1, eingepresst werden, befestigt wird. Zwei Befestigungseinrichtungen, z.B. Gummi-Befestigungselemente, zum Befestigen der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes 1, an der Trägerstruktur 12 scheinen ein guter Kompromiss zwischen Benutzerfreundlichkeit und Präzision zu sein. Eine einzelne Befestigungseinrichtung, z.B. ein einzelnes Befestigungselement, erlaubt noch eine Drehbewegung der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, in der Ebene des gekachelten Displays, während mehr als zwei Befestigungseinrichtungen, z.B. Befestigungselemente, zusätzliche Einschränkungen bezüglich der Bewegung der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, innerhalb der Ebene des gekachelten Displays, mit sich bringen. In einer besonderen Ausführungsform sind die zwei Löcher 3 und 6, in die die zwei Ausrichtungs- und Befestigungseinrichtungen, wie beispielsweise die Gummi-Befestigungselemente 2 und 3, eingepresst werden, auf einer Linie voneinander beabstandet, die sich durch die Mitte der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes 1, erstreckt. Gemäß einer Ausführungsform kann ein erstes Loch 3 in der Nähe des Endes eines ersten Arms 7 des Kreuzes 1 angeordnet sein und kann ein zweites Loch 6 in der Nähe des Endes eines zweiten Arms 8 des Kreuzes 1 angeordnet sein. Der erste Arm 7 und der zweite Arm 8 nehmen bezüglich des Mittelpunkts des Kreuzes 1 symmetrische Positionen ein.
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Die Gummi-Befestigungselemente können Gummihülsen sein, die einen Bolzen oder eine Schraube umhüllen, oder können ummantelte Gummizylinder mit einem Durchmesser sein, der etwas größer ist als der Durchmesser der Löcher 3 und 6 und 2 und 4, so dass sie nicht nur in die Löcher 3 und 6, sondern auch in die Löcher 2 und 4 eingepresst werden können. Alternativ haben die Gummi-Befestigungselemente eine komplexere Geometrie, wie in 2B dargestellt ist. Das Befestigungselement in 2b ist dafür vorgesehen, durch die Löcher 3 und 4 gepresst zu werden, was aufgrund der Eigenschaften von Gummi möglich ist. Sobald der "Kopf" des Befestigungselements das Loch 4 passiert hat, nimmt er seine Form wieder an, was verhindert, dass das Gummi-Befestigungselement vom Loch 4 außer Eingriff kommt. In 2a ist das Gummi-Befestigungselement 2 als ummantelter Gummizylinder dargestellt und ist das Gummi-Befestigungselement 5 als ein Bolzen in einer Gummihülse dargestellt. Es sind andere elastische Befestigungselemente möglich, solange sie ermöglichen, die Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz 1, innerhalb der Ebene des gekachelten Displays mit einer Amplitude der Bewegung zu verschieben, die die gleiche Größenordnung hat wie die Toleranzen, die die relative Position zweier benachbarter Displaykacheln beeinflussen.
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Jeder Arm der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes 1, weist zwei Positionierungslöcher (z.B. 9 und 10 im Arm 7) auf. Die Positionierungslöcher, beispielsweise 9 und 10, sind an den Enden der Arme angeordnet. Die zwei Positionierungslöcher des gleichen Arms können in verschiedenen Abständen d1 und d2 von der Mitte des Kreuzes angeordnet sein, dies ist aber nicht obligatorisch. Die zwei Positionierungslöcher in einem Arm (z.B. 9 und 10 im Arm 7) und die Mitte des Kreuzes sind nicht kollinear. Die zwei Positionierungslöcher in einem Arm (z.B. 9 und 10 im Arm 7) sind vorzugsweise an Positionen angeordnet, die sich auf beiden Seiten einer Linie befinden, die sich durch die Mitte der Löcher 3 und 6 erstreckt. Die Löcher 3 und 6 werden schließlich im Bereich der Nahtstelle zwischen zwei Kacheln angeordnet sein, wohingegen die Löcher 9 und 10 an der Position gegenüberliegender Kacheln angeordnet sein werden.
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Die Position der Positionierungslöcher in den Armen der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, ist vorteilhaft für jeden Arm des Kreuzes die gleiche.
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Positionierungsstifte auf den Kacheln des gekachelten Displays können mit den Positionierungslöchern des Kreuzes in Eingriff kommen. Für zylindrische Positionierungslöcher und zylindrische Positionierungsstifte ist der Durchmesser der Positionierungsstifte in der Regel etwas kleiner, z.B. ein Hundertstel mm kleiner, als der Durchmesser der Positionierungslöcher. Für jede Kachel werden vorzugsweise zwei Positionierungsstifte mit zwei Positionierungslöchern mindestens einer Positionierungsvorrichtung, z.B. eines Kreuzes, in Eingriff gebracht (allgemeiner gesagt kann die Anzahl der Positionierstifte auf einer Kachel doppelt so groß sein wie die Anzahl von Positionierungsvorrichtungen, z.B. Kreuze, die mit dieser Kachel verwendet werden sollen, d.h. jede Kachel weist mindestens zwei Positionierungsstifte pro Positionierungsvorrichtung, z.B. Kreuz, auf. D.h., es können mehr als zwei Positionierungsstifte vorgesehen sein, um eine Kachel mit einer bestimmten Positionierungsvorrichtung, z.B. mit einem Kreuz, zu verbinden).
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Unter Bezug auf die 4 bis 9 wird, wenn die Positionierungsstifte zweier Kacheln, z.B. T1 und T2, mit den Positionierungslöchern der gleichen Positionierungsvorrichtung, z.B. mit dem Kreuz C1, die an einer Trägerstruktur 12 befestigt ist, in Eingriff stehen (d.h., die Trägerstruktur begrenzt die Querbewegungen der Kacheln und des Kreuzes), die relative Position der Kacheln T1 und T2 fixiert. Insbesondere ist, wenn jede Kachel T1 und T2 durch zwei Positionierungsstifte mit dem Kreuz C1 verbunden ist, die relative Winkelposition der Kacheln relativ zueinander und bezüglich der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, fixiert.
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Mit "fixiert" ist gemeint, dass Verschiebungen der Kachel T2 (linear und im Winkel) bezüglich der Kachel T1 durch die mechanischen Eigenschaften der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, (d.h. durch das Material des Kreuzes, die Geometrie des Kreuzes, wie beispielsweise die Länge der Arme, ihre Breite und Dicke ...) und das Spiel der Positionierungsstifte in den Positionierungslöchern begrenzt werden. Dies wird z.B. für ein Kreuz aus PPS-Kunststoff mit den folgenden Abmessungen der Fall sein: beispielsweise gibt es vier Arme, die in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind, wie in 1 dargestellt ist, und eine Armlänge von 60 mm, eine Armbreite von 19–20 mm und eine Armdicke von 4 bis 5 mm haben. Beispielsweise werden, wenn die Geometrie der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, wie vorstehend angegeben ist und die Kacheln rechteckig sind, die Kacheln T1 und T2 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein (d.h., die Seiten der Kachel T1 werden parallel zu den entsprechenden Seiten der Kachel T2 ausgerichtet sein) und wird der Abstand zwischen den Kacheln T1 und T2 im Wesentlichen durch die Abmessungen der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes C1, bestimmt sein. Das Material und die Geometrie des Kreuzes werden so gewählt, dass die Verformung des Kreuzes und das Spiel der Positionierungsstifte in den Positionierungslöchern im Vergleich zu der Verschiebung vernachlässigbar sind, die durch die Gummi-Befestigungselemente zulässig ist (z.B. betragen die relative Verschiebung der Kachel T1 bezüglich der Kachel T2, die durch die elastische Verformung der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, und das Spiel der Positionierungsstifte in den Positionierungslöchern verursacht wird, weniger als 10% der Verschiebung, die durch die Gummi-Befestigungselemente zulässig ist, und vorzugsweise weniger als 1% der Verschiebung, die durch die Gummi-Befestigungselemente zulässig ist).
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Die Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz C1, erleichtert somit die Positionierung und Ausrichtung zweier benachbarter Kacheln T1 und T2 bei der Montage des gekachelten Displays. Daher werden gemäß jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Positionierungsvorrichtung und die erste und die zweite Befestigungseinrichtung eine Positionierungs-, Ausrichtungs- und Befestigungsanordnung für die zu positionierenden und auszurichtenden Displaykacheln bereitstellen.
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Vorausgesetzt, dass die Trägerstruktur, die die Kacheln des gekachelten Displays trägt, bereits errichtet ist und dass Positionierungsvorrichtungen, wie beispielsweise die Kreuze, bereits an der Trägerstruktur befestigt worden sind, beginnt die Montage des gekachelten Displays durch Positionieren einer ersten Kachel T1.
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Die Positionierungsstifte der Kachel T1 werden mit den Positionierungslöchern mindestens einer Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes C1, in Eingriff gebracht, wodurch eine erste Positionierung der Kachel T1 in der Nähe der gewünschten Endposition für die Kachel T1 ermöglicht wird. Die Befestigungseinrichtungen, die zum Befestigen einer Kachel an der Trägerstruktur verwendet werden, sind beispielsweise Schrauben, Unterlegscheiben und Muttern, wodurch aber immer noch eine Bewegung der Kachel T1 aufgrund des Spiels zwischen den Schrauben und dem Loch ermöglicht wird, durch das hindurch sie angeordnet werden.
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Die Kachel T1 kann innerhalb der Ebene des gekachelten Displays bewegt werden, um die Toleranzen der Struktur und der Kachel selbst zu kompensieren. Die Amplitude der Verschiebungen der Kachel T1 werden durch die Gummi-Befestigungselemente der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes C1, begrenzt. Ein Monteur kann daher die Kachel T1 verschieben, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie zu weit von der ursprünglichen Position weg bewegt wird (von der erwartet wird, dass sie sich in der Nähe der idealen Position für die Kachel T1 befindet). Wenn zwei Gummi-Befestigungselemente verwendet werden, wird außerdem eine Drehbewegung der Kachel T1 begrenzt, wodurch die Ausrichtung der Kachel T1 bezüglich der Trägerstruktur oder der lokalen vertikalen Richtung weiter erleichtert wird.
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Sobald die Position der Kachel T1 eingestellt worden ist, wird die dauerhafte Befestigungseinrichtung festgezogen, um die Kachel T1 in dieser Position zu halten. Die dauerhafte Befestigung kann durch Festziehen der vorstehend erwähnten Schrauben, Unterlegscheiben und Muttern erreicht werden.
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Die Montage des gekachelten Displays wird fortgesetzt, indem eine zweite Kachel T2 neben der ersten Kachel T1 angeordnet wird. Zwei der Positionierungsstifte der Kachel T2 werden mit den entsprechenden Positionierungslöchern der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes C1, in Eingriff gebracht. Dies bestimmt die relative Position der Kachel T2 bezüglich der Kachel T1 und der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes C1 (z.B. werden die entsprechenden Seiten der Kacheln T1 und T2 parallel ausgerichtet und der Abstand zwischen den Kacheln T1 und T2 festgelegt).
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Die dauerhaften Befestigungseinrichtungen für die Kachel T2, z.B. die Schrauben, Unterlegscheiben und Muttern, werden festgezogen.
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Die Montage des gekachelten Displays wird fortgesetzt, indem zwei der Positionierstifte einer Kachel T3 mit entsprechenden Positionierungslöchern der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes C1, in Eingriff gebracht werden. Dies bestimmt die relative Position der Kachel T3 bezüglich der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes C1, und der Kacheln T1 und T2.
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Die Montage des gekachelten Displays wird fortgesetzt, indem zwei der Positionierstifte einer Kachel T4 mit entsprechenden Positionierungslöchern des Kreuzes C1 in Eingriff gebracht werden. Dies bestimmt die relative Position der Kachel T4 bezüglich des Kreuzes C1 und der Kacheln T1, T2 und T3.
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Wenn das gekachelte Display mehr als vier Kacheln aufweist, kann die Kachelstruktur durch Gruppieren von vier oder weniger Kacheln aufgebaut werden. Beispielsweise kann für ein gekacheltes Display mit 5 × 2 Kacheln, wie in 4 dargestellt ist, eine erste Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz C1, für eine erste Gruppe von 4 Kacheln (T1, T2, T3, T4) verwendet werden, kann eine zweite Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz C2, für eine zweite Gruppe von vier Kacheln (T5, T6, T7, T8) verwendet werden, und kann eine dritte Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz C3, für eine dritte Gruppe von zwei Kacheln (T9, T10) verwendet werden. In diesem Fall wird die erste Kachel der zweiten Gruppe ohne die Hilfe der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, mit der ersten Gruppe von vier Kacheln ausgerichtet werden müssen, wobei die Positionierungsvorrichtung, z.B. das zweite Kreuz, zum Ausrichten der Kacheln der zweiten Gruppe relativ zueinander verwendet wird. In einer besonderen Ausführungsform kann die Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz C3, auf ein T-förmiges Element T3 reduziert werden. Eine solche T-förmige Positionierungs- und Einstelleinrichtung stellt eine besondere Ausführungsform der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, zum Ausrichten zweier Elemente (z.B. an den Grenzen einer Kachelstruktur) dar.
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Alternativ können die Positionierungsstifte der ersten Kachel T1 mit den Positionierungslöchern von mehr als einer Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes, in Eingriff gebracht werden, wie in 5 dargestellt ist, wobei die Positionierungsstifte der Kachel T1 mit Positionierungslöchern von vier Positionierungsvorrichtungen, z.B. der Kreuze C1, C2, C3 und C4, in Eingriff gebracht werden.
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Die Toleranz, die zwischen dem Abstand von Positionierungsstiften auf der Kachel und den Positionierungslöchern in verschiedenen Positionierungsvorrichtungen, z.B. der Kreuze, existieren würde, wird durch die durch die Gummi-Befestigungselemente erlaubte Verschiebung der Positionierungsvorrichtung, z.B. der Kreuze, kompensiert.
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Die 5 bis 9 zeigen ein Beispiel eines gekachelten Displays mit 3 × 4 Kacheln (d.h. 3 Reihen von 4 Kacheln). Eine erste Kachel T1 ist auf der Trägerstruktur angeordnet, die Positionierungsstifte der Kachel T1 stehen in Eingriff mit den Positionierungslöchern der Positionierungsvorrichtung, z.B. der Kreuze C1, C2, C3 und C4 (vergl. 5).
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Die Position der Kachel T1 kann eingestellt werden, bevor die dauerhaften Befestigungseinrichtungen, z.B. Schrauben, Unterlegscheiben und Muttern, wie vorstehend erwähnt, festgezogen werden.
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Die Montage des gekachelten Displays wird durch Anordnen einer zweiten Kachel T2 neben der ersten Kachel T1 fortgesetzt. Zwei der Positionierungsstifte der Kachel T2 werden mit den entsprechenden Positionierungslöchern der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes C2, in Eingriff gebracht. Im Beispiel von 6 werden drei weitere Gruppen von zwei Positionierungsstiften der Kachel T2 mit den Positionierungslöchern der Positionierungsvorrichtung, z.B. der Kreuze C3, C5 und C6, in Eingriff gebracht. Die Kachel T1 ist durch Befestigungseinrichtungen an der Trägerstruktur befestigt, die weniger elastisch sind als die Gummi-Befestigungselemente der Positionierungsvorrichtungen, z.B. der Kreuze, wobei die Kreuze C5 und C6, die sich bewegen, in einer ersten Näherung die einzigen sein werden, die sich bewegen (wenn beispielsweise der Abstand zwischen den Positionierungslöchern in den Positionierungsvorrichtungen, z.B. in den Kreuzen C2 und C5, kleiner ist als der Abstand zwischen den entsprechenden Positionierungsstiften auf der Kachel T2, werden sich die Positionierungsvorrichtungen, z.B. die Kreuze C5 und C6, in Richtung der Kachel T1 bewegen).
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Sobald mindestens zwei Positionierungsstifte der Kachel T2 mit den beiden entsprechenden Löchern der Positionierungsvorrichtung, z.B. des Kreuzes C2, in Eingriff stehen (wie in 6 dargestellt ist), werden die Bewegungen der Kachel T2 in der Ebene des gekachelten Displays begrenzt. Die Kacheln T1 und T2, die durch die Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz C2, verbunden sind, werden sich in einer ersten Näherung für Bewegungen in der Ebene des gekachelten Displays als ein integraler Körper verhalten. D.h., wenn die Kachel T1 in der Ebene des gekachelten Displays bewegt wird, werden sich die Kachel T2 und mindestens die Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz C2, mit der Kachel T1 so bewegen, als ob die Kacheln T1 und T2 ein integraler Körper wären. D.h., dass in einer ersten Näherung die Position und die Ausrichtung der Kachel T2 bezüglich der Kachel T1 fest sind.
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Die Montage des gekachelten Displays wird, wie in 7 dargestellt ist, durch Anordnen einer dritten Kachel T3 neben der ersten und der zweiten Kachel T1 und T2 fortgesetzt. Wie zuvor bei der Kachel T2 werden sich, nachdem mindestens zwei Positionierungsstifte der Kachel T3 mit den beiden Löchern der Positionierungsvorrichtungen, z.B. der Kreuze C3 und C4, in Eingriff stehen, die Kacheln T1, T2, T3 und das Kreuz C3 in einer ersten Näherung für Bewegungen in der Ebene des gekachelten Displays als ein integraler Körper verhalten. D.h., dass in einer ersten Näherung die Position und die Ausrichtung der Kacheln relativ zueinander unverändert bleiben, wenn sie Verschiebungen der Kacheln des gekachelten Displays unterzogen werden (wobei die Verschiebungen durch die Gummi-Befestigungselemente in der Amplitude begrenzt sind). Eine vierte Kachel T4 wird angeordnet, wie in 8 dargestellt ist, und weitere Kacheln werden hinzugefügt, bis 3 × 4 Kacheln ausgerichtet und an der Trägerstruktur befestigt worden sind, wie in 9 dargestellt ist.
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In einer alternativen Ausführungsform wird die Positionierungsvorrichtung, z.B. das Kreuz, verwendet, ohne dass sie an der Trägerstruktur befestigt wird. In diesem Fall werden die eine oder die mehreren Positionierungsvorrichtungen, z.B. Kreuze, mit denen die Kachel T1 verwendet wird, mit der Kachel T1 verbunden, bevor die Kachel T1 auf dem gekachelten Display angeordnet wird. Für das vorstehend beschriebene Beispiel zylindrischer Positionierungslöcher und zylindrischer Positionierungsstifte wird, insofern der Unterschied im Durchmesser ausreichend klein ist, sichergestellt, dass die Kreuze und die Kacheln während der Manipulation der Kachel T1 verbunden bleiben. Ein Durchmesserunterschied von ein Hundertstel mm ist ein guter Kompromiss zwischen (a) der Einfachheit des Ineingriffbringens des Positionierungsstifts mit seinem entsprechenden Positionierungsloch und (b) einer ausreichenden Beständigkeit gegenüber dem Lösen des Eingriffs zwischen dem Positionierungsstift und dem Positionierungsloch. Sobald die Kachel T1 in Position ist, wird die Kachel T1 befestigt. Zusätzliche Positionierungsvorrichtungen, z.B. Kreuze, werden zur gleichen Zeit hinzugefügt, zu der zusätzliche Kacheln positioniert und mit den bereits an der Trägerstruktur befestigten Kacheln ausgerichtet werden.
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Die Form der vorstehend erwähnten Positionierungsvorrichtungen in jeder der Ausführungsformen ist nicht auf ein Kreuz beschränkt. In Abhängigkeit von der Geometrie der Trägerstruktur und dem Querschnitt der Kacheln sind andere Formen möglich.
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Die Trägerstruktur kann aus einer Platte hergestellt werden oder in der Form von Streben bereitgestellt werden, die durch Schweißen, Nieten, Muttern und Bolzen oder andere Befestigungseinrichtungen miteinander verbunden sind, so dass die Struktur flach ist und ein geringeres Gewicht hat, während sie stabil und steif ist. Um eine genaue Position der Löcher in der Trägerstruktur zu erhalten, kann die Struktur auf einem X-Y-Tisch einer NC-Maschine angeordnet werden, so dass die Löcher exakt gebohrt werden können.
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Obwohl die Erfindung vorstehend unter Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden ist, soll dies lediglich dazu dienen, die Erfindung darzustellen, nicht aber einzuschränken. Der Schutzbereich der Erfindung ist ausschließlich durch die beigefügten Ansprüchen definiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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