DE2812665A1 - Vorrichtung zum befestigen und spannen eines duennen films - Google Patents

Vorrichtung zum befestigen und spannen eines duennen films

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Description

Vorrichtung zum Befestigen und Spannen eines dünnen Films
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen und Spannen eines dünnen Films und insbesondere eines Films aus Kunststoff, wie er für ebene Sonnenzellen verwendbar ist, wobei zwei Profile vorgesehen sind, deren Querschnitt ungefähr U-förmig ist und die, in transversaler Richtung, ineinander eingreifbar ausgestaltet sind, wenn die öffnungen der beiden ü-förmigen Querschnitte zueinander gerichtet sind, wobei eines der Profile eine Aussparung aufweist und mit dem Filmhalter fest verbunden ist oder den Filmhalter bildet und das andere Profil einen Vorsprung sowie einen zum ersten Profil komplementären Querschnitt aufweist.
In vielen Fällen ist es erforderlich, einen dünnen Film, beispielsweise eine Kunststoffolie, leicht über eine große Oberfläche zu spannen. Dies ist z.B. der Fall bei den Außenhäuten von ebenen Sonnenzellen in einem aus Profilstücken gebildeten Rahmen.
Die herkömmlichen Lösungen zum leichten Spannen eines Kunststofffilms in einem Rahmen sind noch unbefriedigend, da sie umständlich und aufwendig sind.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, diese Nach-
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teile zu vermeiden und eine besonders einfache Vorrichtung zu schaffen, mittels derer der Film leicht aufgebracht und gespannt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe wird mit den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen erzielt. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der Film wird also zwischen den Flanschen oder Flügeln der beiden Profile eingeklemmt, wobei sie dergestalt zusammenwirken, daß beim Vergrößern der auf den Film ausgeübten Spannung die Klemmwirkung der Flansche aufgrund einer Eckenwirkung ansteigt.
Die beiden Profile sind vorzugsweise so ausgestaltet, daß unter Aufrechterhaltung einer Vorspannung auf den Film, das mit dem Vorsprung versehene Profil geneigt zur Querrichtung in das mit der Aussparung versehene Profil teilweise eingreift und daß anschließend ein Verschwenken des mit dem Vorsprung versehenen Profils um ein als Angel dienendes Seitenteil des mit der Aussparung versehenen Profils erfolgt, wobei diese Schwenkbewegung eine Erhöhung der Filmspannung bewirkt, bis am Ende der Schwenkbewegung und nach vollständigem Eingreifen des mit dem Vorsprung versehenen Profils in das mit der Aussparung versehenen Profil, eine Blockierung des Filmes mittels Selbstklemmwirkung erfolgt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen und Spannen weist den Vorteil auf, daß nach dem Ineinandergreifen der beiden Profile ein plötzliches Ausrücken des mit dem Vorsprung versehenen Profils aus dem mit der Aussparung versehenen Profil aufgrund einer starken auf den Film ausgeübten Zugkraft unmöglich ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher er-
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läutert, in der vorteilhafte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt eines Profilstückes, das aus zwei mit Aussparungen versehenen Profilen zusammengesetzt ist, in die zwei mit Vorsprüngen versehene Profile unterschiedlichen Querschnitts eingreifen um dergestalt einen Kunststoffilm festzuhalten und zu spannen und
Figur 2 einen ähnlichen Querschnitt, wobei die mit Vorsprüngen versehenen Profile in einer geneigten Zwischenstellung dargestellt sind, die sie beim Eingreifen in Querrichtung in die mit Aussparungen versehenen Profile durchlaufen.
In den Figuren ist mit 1 ein zusammengesetztes Profilstück bezeichnet, das zwei mit Vorsprüngen versehene Profile enthält, die zu zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Befestigen und Spannen gehören, wobei mit 2 ein oberes mit einer Aussparung versehenes Profil und mit 3 ein unteres mit einer Aussparung versehenes Profil bezeichnet sind. In dieses obere Profil 2 und unteres Profil 3 greifen entsprechend ein oberes mit einem Vorsprung versehenes Profil 4 und ein unteres mit einem Vorsprung versehenes Profil 5 ein, umso ein Befestigen und Spannen eines oberen Films 6 und eines unteren Filmes 7 zu gewährleisten. Die beiden Filme können z.B. zu einer ebenen Sonnenzellenanlage gehören. Das obere mit einer Aussparung versehene Profil 2 hat einen ungefähr ü-förmigen Querschnitt, der nach oben offen ist, wobei der innere Teil des U-förmigen Querschnitts ungefähr sinusförmig ist. Das mit einer Aussparung versehene Profil 2 weist einen senkrechten äußeren Flügel oder Flansch 8 auf, einen inneren senkrechten Flansch 9 und ein unteres Mittelteil 11,das die beiden Flansche verbindet. Der untere senkrechte Flansch 8 weist,
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von oben nach unten und innen gesehen, ein erstes oberes nach innen zi^gebogenes Teil 9a auf/ dessen Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig ist, ein zweites eine Nut 9b bildendes Teil, dessen Krümmungsradius kleiner als derjenige des ersten Teils 9a ist, ein drittes hervorspringendes Teil 9c, das deutlich weniger weit hervorragt als das Teil 9a sowie noch ein viertes eine Nut in Verbindungsbereich mit dem unteren Mittelteil 11 bildendes Teil 9d.
Der äußere Flansch 8 des oberen mit einer Aussparung versehenen Profils 2 ist kürzer als der innere Flansch 9, wobei jedoch sein oberes Ende auf der gleichen Höhe liegt wie das obere Ende des inneren Flansches 9, über das der obere Film 6 verläuft. Der Flansch 8 weist von oben nach unten gesehen ein erstes Teil 8a auf, das eine Einführkante bildet, die leicht nach innen geneigt ist sowie ein darauf folgendes zweites Teil 8b, das eine Nut an der Verbindungsstelle des Flansches 8 mit dem unteren Mittelteil 11 bildet.
Das obere mit einem Vorsprung versehene Profil 4 weist einen U-förmigen Querschnitt auf, der nach unten offen ist und einen inneren Flansch 12, einen äußeren Flansch 13 sowie ein oberes waagrechtes Mittelteil 14, das die beiden Flansche 12, 13 miteinander verbindet.
Die Formen der Flansche 12 und 13 des oberen mit einem Vorsprung versehenen Profils 4 sind an die inneren Ausgestaltungen der beiden Flansche 8,9 des oberen mit einer Aussparung versehenen Profils 2 angepaßt. Dazu weist der innere Flansch 12 des mit einem Vorsprung versehenen Profils 4 nacheinander von oben nach unten gesehen auf seiner Außenseite ein erstes konkaves Teil 12a auf, das eine Nut bildet, deren Krümmungsradius gleich dem des ge-
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bogenen Teils 9a ist, unterhalb davon ein zweites Teil, das einen Vorsprung 12 kreisförmigen Querschnitts bildet, mit einem Krümmungsradius, der im wesentlichen gleich demjenigen der Nut 9b ist, wobei der Vorsprung 12b relativ zur oberen Nut 12a nach außen verschoben, ist, ein drittes Teil, das eine Nut 12c bildet, in die der Vorsprung 9c eingreift sowie schließlich ein abgerundetes unteres Abschlußteil 12d, das in die Nut 9d eingreift.
Der äußere Flansch 13 des oberen mit einem Vorsprung versehenen Profils 4 ist nach unten und leicht nach innen geneigt, wobei sein oberes Teil 13a im wesentlichen zur geneigten Einführkante 8a des äußeren Flansches 8 parallel ist. An seinem unteren Teil weist der Flansch 13 eine nach außen hervorspringende· Wulst 13b auf, der in die Mut 8b eingreift und ihrer Form im wesentlichen entspricht.
In Figur 1 ist die Art dargestellt, in der der obere Film 6 eingespannt wird. Der Film verläuft nacheinander zwischen den Flanschen 12 und 9 von oben nach unten, wobei er zwischen den verschiedenen Vorsprüngen und Nuten sinusförmig verläuft und zwischen ihnen eingeklemmt und eingespannt ist, wonach er quer im unteren Teil des mit einer Aussparung versehenen Profils 2 verläuft, um endlich zwischen dem unteren Wulst 13b des Flansches 13 und der Nut 8b zu verlaufen, wobei er auch an dieser Stelle eingeklemmt wird. Das Ende des Films 6 steigt danach wieder auf und verläuft frei zwischen den oberen Teilen 8a und 13a der Flansche 8 und 13.
Auch Figur 2 zeigt die Art, in der der obere Film 6 festgehalten und eingespannt ist. Zuerst wird dem Film 6 eine bestimmte Vorspannung erteilt, indem er zwischen den unteren Enden der beiden Flansche 12 und 13 des mit einem Vorsprung versehenen Profils verläuft, wonach der Film über den oberen Vorsprung 9a des
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Flansches 9 des mit einer Aussparung versehenen Profils 2 verläuft. Das obere Profil 4 wird anschließend in eine geneigte Querstellung gebracht, wie es in Figur 2 dargestellt ist, wodurchjüie Nut 12a des Flansches 12 auf den Vorsprung 9a zu liegen kommt und dergestalt ein Kugelgelenk bildet. In diesem Augenblick ist der Film eingeklemmt, wobei er bereits leicht zwischen dem als Kugelgelenk dienenden Vorsprung 9a und der Nut 12a gespannt wird. Außer dieser Einklemmzone ist der Rest des Films relativ frei.
Damit das mit einem Vorsprung versehene Profil 4 vollständig in das.mit einer Aussparung versehene Profil 2 eingreift, läßt man das Profil 4 um den als Kugelgelenk dienenden Vorsprung 9a des Profils 2 schwenken und zwar in einer Richtung, die der Pfeilrichtung von Figur 2 entgegengesetzt ist. Dadurch erhält man ein Ansteigen der Filmspannung, da letzterer eine Gleitbewegung ausführt und sich dabei über die Oberfläche des als Kugelgelenk dienenden Vorsprungs 9a erstreckt. Am Ende der Schwenkbewegung greifen die beiden Vorsprünge 12b und 12d in die entsprechenden Nuten 9b und 9d dergestalt ein, daß der Film 6 zwischen den Flanschen 9 und 12 eingeklemmt ist und eine durch die Hindernisse gebildete sinusförmige Gestalt annimmt.
Während der Schwenkbewegung gleitet der äußere Flansch 13 des Profils 4 zuerst über die Einführkante 8a und zwar mittels seines unteren Wulstes 13b bis dieser letztere in den Boden der unteren Nut 8b eingreift und dort festsitzt.
Während der Gleitbewegung des unteren Wulstes 13b des Flansches über die Einführkante 8a wird der Film 6 nur an einem einzigen Punkt festgeklemmt d.h. an der Kontaktstelle des Wulstes 13b mit der Kante 8a, wodurch schließlich eine perfekte Befestigung des Films erzielt wird.
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Ist das mit einem Vorsprung versehene Profil 4 vollständig in dem mit einer Aussparung versehenen Profil 2 in Eingriff, so ist ein Ausrücken selbst bei Auftreten einer starken Zugkraft auf den Film 6 unmöglich. Wie man sieht, bildet der in der Nut 9b sitzende Vorsprung 12b des Flansches 12 einen positiven Anschlag, der einem jeglichen ungewollten Verrücken des mit einem Vorsprung versehenen Profils 4 entgegenwirkt.
Die Vorrichtung zum Befestigen des unteren Films 7 verwendet ein mit einer Aussparung versehenes unteres Profil 3, dessen Querschnitt ungefähr U-förmig ist mit der öffnung nach oben, sowie ein mit einem Vorsprung versehenes Profil 5, dessen Querschnitt ungefähr M-förmig ist, wobei die beiden äußeren Flansche 15 und 16 des mit einem Vorsprung versehenen Profils 5 leicht nach unten auseinander verlaufen und an ihren unteren Enden in VorSprünge 17 und 18 übergehen, die sich in horizontaler Richtung nach außen erstrecken.
Das untere mit einer Aussparung versehene Profil 3 weist zwei senkrechte Flansche auf, die sich nach oben erstrecken, nämlich einen inneren Flansch 19 und einen äußeren Flansch 21, die an ihren unteren Teilen über ein waagrechtes Mittelstück 22 miteinander verbunden sind. In den inneren unteren Winkeln, die durch die Flansche 19 und 21 und das Mittelstück 22 gebildet werden, sind entsprechende abgerundete Nuten 23 und 24 vorgesehen, die gegenüber den Vorsprüngen 17 und 18 des Profils 5 angeordnet sind und die im wesentlichen im Querschnitt gesehen den gleichen Krümmungsradius aufweisen.
Wie Figur 1 zeigt, verläuft der Film 7, wenn das Profil 5 in Klemmstellung innerhalb des unteren Profils 3 angeordnet ist, unter Einspannung zwischen dem inneren Flansch 15 des Profils und der Innenfläche des Flansches 19, wobei letztere ungefähr die
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gleiche Neigung wie der Flansch 15 aufweist, d.h. daß sie von oben nach unten und von innen nach außen des Profils 3 geneigt ist. Der Film verläuft anschließend zwischen dem Vorsprung 17 und der Nut 23, danach waagrecht entlang dem unteren Mittelteil 22 und steigt ungefähr senkrecht an, wobei er um den Vors prung 18 ver1auf t.
Das Einspannen des mit einem Vorsprung versehenen Profils 5 im mit der Aussparung versehenen Profil 3 wird durch elastische Bauteile 25 vervollständigt, die von oben nach unten und von außen nach innen im Profilstück 1 geneigt angeordnet sind. Jedes elastische Bauteil 25 stützt sich einerseits in die Aushöhlung der oberen Fläche 26 mit V-förmigem Querschnitt, die mit der öffnung nach oben im Profil 5 angeordnet ist und andererseits auf eine gebogene Stützfläche 27, die im zusammengesetzten Profil 1 vorgesehen ist, d.h. insbesondere auf die untere Fläche des Mittelteils 11 des oberen mit der Aussparung versehenen Profils 2. Das elastische Teil 25 bildet eine Strebe, die das untere Profil 5 im Profil 3 fest eingeklemmt und es an einem plötzlichen Austreten hindert. Das äußere Ende des unteren Films 7 wird vorzugsweise zwischen dem elastischen Bauteil 25 und der Stützfläche festgeklemmt, wie es in Figur 1 dargestellt ist.
Figur 2 zeigt, wie der untere Film 7 zwischen den beiden Profilen 5 und 3 befestigt und eingespannt ist. Zuerst wird der Film 7 dadurch vorgespannt, daß er über die obere Fläche und die innere geneigte Fläche des inneren Flansches 19 verläuft und anschließend zwischen dem Vorsprung 17 und der iNüt 23. Das mit dem Vorsprung versehene Profil 5 greift in das mit der Aussparung versehene Profil 3 ein, wobei es quer derart geneigt ist, daß sein Vorsprung 17 in die Nut 23 eingreifen kann. Der Rest des Films erstreckt sich quer zum Profil 3 und ist punktweise entlang der Kontaktlinie zwischen dem Vorsprung 18 und dem äußeren Flansch
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sowie der inneren senkrechten Fläche des äußeren Flansches 21 des Profils 3 eingeklemmt.
Wird schließlich das Profil 5 in das Profil 3 eingepreßt, so ist der Film 7 endgültig festgeklemmt und blockiert zwischen den Flanschen 15 und 19, wobei er einen relativ sinusförmigen Verlauf nimmt. Eine zusätzliche Einklemmung des Films erhält man, wenn das elastische Bauteil 25 eingesetzt wird, das den festen Sitz des Profils 5 sicherstellt, wodurch der Film 7 zwischen dem elastischen Element 25 und der Stützfläche 27 festgehalten wird.
Auch hierbei tritt beim Hineindrücken des Profils 5 in das Profil 3 durch die Schwenkbewegung um das Gelenk, das durch den in die Nut 23 eingreifenden Vorsprung gebildet wird, ein Ansteigen der Spannung des Films 7 ein.
Aus der vorhergehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Befestigungsvorrichtungen für den oberen Film und den unteren Film unterschiedlich ausgestaltet sind. Insbesondere weist die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung für den unteren Film mit den beiden Profilen 3 und 5 den Vorteil auf, erheblich an Platz einzusparen.
Die Tatsache, daß das Randstück des unteren Films 7 entlang dem Vorsprung 18 nach oben steigt und zwar bis zur Einklemmstelle zwischen dem elastischen Bauteil 25 und der Stützfläche 27, ermöglicht das Erzeugen einer kontinuierlichen Spannung entlang des zusammengesetzten Profilstückes 1, wodurch die Isolation der Gesamtheit des durch die Profilstücke 1 gebildeten Rahmens erheblich verbessert wird.
8 0 9 8 41/0730 OR'G'MAL INSPKTED

Claims (7)

  1. Dlpl.-Phys. U. M. Haft 8 Mönctien 22 deri
    Uaxlmilianstr. 15 Patentanwalt
    Tel 29 4818
    H 251
    Michel Chatelain, Bel Horizon, Avenue Beauregarcl, Gran-Gevrier 74000 Annecy, Frankreich
    Patentansprüche
    Vorrichtung zum Befestigen und Spannen eines dünnen Films, insbesondere einer Kunststoffolie, für ebene Sonnenzellen, wobei zwei Profile vorgesehen sind, deren Querschnitt ungefähr U-förmig ist und die, in transversaler Pichtung, ineinander einrrreifbar ausgestaltet sind, wenn die öffnungen der beiden U-förmigen Querschnitte zueinander gerichtet sind, wobei eines der Profile eine Aussparung aufweist und mit dem Filmhalter fest verbunden ist oder den Filmhalter bildet und das andere Profil einen Vorsprung sowie einen zum ersten Profil komplementären Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß der Film (6) zwischen zwei ersten Flanschen der beiden ineinandergreifenden Profile derart eingespannt und festgeklemmt ist, daß der Film entlang einem Mittelteil (11, 12) eines mit einer Aussparung versehenen Profils (2, 3) zu liegen kommt und anschließend zwischen den zweiten Flanschen zu liegen kommt, die entgegengesetzt zu den ersteren der beiden Profile angeordnet sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (6) an der Austrittsstelle zwischen zwei inneren Flanschen (9, 12 ) eingeklemmt ist, die zu einem mit einer Aussparung ver-
    ORiG/NAL fNSPPCTED 809841/0730
    sehenen Profil (2) und einem mit einem Vorsprung versehenen Profil (4) gehören, daß der innere Flansch (9) des mit der Aussparung versehenen Profils (2) an seinem oberen entgegengesetzt zum Mittelteil (11) des mit der Aussparung versehenen Profils angeordneten Ende einen gebogenen Vorsprung (9a) aufweist, der nach dem Profilinneren weist, mit einem gebogenen Querschnitt, wobei der Vorsprung mit einer Nut (12a) gleicher Form zusammenwirkt, die außen und in der Nähe des Mittelstücks (14) am inneren Flansch (12) des mit dem Vorsprung versehenen Profils (4) angeordnet ist, so daß der Vorsprung (9a) und die Nut (12a) ein Kugelgelenk bilden, um das das mit dem Vorsprung versehene Profil (4) beim Eingreifen in das mit der Aussparung versehene Profil (2) verschwenkbar ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Flansch (9) des mit der Aussparung versehenen Profils (2) nacheinander von oben nach unten unterhalb des ersten einen Vorsprung bildenden und nach innen gerichteten Teils (9a) ein zweites Teil auf v/eist, das eine Nut (9b) bildet, ein drittes nach innen hervorspringendes Teil, das einen Vorsprung (9c) bildet, sowie ein viertes Teil, das eine Nut (9d) bildet an der Verbindungsstelle des Flansches (9) mit dem Mittelteil (11) des mit der Aussparung versehenen Profils (2), während das mit dem Vorsprung versehene Profil (4) komplementär ausgestaltete Vorsprünge und Nuten aufweist, unterhalb der oberen Nut (12a), d.h. ein zweites Teil (12b) in Form eines Vorsprungs, der in die Nut (9b) des Flansches (9) eingreift, eine Nut (12c), in die der Vorsprung (9c) des Flanschss(9) eingreift und schließlich am Ende des Flansches (12) einen Vorsprung (12d), der eine Wulst bildet und in die Nut (9d) des vierten Teils des Flansches (9) eingreift.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekenn-
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    28126TdB
    zeichnet, daß der äußere Flansch (8) des mit der Aussparung versehenen Profils (2) auf seiner Innenseite von oben nach unten einen Einführungsrand (8a) aufweist, der nach innen geneigt ist sowie eine untere Nut (8b) an der Stelle, wo der äußere Flansch mit dem Mittelteil des mit der Aussparung versehenen Profils (2) verbunden ist und daß der äußere Flansch (13) des mit einem Vorsprung versehenen Profils (4) demgegenüber ein erstes leicht nach innen geneigtes Teil (13a) aufweist, das am Ende der Einführung im wesentlichen parallel zum geneigten Rand (8a) des äußeren Flansches (8) angeordnet ist, sowie ein zweites unteres Teil (13b), das einen Wulst bildet, der in die Nut (8b) des äußeren Flansches des mit der Aussparung versehenen Profils (2) eingreift.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Vorsprung versehene Profil (5) einen ungefähr M-förmigen Querschnitt aufweist, dessen beide Seitcnf!ansehe (15, 16) sich leicht nach außen erstrecken und an ihren Enden in VorSprünge (17, 18) übergehen, die sich horizontal nach außen erstrecken und daß das mit der Aussparung versehene Profil (3), das in das mit dem Vorsprung versehene Profil (5) eingreift, einen inneren Flansch (19) und einen äußeren Flansch (21) aufweist, die durch ein waagrechtes Mittelstück (22) verbunden sind, wobei entsprechende Nuten (23, 24) in den inneren Winkeln vorgesehen sind, die durch die Fransen?(19, 21) und das Mittelteil (22) gebildet sind und daß diese Nuten derart ausgestaltet sind, daß sie die äußeren Vorsprünge (17, 18) aufnehmen, die an den Enden der Flansche (15, 16) des mit dem Vorsprung versehenen und einen M-förmigen Querschnitt aufweisenden Profils (5) angeordnet sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Flansch (19) des mit der Aussparung versehenen Profils (3) von oben nach unten eine innere Fläche aufweist, die leicht nach
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    außen geneigt ist in Richtung des Mittelteils (22) des mit der Aussparung versehenen Profils (3) und daß diese Fläche im wesentlichen parallel zum benachbarten Flansch (15) des mit dem Vorsprung versehenen Profils (5) ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Vorsprung versehene und einen M-förmigen Querschnitt aufweisende Profil in dem mit der Aussparung versehenen Profil (3) durch wenigstens ein elastisches Bauteil (25) gehalten wird, das sich einerseits in einem Hohlraum der oberen mit einem V-förmigen Querschnitt versehenen und nach oben hin zum Profil (5) offenen Fläche abstützt und andererseits auf eine Stützfläche (27) abstützt.
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