DE2551609A1

DE2551609A1 - Eine durch kleben zu befestigende vorrichtung

Info

Publication number: DE2551609A1
Application number: DE19752551609
Authority: DE
Inventors: George John Bury; Edwin Grant Swick
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1974-11-26
Filing date: 1975-11-18
Publication date: 1976-08-12
Also published as: BR7507706A; AU8617475A; CA1023326A; IT1049717B; FR2292884A1; ES443015A1; JPS5171455A; GB1526959A; JPS602529B2; US3928894A

Description

Eine durch Kleben zu befestigende Vorrichtung

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Anordnung zur Befestigung von Vorrichtungen auf einer Arbeitsfläche mit Hilfe von Klebstoff und spezieller auf eine verbesserte Klammer und eine Anordnung zur Befestigung einer Vorrichtung wie ein Rückspiegel auf der inneren Fläche der Windschutzscheibe eines Autos.

Es ist wünschenswert und allgemein üblich geworden, einen Gegenstand wie einen Rückspiegel direkt auf der inneren Fläche einer Autowindschutzscheibe zu befestigen. Übliche Verfahren zur Durchführung einer solchen direkten Befestigung benutzen eine Klebeverbindung zwischen einem Basisteil und der Windschutzscheibe, gefolgt von einer mechanischen Verbindung zwischen dem Basisteil und der Vorrichtung, die befestigt werden soll. Da eine solche Vorrichtung sehr empfindlich gegen Vibration ist, ist es wünschenswert, die Vorrichtung mit dem Basisteil auf irgendeine Art zu verklammern.

Ein Beispiel des bisherigen Standes der Technik in der Befestigung benutzt ein Basisteil mit Klebstoff auf der einen Fläche und Schultern an den Seitenrändern, die es dem zu

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befestigenden Teil ermöglichen, über das Basisteil zu gleiten. Das zu befestigende Teil trägt gewöhnlich den Rückspiegel und wird in seiner Stellung durch die Verwendung einer Feststellschraube festgeklemmt, nachdem das Basisteil durch Ankleben mit der inneren Fläche der Windschutzscheibe verbunden wurde. Um sicherzustellen, daß das zu befestigende Teil sicher in seiner befestigten Position bleibt, muß die Schraube so fest angezogen v/erden, daß die Klemmbeanspruchung in dem System verhältnismäßig stark ist. Während der Klebstoff,der benutzt wird, so ausgesucht wird, daß er im allgemeinen der ursprünglichen · Klemmbeanspruchung standhält, kann er gewöhnlich einem Anwachsen der Klenimbeanspruchung nicht standhalten. Folglich kann, wenn das zu befestigende Teil und das Basisteil aus verschiedenen Materialien gefertigt sind, die verschiedene Temperaturausdehnungskoeffizienten besitzen, eine Temperaturänderung möglichweise die relativen Maße der beiden Teile in solch einem Ausmaß verändern, daß die Klemmbeanspruchung des Basisteils merkbar angewachsen ist. Solch eine Zunahme der Klemmbeanspruchung hat in Begleitung ein Anwachsen der Beanspruchung der Klebeverbindungslinie zur Folge. Diese Verstärkung der Beanspruchung der Klebestelle geschieht gewöhnlich durch das Auftreten von Abhebekräften, denen eine Klebeschicht am wenigsten widersteht, und so versagt die Verbindungsstelle zwischen dem Basisteil und der Windschutzscheibe, wodurch das Basisteil und der Spiegel von der Scheibe getrennt werden. Auch ist es möglich, daß der Unterschied in den Expansionskoeffizienten zu einer Abschwächung der Klemmkräfte zwischen dem Befestigungs-

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teil und dem Basisteil führt, so daß die Vorrichtung zu klappern' anfängt und eventuell durch starke Vibrationen 'Deschädigt wird.

Demgemäß ist es eine erste Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsvorrichtung zu schaffen, die Änderungen in der Klemmbeanspruchung innerhalb der Vorrichtung ermöglicht, nachdem die Vorrichtung mit dem Basisteil verbunden wurde und dieses Basisteil mit einer "Werkstück. - fläche verklebt wurde.

ist die Schaffung

Sin weiteres Ziel der Erfindung/einer durch Klebstoff befestigten Klammer, die in der Lage ist, die Zunahme von Kräften, die versuchen, die Klammer von der Werkstückfläche abzuheben, aufzufangen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Spiegelbefestigunsseinheit, bei der ein Teil der Einheit mit Klebstoff an der ¥indschutzscheibe vorbefestigt wird und ein zweiter Teil der Einheit lösbar mit dem ersten Teil verbunden ist.

Demgemäß erfüllt die vorliegende Erfindung obige und andere Aufgaben und Vorteile durch ein federndes Teil, das mit einer Befestigungsklammer integriert ist, die auf eine Windschutzscheibe oder ähnliches festgeklebt ist. Die Klammer ist so geformt, daß sie gleitbar einen Befestigungsteil aufnehmen kann, der eine Vorrichtung, wie z.B. einen Spiegel, trägt.

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Die Befestigungsvorrichtung schließt typischerweise eine Feststellschraube ein, die gegen die Klammer spannt, um das Befestigungsteil an der Klammer festzuklemmen. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung drückt die Feststellschraube direkt auf den Federteil. Die Vorrichtung kann so vorbeansprucht werden, um irgendwelche Veränderungen im Klemmdruck, die durch die unterschiedliche Expansion des Befestigungsteils und des Basisteils entstehen, zu erleichtern. In einer zweiten Ausführung kann der Federteil 'zwischen den zusammenwirkenden Klemmschultern des Befestigungsteil und der Klammer angebracht werden.

Weitere Aufgaben und Vorteile werden im Verlaufe der folgenden Beschreibung deutlicher, die.in Verbindung mit den beigelegten Zeichnungen durchgeführt wird.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Basis- und Befestigungsteils der Erfindung vor dem Zusammenbau.

Fig. 2 zeigt von oben eine bevorzugte Ausführung der Klammer dieser Erfindung.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Klammer von Fig. 2.

Fig. 4 ist eine Schlußansicht des Befestigungsteiles und des Basisteiles, nachdem sie zusammengebaut und miteinander befestigt wurden.

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Fig. 5> ist eine Seitenansicht einer anderen Ausführung.der Klammer der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 ist eine Aufsicht auf die Ausführung nach Fig. 5.

Fig. 7 ist eine Seitenansicht einer weiteren Modifikation der Klammer gemäß der vorliegenden-Erfindung.

Fig. 8 ist eine Aufsicht auf die Klammermodifikation gemäß Fig. 7.

Fig. 9 ist die Aufsicht auf eine weitere Ausführung der Erfindung.

Fig. 10 ist eine Seitenansicht der Klammer nach Fig. 9.

Fig. 11 ist eine Ansicht des Vorderendes der Klammer nach Fig. 9.

Es werden jetzt die Zeichnungen besprochen, in denen gleiche Zahlenangaben in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen gleiche Teile bezeichnen.

In Fig. 1 v/ird ein Befestigungssystem gezeigt, das eine Basisplatte oder -klammer 10 besitzt, das" auf einer Fläche, wie

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z.B. ein/Teil einer Windschutzscheibe 50, befestigt ist und sich zur gleitenden Anbringung eines Befestigungsteiles 20 eignet. Vorzugsweise wird die Klammer 10 mit einer Klebever-

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bindung an der Windschutzscheibe 50 vorbefestigt, um die Ingebrauchnahme zu erleichtern. Das Befestigungsteil 20. kann darauffolgend über die Klammer in Richtung des Pfeiles A geschoben werden und daran durch die Vervrendung einer Feststellschraube 28 befestigt werden. Eine Spiegelvorrichtung 30 ist typiscberveise mit dein Befestigungsteil 20 verbunden oder an ihm abnehmbar angebracht.

Aus den Fig. 2 und 3 kann ersehen werden, daß die Klammer 10 gewöhnlich so ausgebildet ist, daß sie ein Paar Seitenränder in der Form von sich auswärts erstreckenden Schultern 12 besitzt, die von einer angepassten Fläche 17 auf der mittleren Basis - fläche 14 entfernt sind. Vorteilhafterweise kann die Klammer 10 als ein Stanzstück in der Form einer Aussparung aus der Basis - fläche 14, die die Grundseite bildet und Seitenwände 15 besitzt, die an den Schulterteilen 12 enden, hergestellt werden. Die anpassende Fläche 17 der Klammer wird vorzugsweise mit einer Schicht aus durch Hitze aktivierbarem Klebstoff 40 versehen, so daß die Klammer auch auf der Windschutzscheibe 60 angebracht und dort befestigt werden kann, wobei die Windschutzscheibe und die Klammer als eine Einheit gehandhabt v/erden können.

In Fig. 4 ist das Befestigungsteil 20 mit der Klammer 10, die klebend mit der Windschutzscheibe 50 verbunden ist, in . Eingriff und festgeklemmt gezeigt. Die Seitenränder und Schultern 12 der Klammer, die in einem Abstand von der FLäche der Windschutzscheibe liegen, sind geeignet, in die

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VorsprUnge 22 des Befestigungsteiles einzugreifen, wenn das Teil auf 'die Klammer aufgesch-oben wird. Eine rinnenartige Aussparung 24 über den VorSprüngen 22 des Befestigungsteils ermöglicht der Klammerschulter, gleitend in das Befestigungsteil eingeführt zu werden. Ein vorderer Anschlag 18 auf der Klammer und eine entsprechende Vorderseite 26 des Befestigungsteiles begrenzen die Bewegung des Befestigungsteiles relativ zu der Klammer und dienen so dazu, die Lage zwischen Teil und Klammer festzulegen. In der richtigen Stellung wird die Feststellschraube 28 gegen die Basis 14 der Klammer festgezogen, um das Teil in einen klemmenden Eingriff mit der Klammer zu ziehen. Die Richtung der Klemmkräfte, die auf die Klammer der Anordnung ausgeübt werden, ist in der Fig. 4 durch die Pfeile F1 und F2 dargestellt. Offensichtlich neigt die Kraft FI dazu, eine Beanspruchung der Klebeschicht 40 in Abheberichtung zu verursachen. Ebenso offensichtlich existiert eine Änderung in dem Klemmdruck als Ergebnis einer Temperaturänderung, wenn das Befestigungsteil aus einem Material gefertigt ist, daß einen zum Klanmierteil unterschiedlichen Ternperaturexpansionskoeffizienten besitzt. Steigt z.B. die Temperatur und besitzt das Befestigungsteil 20 einen größeren ExpansionskoeTfizienten als die Klammer 10, würde der Klemmdruck zwischen Schulter und Vorsprungsteil der entsprechenden Teile nachlassen. Nimmt jedoch die Temperatur ab, wird sich das Teil 20 stärker als das Teil 10 zusammenziehen und verursacht so ein Anwachsen der Kraft F1 an der Sch~ulter 12 der Klammer und natürlich ein gleiches Anwachsen in entgegengesetzter Richtung der Kraft F2 auf die Basis der Klammer 14. Solch eine Zunahme der KlemmkraiT"

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übersteigt oft die vorgesehene Klebkraft der Klebeverbindung und kann so eine Lösung der Verbindung verursachen.

In der Praxis ist das Befestigungsteil 20 aus einem Spritzgußstück gefertigt, das einen relativ hohen Expansionskoeffizienten besitzt, wohingegen das Klammerteil 10 aus einem Material wie z.B. rostfreier Stahl ist, was einen kleineren Expansionskoeffizienten als das Befestigungsteil besitzt. Das Klammerte! 10 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das einen relativ niedrigen Expansionskoeffizienten besitzt, der mit dem Expansionskoeffizienten des Glases der Y/indschutzscheibe 50 vereinbar sein soll.

Die bevorzugte Ausführung der Klammer 10, wie sie in den Fig. bis 4 dargestellt ist, besitzt einen federartigen Vorsprung 16, die aus der Unterseite 14 rinnenartiger Form nach oben geschlagen ist. Dieser Vorsprung 16 ist so angebracht, daß er das Ende der Feststellschraube 28 aufnimmt. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist die Schraube 28 gegen diesen Vorsprung 16 festgezogen und die Vorrichtung kann so schon vorbeansprucht werden durch das Festziehen der Schraube so, daß der Vorsprung leicht nach unten gebogen wird. Dieser Vorsprung bildet so eine Feder in der Vorrichtung, die jede Änderung in den Klemmdrucken ^ F1 und F2 absorbiert. Wenn der Klemmdruck in dem System abnimmt, oo übt der Vorsprung eine Aufwärtskraft auf die Schraube als das co Ergebnis des vorbeanspruchten Zustandes aus. Dieses vermeidet ° wesentlich die Möglichkeit, daß das Befestigungteil 20 vibriert In oder sich anderweitig relativ zu der Klammer nach der· Befestigung ^ beveren kanu, ·κ-ο1ϊ wichtiger jedocli ist, daß der Vorsprung 16

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in der Lage ist, sich weiter nach unten zu bewegen, wenn die Klemrakraft zunehmen sollte, nachdem das System angebracht wurde. Temperaturänderungen, die Längenänderung in der Anordnung verursachen, werden so durch die Feder 16 absorbiert.

Obwohl der Vorsprung 16 in der bevorzugten Ausführung als ein freitragendes Federteil dargestellt ist, können offensichtlich andere Ausführungen von Federn in die Klammer eingelassen werden. Z.B, beschreiben die Fig. -5 und 6 durch eine andere Ausführung, in der die Federvorrichtung 16a die Form eines nach oben geformten und von der Basis 14a der Klammer ausgeschnittenen Teils besitzt. Dieser geformte Streifen nisaat ein Anwachsen in der Klemmbeanspruchung auf und bildet auch eine Möglichkeit, die Vorrichtung ebenso wie der Federvorsprung, der oben beschrieben wurde, vorzubeanspruchen.

Die Ausführung gemäß Fig. 7 und 8 zeigen an, daß die Feder auch in anderen Teilen der Vorrichtung angebracht werden kann, wo die Klemmbeanspruchung vorhanden ist. Z.B. ist in der Klammer 10b die Feder 16b in den Sch-ultern 12b ausgebildet. Die ausgeschnittene und geformte Feder 16b kann unter dem Anwachsen der Kleinmbeanspruchung in dem Schulterstück der Klammer zusammengepreßt werden und besitzt so den gleichen Verwendungszweck wie in den anderen Ausführungen der Erfindung. Die Anbringung der Feder in den Schultern der Klammer ermöglicht so eine ununterbrochene angepaßte Fläche 17b, die den ästhetischen Anblick der Vorrichtung verbessert und zusätzlich die Fläche, die festgeklebt werden soll, vergrößert.

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Die Ausführung, wie sie in den Fig. 9 bis 11 dargestellt ist, besitzt eine aufrechtstehende Seitenwand um den gesamten Umfang der Basis - fläche 14c. Der vordere Wandteil 34 und der Rückv;andteil 36 verstärken und kräftigen die Klammer 10c gegen Kräfte wie z.B. F1, die zwischen den Schultern 12c wirken und so eine Abhebung der Basis von der Befestigungs - fläche führen können. Die Wände 34 und 36, die sich quer zur Klammer erstrecken, ermöglichen, daß jede Änderung in der Kräfteverteilung in der Anordnung vollkommen durch den Federvorsprung i6c absorbiert werden kann. Die Vorderwand 34 und der sich nach außen erstreckende Flansch 18c dienen auch als ein Gegenlager, um die Bewegung des Befestigungsteils relativ zu der Klammer zu begrenzen und somit das Befestigungsteil genau mit der Klammer in Stellung zu bringen.

Die Klebeschicht 40 kann aus jeder geeigneten Kleber zusammensetzung bestehen, Jedoch wurde herausgefunden, daß zur Erleichterung der Handhabung und Anwendung ein hitzeaktivierbarer Kleber, wie z.B. Polyvinylbutyralharz wünschenswert ist. Auch sollte bemerkt werden, daß eine Vielzahl von Formungen der Werkstücke existieren, wie z.B. eine Windschutzscheibe mit einer leichten Krümmung. Obwohl die bevorzugten Ausführungen, wie sie oben beschrieben wurden, eine im wesentlichen ebene Bodenseite 14 und angepasste Fläche 17 aufweisen, sollte berücksichtigt werden, daß diese . Flächen so abgeändert werden können, daß sie mit der . Fläche, auf der sie befestigt werden sollen, übereinstimmen.

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So ist offensichtlich, gemäß dieser Erfindung ein Befestigungssystem geschaffen worden, das eine Feder besitzt, die vollständig die Aufgaben, Ziele und Vorteile, die oben gestellt wurden, erfüllt. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, daß viele Alternativen, Modifikationen und Variationen dem Fachmann unter Kenntnis der vorangegangenen Beschreibung offenstehen. Demgemäß sollen alle solchen Alternativen, Modifikationen und Variationen eingeschlossen werden, wie sie unter die Idee und den breitgefassten Bereich der folgenden Ansprüche fallen.

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Claims

P ate η t a η s ρ r ü c h e :

T.yEine Klammer, geeignet zur Befestigung einer Vorrichtung an einer Werkstückoberfläche durch Verwendung einer Klebstoffverbindungsschicht zwischen der angepassten Fläche der Klammer und der Fläche des Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer(10) eine angepasste Fläche (17) und Seitenränder (15) in kurzem Abstand von der angepaßten Fläche besitzt, feine Federvorrichtung(i6) in der Klammer ausgebildet ist, die die Beanspruchung der Klebelinie zwischen der angepassten Fläche und der Arbeitsstück - "fläche verringert, wobei eine Vorrichtung (20) über der Klammer befestigt werden kann durch die Verwendung von sich ergänzenden Schultern (22) an der Vorrichtung, die die Schultervorrichtungar(12) auf der Klammer untergreifen und mit ihr verklemmen.

2. Klammer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Bodenseite (14), ein Paar Seitenwände (15) mit den Schultervorrichtungen (12), die sich von dem Oberteil der Seitenwände nach außen erstrecken, besitzt, wobei die Bodenseite einen durch Hitze aktivierbaren Klebstoff aufweist,

- der es ermöglicht, daß die Klammer an einer ¥erkstück fläche vorbefestigt wird, und darauf folgend ' die Vorrichtungen an ihr befestigt werden.

3. Klammer gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung (16) die Form eines nach oben geschlagenen Teils der Bodenseite besitzt. 6 0 9 8 2 3 / 0 iHJ"5

4. Die Kammer gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung aus einem freitragenden Vorsprung besteht, der sich nach oben von der Bodenseite weg von der angepassten Fläche erstreckt.

5. Die Klammer gemäß Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben geschlagene Teil(i6a) an seinem äußersten Ende mit dem Boden verbunden ist und ein Zwischenteil von dem Boden nach oben ausbeult, geeignet zum federnden Zusammendrücken durch die Klemmvorrichtung, wenn ein Gerät damit verbunden ist.

6. Die Klammer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Außenwandteil besitzt, das die Bodenseite umgibt und sich aufwärts von ihr erstreckt, wobei ein Paar von gegenüberliegenden ¥andteilen Seitenwände mit einer Schultervorrichtung bilden, die sich davon nach außen erstreckt.

7. Die Klammer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung (16, 16a, 1Gc) in der angepassten Fläche liegt und nachgiebig in Richtung der Werkstück fläche zusammengedrückt werden kann.

8. Die Klammer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung(i6b) in der Schultervorrichtung ausgebildet ist und von der angepassten . Fläche weg zusammengedrückt werden kann, wenn eine Vorrichtung dagegengeklemiat ist.

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"9.Eine Anordnung zur Befestigung von Geräten an einer primären Werkstück' - fläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Basisplattenteil (14) eine . ELäche besitzt, die für eine Klebeverbindung mit dem primären Werkstück geeignet ist, zwei gegenüberliegenden Seitenränder (15) des Basisteiles eine Schulter - flächenvorrichtung besitzen, die in kurzem Abstand .zu der einen Fläche liegt, ein Befestigungsteil (20) so ausgebildet ist, daß er gleitend über die Basisplatte in Stellung gebracht werden kann, das Befestigungsteil Vorsprünge (22) besitzt, die von den gegenüberliegenden Seitenrändern (24) nach innen greifen, um die Schulter - flächenvorrichtung zu unterfassen, wenn sie damit verbunden werden, eine Vorrichtung das Befestigungsteil auf der Basisplatte, wenn es darauf angebracht wird, festklemmt, eine Federvorrichtung zwischen den klemmenden Flächen auf den beiden Teilen liegt und dazu geeignet ist, die Spannung an der klebenden Verbindungslinie als das Ergebnis des Klemmdruckes zwischen den beiden Teilen abzubauen .

.10. Die Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisplattenteil und das Befestigungsteil unterschiedliche Temperaturexpansionskoeffizienten besitzen, die Änderungen in den Klemmdrucken zwischen den beiden Elementen nach ihrer . Anbringung und Befestigung miteinander verursachen, wobei der Basisplattenteil einen Absatz besitzt und über eine Bodenseite verfügt, die

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geeignet ist zur Verbindung mit dem primären Werkstück, wobei die Seitenwandteile von der Bodenseite nach oben stehen und nach außen zeigende Flansche besitzen, die die — Schulter - flächenvorrichtung bilden.

11. Die Befestigungsanordnung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisplattenteil rinnenförmig ausgebildet ist.

12. Die Befestigungsanordnung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenseite des Basisplattenteils im wesentlichen von aufrecht stehenden fanden umgeben wird.

13. Die Befestigungsanordnung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisplattenteil und das Befestigungsteil eine Gegenlagervorrichtung (3^) besitzen, die die Gleitbewegung des Befestigungsteils in eine Richtung begrenzt.

14. Die Befestigungsanordnung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Klemmung des Befestigungsteiles eine Feststellschraube besitzt, die durch das Befestigungsteil verläuft und die Basisplatte berührt, um die Klammerteile und die Schulter - flächenvorrichtung miteinander ¹Zu verklemmen.

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15. Die Befestigungsanordnung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellschraube gegen eine Federvorrichtung drückt, die in die Basisplatte geformt wurde, um sich nachgiebig einem Wechsel in dem Klemmdruck zwischen den Befestigungsteil und der Basisplatte anzupassen, wodurch die Spannung der Klebeverbindungslinie im wesentl-ichen konstant bleibt.

16. Die Befestigungsanordnung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Baasplattenteil auf der einen Fläche einen Klebstoff besitzt, diese eine Fläche weiterhin die Federvorrichtung in der Form eines nach oben geschlagenen Teiles zwischen der Schulter - flächenvorrichtung besitzt.

17. Die Befestigungsanordnung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung zv/ischen den Vorsprungteilen und der Schulter - flächenvorrichtung liegt.

18. Die Befestigungsanordnung gemäß Anspruch 1?, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung ein nach oben geschlagener Vorsprung ist, der in die Schulter - flächenvorrichtung gebildet ist.

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