DE4234552C2 - Befestigung einer starren Platte an einer Befestigungsfläche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigung einer starren Platte an einer Befestigungsfläche gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer Vielzahl von unterschiedlichsten Anwendungsfällen ist es erforderlich, eine starre Platte an einer Befesti­ gungsfläche anzubringen. Diese Befestigungsfläche kann eine Fläche einer Maschine, eines Gerätes, eines Möbelstückes, einer Gebäudewand oder dgl. sein. Die Platte kann insbeson­ dere zur Anbringung von Haltevorrichtungen, Geräteteilen, Möbelelementen usw. dienen. Je nach Anwendungsfall muß die Befestigung der Platte an der Befestigungsfläche unter­ schiedlich hohe Belastungen aufnehmen können.

Bei Befestigungsflächen, die ausreichend glatt sind, wie z. B. bei Befestigungsflächen aus Metall, Glas, Kunststoff, geschliffenem Stein oder Holz usw. haben sich als Befesti­ gung flächige Klebeverbindungen bewährt. Wird eine starre Platte flächig auf die Befestigungsfläche geklebt, so weist die Klebeverbindung in der Regel eine sehr hohe Bindefe­ stigkeit gegen ein Abheben senkrecht von der Befestigungs­ fläche auf. Wirkt auf die Platte eine Kippbelastung, so wird eine Kante der Platte mit hoher Kraft von der Befesti­ gungsfläche weggezogen, während die gegenüberliegende Kante der Platte sich als Kippkante an der Befestigungsfläche abstützt. Insbesondere bei hohen Langzeit-Kippbelastungen kann dies zu einem allmählichen Ablösen der Klebeverbindung führen, das an der der Kippkante entgegengesetzten Kante der Platte beginnt. Die Langzeitfestigkeit der Klebeverbin­ dung bei solchen Kippbelastungen hängt wesentlich von den Kriecheigenschaften des Klebstoffes ab. Dabei neigen solche Klebstoffe zu einem stärkeren Kriechen, die die Befesti­ gungsfläche nicht angreifen und sich erforderlichenfalls von der Befestigungsfläche wieder restlos entfernen lassen.

Aus der DE-OS 25 51 609 ist eine Befestigung der eingangs genannten Gattung bekannt. Die an der Befestigungsfläche klebend befestigbare Scheibe weist abstehende flanschartige Ränder auf, die von der Platte hintergriffen werden. In die Platte wird eine Schraube eingedreht, die sich federnd auf der Scheibe abstützt, um die Platte mit der Scheibe fest und spielfrei zu verspannen. Aufgrund dieser festen Verspannung erzeugt ein auf die Platte einwirkendes Kippmoment ein entsprechendes auf die Klebeverbindung zwischen der Scheibe und der Befestigungsfläche wirkendes Kippmoment mit den oben genannten Nachteilen.

Aus der DE 23 28 084 C3 ist eine Befestigung einer starren Platte an einer Befestigungsfläche bekannt, bei welcher auf die Befestigungsfläche eine Scheibe geklebt wird und die starre Platte verkippbar mit der Scheibe verbunden ist. Zwischen die Scheibe und die Platte ist eine elastische Lage, beispielsweise aus Schaumstoff, eingesetzt. Bei dieser Befestigung führt ein auf die starre Platte einwirkendes Kippmoment zunächst zu einem Verkippen der starren Platte unter elastischer Verformung der Zwischenlage, ohne daß die Kippbelastung die Klebeverbindung zwischen der Scheibe und der Befestigungsfläche beansprucht. Kurze Kippbelastungsstöße können auf diese Weise durch die elastische Zwischenlage abgefangen werden. Eine Langzeit-Kippbelastung kann die elastische Zwischenlage jedoch nicht abfedern, so daß auch bei dieser Befestigung eine Langzeit-Kippbelastung die Klebeverbindung in der oben erläuterten Weise beansprucht. Aufgrund der elastischen Zwischenlage ist die Platte nicht starr an der Befestigungsfläche festgelegt.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Befestigung einer starren Platte an einer Befestigungsflä­ che mittels einer flächigen Klebeverbindung zu schaffen, die eine hohe Belastbarkeit, insbesondere auch bei Kippbe­ lastungen, aufweist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Befestigung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf der Idee, die starre Platte nicht unmittelbar auf die Befestigungsfläche zu kleben, sondern für die Klebeverbindung eine Scheibe vorzusehen, mit der die Platte so verbunden ist, daß ein auf die Platte wirken­ des Kippmoment in eine auf die Scheibe wirkende Abhebekraft umgewandelt wird. Wirkt auf die Platte eine Kippbelastung, so stützt sich die Platte mit einer Kippkante an der Befe­ stigungsfläche ab und erzeugt eine an der Scheibe angrei­ fende, senkrecht von der Befestigungsfläche weggerichtete Zugkraft. Gegen eine solche senkrecht zur Fläche der Klebe­ verbindung gerichtete Abhebekraft weist die Klebeverbindung eine hohe Bindefestigkeit auf. Auch bei Verwendung eines wieder ablösbaren Klebstoffes mit entsprechenden Kriechei­ genschaften ergibt sich damit eine hohe Belastbarkeit der Befestigung insbesondere auch bei Langzeitbelastung.

Falls die Platte Kippbelastungen in allen Kipprichtungen aufnehmen soll, ist die Verbindung der Scheibe mit der Platte im Flächenschwerpunkt der Scheibe angeordnet, so daß die Platte gegenüber der Scheibe mit zwei Freiheitsgraden in jeder Richtung verkippt werden kann. Es gibt jedoch auch Fälle, in denen die befestigte Platte einer Belastung nur in einer definierten Kipprichtung ausgesetzt ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Platte an einer vertikalen Wand befestigt ist und nur durch die Schwerkraft eines an der Platte angebrachten oder aufgehängten Gegen­ standes belastet wird. In diesen Fällen kann die Scheibe längs einer zur Ebene der Kippbewegung senkrechten Spiegel­ symmetrieachse mit der Platte verbunden sein. Nur ein Kippmoment mit einem Freiheitsgrad um diese Spiegelsymme­ trieachse kann in der erfindungsgemäßen Weise aufgenommen werden. Eine in der Spiegelsymmetrieachse auf die Scheibe einwirkende Zugbelastung bewirkt auch hier nur eine Abhebe­ kraft senkrecht zur Fläche der Klebeverbindung.

Ist eine dauerhafte Befestigung der Platte an der Befesti­ gungsfläche beabsichtigt, so kann die Scheibe unmittelbar an der Befestigungsfläche angeklebt werden. In häufigen Anwendungsfällen soll jedoch die Befestigung der Platte an der Befestigungsfläche erforderlichenfalls wieder gelöst werden können. In diesen Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Verbindung zwischen Platte und Scheibe lösbar ist. Soll die Platte von der Befestigungsfläche entfernt werden, so kann zunächst die starre Platte von der Scheibe getrennt werden, damit die Scheibe zugänglich wird. Wenn die Scheibe frei zugänglich ist, kann die flächige Klebeverbindung zwischen der Scheibe und der Befestigungsfläche leichter gelöst werden, da nun nicht mehr ein ganzflächiges Abheben senkrecht von der Befestigungsfläche notwendig ist, sondern die Scheibe von ihrem Rand her abschälend getrennt werden kann. Gegen eine abschälende Beanspruchung ist die Bindefe­ stigkeit der Klebeverbindung wesentlich geringer als gegen ein ganzflächiges Abheben.

Um die Klebeverbindung zwischen der Scheibe und der Befe­ stigungsfläche abschälend trennen zu können, kann die Scheibe eine gewisse elastische Biegsamkeit aufweisen. Dadurch ist es möglich, die Scheibe vom Rand her von der Befestigungsfläche abzuheben und längs einer wandernden Trennlinie abzuschälen.

In einer vorteilhaften Ausführung wird das Ablösen weiter durch eine flexible Klebstoffträgerfolie erleichtert, die mit einer klebfähigen Seite an der Befestigungsfläche anliegt und mit einer nicht klebenden Seite lösbar an der Scheibe fixiert wird. Die Scheibe kann in dieser Ausführung völlig starr ausgebildet sein, wodurch zuverlässig gewähr­ leistet ist, daß die Scheibe nur über ihre gesamte Klebe­ verbindungsfläche gleichzeitig von der Befestigungsfläche abgehoben werden kann. Nach dem Trennen der starren Scheibe von der Klebstoffträgerfolie kann diese wegen ihrer Flexi­ bilität relativ leicht von der Befestigungsfläche abgezogen werden, auch wenn ein gut haftender Klebstoff verwendet wird.

Zur lösbaren Fixierung der Klebstoffträgerfolie an der Scheibe kann vorzugsweise eine formschlüssige Verbindung von Scheibe und Klebstoffträgerfolie dienen. Es ist auch möglich, die Klebstoffträgerfolie mittels eines Klettver­ schlusses (selbstverhakender Haftverschluß) an der Scheibe zu fixieren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht der Platte von unten,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Befestigung gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Platte,

Fig. 4 einen Fig. 2 entsprechenden Teilschnitt in vergrößerter Darstellung und

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Platte in einer zweiten Ausführungsform.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 ist die Befesti­ gung einer starren Platte 10 an einer ebenen Befestigungs­ fläche 12 dargestellt. Die starre Platte 10 hat beispiels­ weise eine rechteckige Form und kann eine Metallguß- oder Kunststoffplatte sein. Die Platte 10 dient insbesondere als Befestigungselement, um irgendwelche Teile an der Befesti­ gungsfläche 12 anzubringen. Diese Teile, die an der Platte 10 angebracht sind, können beliebig ausgebildet sein und sind daher nicht dargestellt.

Die Platte 10 weist an ihrer der Befestigungsfläche 12 zugewandten Unterseite einen flachen Hohlraum 14 auf. Um eine möglichst großflächige Klebeverbindung zu erhalten, ist der Hohlraum 14 großflächig ausgebildet und läßt vor­ zugsweise nur einen umlaufenden Rand 16 der Unterseite der Platte 10 stehen. In den Hohlraum 14 ist eine Scheibe 18 eingesetzt, die den Hohlraum 14 im wesentlichen ausfüllt, um eine großflächige Klebeverbindung zu ermöglichen. Die Unterseite der Scheibe 18 ist mittels einer flächigen Klebeverbindung 20 an der Befestigungsfläche 12 befestigt. Der Rand 16 der Platte 10 liegt auf der Befestigungsfläche 12 auf.

Im Flächenschwerpunkt der Scheibe 18, d. h. bei der darge­ stellten rechteckigen Form der Scheibe 18 im Schnittpunkt der Diagonalen, weist die Scheibe 18 an ihrer Oberseite eine Erhöhung 22 auf. Im Flächenschwerpunkt mittig in der Erhöhung 22 ist eine Gewindebohrung 24 in die Scheibe 18 eingebracht. Die Platte 10 weist axial fluchtend mit der Gewindebohrung 24 einen Durchbruch 26 auf. Der Durchbruch 26 ist von der Oberseite der Platte 10 her durch eine kugelkalottenförmige Einsenkung 28 erweitert. Eine Schraube 30 ist von oben in die Platte 10 eingesetzt, durchgreift den Durchbruch 26 und ist in die Gewindebohrung 24 eindreh­ bar. Die Schraube 30 weist einen Kopf auf, der an seiner schaftseitigen Unterseite kugelkalottenförmig abgerundet ist, so daß er in Verbindung mit der Einsenkung 28 ein Kugelgelenk bildet. Dieses Kugelgelenk von Schraube 30 und Einsenkung 28 ergibt eine pendelnde Lagerung zwischen Platte 10 und Scheibe 18, die ein geringes gegenseitiges Verkippen von Platte 10 und Scheibe 18 in jeder Richtung ermöglicht.

Die Scheibe 18 weist an ihrer der Befestigungsfläche 12 zugewandten Unterseite eine in Querrichtung über die ganze Breite der Scheibe 18 durchgehende Aussparung 32 auf. In dieser Aussparung 32 sind parallel zueinander über die ganze Breite durchlaufende rechtwinklig abgewinkelte Pro­ filwinkel 34 an der Scheibe 18 ausgeformt. Die Scheibe 18 mit der Aussparung 32 und den Profilwinkeln 34 ist vorzugs­ weise ein Stranggußprofilteil aus Aluminium oder einem sonstigen Material, welches eine ausreichende Steifigkeit der Scheibe 18 gewährleistet.

Die Klebeverbindung 20 wird durch eine Klebstoffträgerfolie 36 bewirkt. Die Klebstoffträgerfolie 36 ist eine extrudier­ te flexible Kunststoffolie, deren Abmessungen im wesentli­ chen den Abmessungen der Aussparung 32 entsprechen. Die Klebstoffträgerfolie 36 ist an ihrer Unterseite mit einem Klebstoff 38 beschichtet, der eine gute Bindefestigkeit mit der Befestigungsfläche 12 aufweist, jedoch ein rückstands­ loses Ablösen von der Befestigungsfläche 12 ermöglicht. Die Klebstoffträgerfolie 36 weist an ihrer Oberseite Profilwin­ kel 40 auf, die in Anzahl, Abstand und Form den Profilwin­ keln 34 der Scheibe 18 entsprechen. Die Profilwinkel 40 der Klebstoffträgerfolie 36 sind jedoch den Profilwinkeln 34 der Scheibe 18 entgegengesetzt gerichtet, so daß die Pro­ filwinkel 34 und 40 ineinandergreifen können, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, um die Klebstoffträgerfolie 36 und die Scheibe 18 gegen ein Abheben senkrecht zur Ebene der Befe­ stigungsfläche 12 formschlüssig miteinander zu verbinden. Die Klebstoffträgerfolie 36 weist weiter zwischen den Profilwinkeln 40 ebenfalls über die gesamte Breite durchge­ hende Sollbruchlinien 42 mit verringerter Materialstärke auf.

In einer abgewandelten Ausführung können die Profilwinkel 34 der Scheibe 18 auch durch eine der Klebstoffträgerfolie 36 entsprechende Kunststoffolie gebildet sein, die in die Aussparung 32 der Scheibe 18 geklebt wird.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Befestigung erläu­ tert.

Zunächst wird die Klebstoffträgerfolie 36 mittels des Klebstoffes 38 auf die Befestigungsfläche 12 aufgeklebt. Die Scheibe 18 wird auf die Klebstoffträgerfolie 36 so aufgesetzt, daß die Profilwinkel 34 der Scheibe 18 (in Fig. 4 rechts) neben den Profilwinkeln 40 auf der Kleb­ stoffträgerfolie 36 aufsitzen. Dann wird die Scheibe 18 gegen die Klebstoffträgerfolie 36 (in Fig. 4 nach links) verschoben, so daß sich die Profilwinkel 34 und 40 in der in Fig. 4 gezeigten Weise verhaken. Anschließend wird eine Arretierungsschiene 44 in einen der Hohlräume zwischen der Klebstoffträgerfolie 36 und der Scheibe 18 geschoben. Die Arretierungsschiene 44 hat eine solche Breite, daß sie sich mit einer Längskante an einem Profilwinkel 34 der Scheibe 18 und mit der anderen Längskante an einem Profilwinkel 40 der Klebstoffträgerfolie 36 abstützt. Die Arretierungs­ schiene 44 verhindert dadurch, daß sich die Scheibe 18 wieder gegenüber der Klebstoffträgerfolie 36 verschieben kann und die Profilwinkel 34 und 40 außer Eingriff kommen können.

Die Scheibe 18 ist nun mittels der Klebstoffträgerfolie 36 fest an der Befestigungsfläche 12 festgelegt.

Nun wird die Platte 10 auf die Scheibe 18 gesetzt und mittels der Schraube 30 an der Scheibe 18 befestigt. Die Schraube 30 wird dabei so weit in die Scheibe 18 einge­ dreht, bis die Platte 10 mit ihrem Rand 16 fest auf der Befestigungsfläche 12 aufsitzt. Die pendelnde Verbindung der Platte 10 und der Scheibe 18 über das Kugelgelenk von Schraube 30 und Einsenkung 28 erleichtert das vollständige Aufsitzen der Platte 10 entlang ihres gesamten Umfangs. Die Erhöhung 22 auf der Oberseite der Scheibe 18 dient als Anschlag zwischen Scheibe 18 und Platte 10 und stellt sicher, daß beim Anziehen der Schraube 30 die Scheibe 18 nicht so weit in den Hohlraum 14 hineingezogen werden kann, daß hierdurch die Klebeverbindung 20 zwischen Scheibe 18 und Befestigungsfläche 12 belastet wird.

Wirkt auf die Platte 10 nun ein Kippmoment, so wird die Platte 10 mit der Seite ihres Randes 16, in welche das Kippmoment gerichtet ist, gegen die Befestigungsfläche 12 gedrückt. Das Kippmoment sucht nun die Platte 10 von der Befestigungsfläche 12 abzuheben, wobei die gegen die Befe­ stigungsfläche 12 gedrückte Kante des Randes 16 als Kipp­ kante wirkt. Das auf die Platte 10 wirkende Kippmoment übt über die Schraube 30 eine Zugkraft auf die Scheibe 18 aus. Da die Schraube 30 im Flächenschwerpunkt der Scheibe 18 angeordnet ist, wirkt diese Zugkraft als senkrecht zur Klebeverbindung 20 gerichtete Abhebekraft auf die Scheibe 18. Gegen eine solche senkrecht zur Ebene der Befestigungs­ fläche 12 gerichtete Abhebekraft weist die Klebeverbindung 20 ihre maximale Bindefestigkeit auf.

Soll die Platte 10 von der Befestigungsfläche 12 gelöst werden, so wird zunächst die Schraube 30 herausgedreht, so daß die Platte 10 von der Scheibe 18 abgenommen werden kann. Dann wird die Arretierungsschiene 44 herausgezogen. Nun kann die Scheibe 18 wieder gegen die Klebstoffträgerfo­ lie 36 verschoben werden, so daß die Profilwinkel 34 und 40 außer Eingriff kommen und die Scheibe 18 weggenommen werden kann. Es haftet nun nur noch die Klebstoffträgerfolie 36 an der Befestigungsfläche 12. Die Klebstoffträgerfolie 36 kann nun wegen ihrer Flexibilität relativ leicht von der Befe­ stigungsfläche 12 abgezogen werden. Das Abziehen der Kleb­ stoffträgerfolie 36 wird dadurch erleichtert, daß diese wegen ihrer Flexibilität entlang einer wandernden Trennli­ nie abgeschält werden kann, wobei die Bindefestigkeit der Klebeverbindung 20 gegen ein Abschälen wesentlich schwächer ist als gegen ein ganzflächiges Abheben. Weiter wird das Abschälen der Klebstoffträgerfolie 36 durch die Sollbruch­ linien 42 begünstigt, da die Klebstoffträgerfolie 36 beim Abziehen entlang dieser Sollbruchlinien 42 reißt und in schmalen Streifen abgezogen werden kann.

Fig. 5 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei welchem die Platte 10 an einer vertikalen Befestigungsflä­ che 12 angebracht ist und an der Platte 10 nur ein Kippmo­ ment angreift, das durch das Gewicht eines an der Platte 10 angebrachten Gegenstandes verursacht wird.

In dieser Ausführungsform können mehrere Verbindungspunkte zwischen der Platte 10 und der Scheibe 18 vorgesehen sein, die auf der horizontalen Spiegelsymmetrieachse 46 der Scheibe 18 angeordnet sind.

Wirkt in dieser Ausführungsform das durch die Schwerkraft verursachte Kippmoment auf die Platte 10, so ergibt sich eine Kippbewegung um die untere horizontale Kante der Platte 10. Diese Kippbewegung verursacht eine Zugkraft, die entlang der Spiegelsymmetrieachse 46 auf die Scheibe 18 einwirkt. Da die Scheibe 18 zu dieser Spiegelsymmetrieachse 46 flächenzentriert ist, erzeugt auch diese Zugkraft nur eine Abhebekraft senkrecht zur Befestigungsfläche 12.

Diese Ausführungsform, die im übrigen mit der Ausführungs­ form der Fig. 1 bis 4 übereinstimmt, hat selbstverständ­ lich die vorteilhafte hohe Bindefestigkeit nicht gegenüber Kippmomenten, die in Richtung der Spiegelsymmetrieachse 46 wirken.

Claims (11)

1. Befestigung einer starren Platte an einer Befestigungsfläche, mit einem zwischen der Platte und der Befestigungsfläche gebildeten flächigen Hohlraum und mit einer in diesem Hohlraum angeordneten Scheibe, die mittels einer flächigen Klebeverbindung an der Befestigungsfläche befestigbar ist, wobei die Scheibe und die Platte so miteinander verbunden sind, daß die Kraft einer auf die Platte einwirkenden Kippbelastung in die Scheibe eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (10) im befestigten Zustand sich mit ihrem die Scheibe (18) übergreifenden Rand (16) fest auf der Befestigungsfläche (12) abstützt und daß die Platte (10) und die Scheibe (18) gegeneinander verkippbar miteinander verbunden sind, so daß eine mit dem sich abstützenden Rand (16) als Kippkante auf die Platte (10) einwirkende Kippbelastung als senkrecht zur Klebeverbindung (20) gerichtete Abhebekraft auf die Scheibe (18) wirkt.

2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (18) in ihrem Flächenschwerpunkt mit der Platte (10) verbunden ist.

3. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (18) mindestens eine Spiegelsymmetrie­ achse (46) aufweist und längs dieser Spiegelsymmetrie­ achse (46) mit der Platte (10) verbunden ist.

4. Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (10) und die Scheibe (18) lösbar miteinander verbunden sind.

5. Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (18) und die Platte (10) mittels eines Gewindes (Schraube 30, Gewin­ debohrung 24) miteinander verbunden sind.

6. Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Scheibe (18) mit der Platte (10) eine pendelnde Bewegung zu­ läßt.

7. Befestigung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (Erhöhung 22) die Bewegung der Scheibe (18) in den Hohlraum (14) begrenzt.

8. Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeverbindung (20) einen Klebstoff aufweist, der die Befestigungsfläche (12) nicht angreift und von der Befestigungsfläche (12) wieder lösbar ist.

9. Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeverbindung (20) wenigstens eine flexible Klebstoffträgerfolie (36) aufweist, die mit einer klebfähigen Seite an der Befe­ stigungsfläche (12) anliegt und mit der anderen nicht klebenden Seite trennbar an der starren Scheibe (18) fixierbar ist.

10. Befestigung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffträgerfolie (36) und die Scheibe (18) formschlüssig aneinander fixierbar sind.

11. Befestigung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffträgerfolie (36) und die Scheibe (18) mittels eines Klettverschlusses aneinander fixierbar sind.