HINTERGRUND DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einfassungsabdeckung mit
einem Verriegelungsverschluss Merkmal zum Befestigen der
Abdeckung an ein Anschluss-Grundteil, und insbesondere auf
einen Verriegelungsverschluß der einen Plattenträger mit
kragenden Enden hat, die jeweils Schlitze ergreifen, die an
einer inneren Oberfläche des Grundteils bereitgestellt sind.
STAND DER TECHNIK
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Verriegelbare Abdeckungen werden normalerweise bei einer
Endmontage eines mehrere Komponenten umfassenden produzierten
Artikels verwendet, um die Abdichtung von zugänglichen
Hohlräumen oder Installationsöffnungen, die für die
Installation von Bauteilen bei früheren Zusammenbau-
Vorgangsschritten notwendig sind, zu vollenden. Solche
Einfassungsabdeckungen haben im allgemeinen zwei Ziele: Zum
Verbergen und Schützen von innenliegend installierten
Bauteilen, und zum Bereitstellen einer ästhetisch
zufriedenstellenden äußeren Erscheinung. Es wird oft gewünscht,
dass solche Abdeckungen nach dem Zusammenbau auf der Stelle
verriegelt sind, d. h., dass die Abdeckungen nicht einfach von
dem Anschlussteil getrennt werden können, ohne Verwendung von
speziellen Werkzeugen oder einer Kraft von solcher Stärke, die
ausreicht, um die zusammengebaute Abdeckung oder das
Anschlussteil potentiell zu zerbrechen oder zu beschädigen.
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Beispielsweise ist es wünschenswert, dass bestimmte innere
Bauteile von vielen Artikeln, von elektronischen Instrumenten
bis hin zu Kinderspielzeugen, nicht einfach zugreifbar sind, um
unabsichtliche Schäden auf empfindliche elektrische Schaltungen
in der Hand von unerfahrenen Erwachsenen oder in Versuchung
geführte Zerstörungen durch ein wissbegieriges Kind zu
verhindern. Daher wurde beispielsweise Klebeband verwendet, um
eine Abdeckung über eine interne Antennenzuführung, die auf dem
Rahmen eines Mobilfunktelefons angebracht ist, zu befestigen.
Hochfestes Klebeband befestigt die Abdeckung fixierbar auf dem
Rahmen mit ausreichender Kraft, um ein Entfernen der Abdeckung
ohne Anwendung von beachtlicher Kraft, die ein wenig reduziert
werden könnte durch Zuführung von Hitze auf den Klebstoff, zu
verhindern. Diese Anordnung zum Befestigen von
Abdeckungsbauteilen führt zu zusätzlichem Material, einer
Reihenfolge bei Zusammenbau- und Verarbeitungserfordernissen;
was zusammenfassend zu erhöhten Herstellungskosten führt. Zum
guten Verkleben benötigen Klebebänder saubere Oberflächen, die
Anwendung einer hohen Befestigungskraft, und die Beibehaltung
einer ausreichenden Verweilzeit bei Zuführung der
Befestigungskraft. Wegen der Schwierigkeit eines Verklebens von
Klebeband auf vielen Plastikoberflächen, werden metallische
oder spezifische Plastikmaterialien für den Zusammenbau von
Bauteilen, die durch Klebeband verbunden werden, benötigt. Wenn
die Abdeckung in einer versetzten Position in Bezug auf den
Anschlussrahmen eingebaut ist, d. h. wenn sie nicht vollständig
eingesetzt ist oder eine sichtbare Lücke zwischen der Abdeckung
und den Rahmen hat, ist die Abdeckung zudem schwierig zu
entfernen und wieder zu befestigen. Ferner kann unter
bestimmten ungünstigen Umgebungen das Klebeband ungünstig
beeinflusst werden und versagen.
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Das US-Patent 5,244,755 offenbart einen Batteriefachdeckel und
eine Klinke, die längliche Schnappverschlüsse hat.
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Die vorliegende Erfindung dient dazu, die oben genannten
Probleme zu beheben. Es wird gewünscht, eine Anordnung für eine
verriegelbare Einfassungsabdeckung zu haben, die durch jeweils
einstückig ausgebildete Anschlussbauteile bereitgestellt wird,
die keine zusätzlichen Materialien oder Verarbeitungsschritte
zur Endmontage benötigen. Es wird ebenfalls gewünscht, eine
derartige Abdeckung zu haben, die während des Zusammenbaus
selbstausrichtend zu einem Anschlussbauteil ist, und durch die
Anwendung einer in eine Richtung gerichteten Kraft einfach
befestigt werden kann, wodurch die Anwendung von automatischen
Zusammenbautechniken erleichtert wird. Es wird ebenfalls
gewünscht, eine verriegelbare Abdeckung für eine Einfassung zu
haben, die auf einem Metall- oder Plastikgrundteil befestigt
werden kann, ohne dass die Zusammensetzung des Rahmenmaterials
zur Klebeverbindung angepasst zu sein braucht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Ziele der Erfindung werden verwirklicht durch eine
Einfassungsabdeckung mit einem Verriegelungsverschluss gemäß
Anspruch 1.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine
Einfassungsabdeckung Grundteil- und Abdeckungsbauteile. Das
Grundteil enthält ein Paar L-förmiger Flansche, die sich nach
außen hin von einer Innenoberfläche der Einfassung erstrecken,
und enthält auf jedem Flansch eine Wand, die horizontal zu der
Innenoberfläche des Grundteils angeordnet ist und in einer
vorbestimmten Entfernung dazu beabstandet ist. Das Grundteils
hat ebenfalls eine vordefinierte Kerbe, die sich von der
Innenoberfläche des Grundteils nach innen erstreckt. Die
Abdeckung enthält einen Plattenträger, der zwei Enden hat, die
eine Dicke haben, die im wesentlichen gleich der Entfernung
ist, mit der die zuvor genannten Flanschwände des Grundteils
von der Innenoberfläche des Grundteils beabstandet sind. Der
Plattenträger enthält ebenfalls eine Lasche (tab), die
kraftschlüssig in Eingriff steht mit der Kerbe im Grundteil,
wenn die Abdeckung mit dem Grundteil zusammengebaut ist. Der
Plattenträger schlägt ebenfalls mit der Innenoberfläche des
Grundteils aneinander, wenn die Abdeckung mit dem Grundteil
zusammengebaut ist.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der
Plattenträger des Verriegelungsverschlusses für eine
Einfassungsabdeckung gehalten durch ein Paar Streben, die sich
jeweils von der Innenoberfläche von der Abdeckung erstrecken.
Der Plattenträger hat kragende Enden, die über die Haltestreben
hinausragen. In einer bevorzugten Ausführungsform stellt das
Grundteil des Verriegelungsverschlusses einen Rahmen für ein
Mobilfunktelefon bereit, und die Abdeckung stellt eine
Antennengehäuse-Abdeckung bereit, die so angepasst ist, dass
sie mit dem Rahmen zusammenpasst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ein besseres Verständnis des Aufbaus des
Verriegelungsverschlusses für eine Einfassungsabdeckung kann durch Bezug auf
die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen erhalten werden, in denen:
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Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht der Grundteil-
und Abdeckungsbauteile einer
Verriegelungsverschluss Anordnung in Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist, die die Bauteile in
einer Rückansicht in einer getrennten und
beabstandeten Weise voneinander vor dem
Zusammenbau zeigt;
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Fig. 2 eine frontale Aufrissansicht der Grundteil-
und Abdeckungsbauteile einer
Verriegelungsverschluss Anordnung in Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist, die die Bauteile in
einer getrennten und beabstandeten Weise
voneinander vor dem Zusammenbau zeigt;
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Fig. 3 eine Schnittansicht des Abdeckungsbauteils der
Verriegelungsverschluss Anordnung in
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
entlang der Linie 3-3 von Fig. 2 ist;
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Fig. 4 eine Schnittansicht des Grundteilbauteils der
Verriegelungsverschluss Anordnung in
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
entlang der Linie 4-4 von Fig. 2 ist;
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Fig. 5 eine Schnittansicht der zusammengebauten
Grundteil- und Abdeckungsbauteile der
Verriegelungsverschluss Anordnung in
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
entlang der Linie 5-5 von Fig. 6 ist;
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Fig. 6 eine frontale Aufrissansicht der Grundteil-
und Abdeckungsbauteile der
Verriegelungsverschluss Anordnung in Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist, die die Grundteil-
und Abdeckungsbauteile nach dem Zusammenbau
zeigt;
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Fig. 7 eine Schnittansicht der zusammengebauten
Grundteil- und Abdeckungsbauteile der
Verriegelungsverschluss Anordnung in
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
entlang der Linie 7-7 von Fig. 6 ist und
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Fig. 8 eine schematische Darstellung der
Verriegelungsverschluss Anordnung in
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER DERZEIT BEVORZUGTEN
BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
hat ein Mobilfunktelefon 10 einen Rahmen oder ein Grundteil 12
und eine Abdeckung 14, die so angepasst ist, dass sie eine
Kammer 16 abdeckt. In den dargestellten Anordnungen bringt die
Kammer 16 ein Antennengehäuse 18 und, wenn gewünscht, eine
Antennen RF-Weiche oder ähnliche, nicht gezeigte Bauteile
unter.
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Wie in Fig. 2, 4, 5 und 7 gezeigt, hat der Rahmen 12 eine
erste Oberfläche 20, die einen Abschnitt der Einfassung 16
definiert. Ein Paar L-förmige Flansche 22, 22' haben jeweils
eine erste Wand 24, 24', die in einer vorbestimmten ersten
Entfernung voneinander beabstandet sind, und sich nach außen
hin erstrecken, in einer im wesentlichen senkrechten Richtung
zu der ersten Oberfläche 20 des Rahmens 12. Ein jeweiliges Paar
von zweiten Wänden 28, 28' erstreckt sich jeweils von den
ersten Wänden 24, 24', in einer im wesentlichen parallelen
Weise zu der ersten Oberfläche 20 des Rahmens 12, und sind dazu
mit einer vordefinierten zweiten Entfernung beabstandet. Jede
der zweiten Wände 28, 28' hat ein jeweiliges distales Ende 30,
30', die voneinander mit einer vordefinierten dritten
Entfernung beabstandet sind.
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Eine innenliegend erstreckende Vertiefung oder Kerbe 32 ist
in der ersten Oberfläche 20 des Rahmens 12 ausgebildet und
ist bevorzugt mittig zwischen den ersten Wänden 24, 24' der L-
förmigen Flansche 22, 22' positioniert.
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Die Abdeckung 14 hat eine Gesamtform, die angepasst ist, um mit
dem Grundteil zusammenzupassen, und stellt eine komplementäre
Außenform für das Mobilfunktelefon 10 bereit. Die Abdeckung 14
hat eine vordefinierte innere oder zweite Oberfläche 34, die
mit der ersten Oberfläche 20 des Rahmens 12 zusammenwirkt, um
die Einfassung 16 zu definieren, wenn die Abdeckung auf dem
Rahmen 12 angebracht ist. In der bevorzugten Ausführungsform
hat die Abdeckung 14 ein Paar von Streben 36, 36', die sich
jeweils von der zweiten Oberfläche 34 der Abdeckung 14 in einer
beabstandeten Weise zueinander erstrecken, die kleiner ist als
die vordefinierte dritte Entfernung, mit der die distalen Enden
30, 30' der zweiten Wände 28, 28' voneinander beabstandet sind.
Vorzugsweise sind die Oberflächen der Streben 36, 36', die sich
einander gegenüberstehen, mit der gleichen Entfernung
voneinander beabstandet wie die distalen Enden 30, 30' der
zweiten Wände 28, 28', so dass bei einem Zusammenbau die
Streben 36, 36' zwischen den distalen Enden 30, 30' gleiten
werden. Jede der Streben 36, 36' hat distale Enden 38, 38', die
sich von der zweiten Oberfläche 34 der Abdeckung 14 erstrecken,
und bei einem Zusammenbau der Abdeckung 14 mit dem Rahmen 12
von der ersten Oberfläche 20 des Rahmens 12 beabstandet sind,
mit der oben beschriebenen zweiten Entfernung, mit der die
zweiten Wände 28, 28' der L-förmigen Flansche 22, 22' von der
ersten Oberfläche 20 beabstandet sind.
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Die Abdeckung 14 enthält ferner einen Plattenträger 40, der
starr gehalten wird durch die distalen Enden 38, 38' der
Streben 36, 36'. Der Plattenträger 40 hat eine Länge, die im
wesentlichen gleich der vordefinierten ersten Entfernung
zwischen den ersten Wänden 24, 24' der L-förmigen Flansche 22,
22' ist, und wird an Zwischenpositionen entlang seiner Länge
durch die distalen Enden 38, 38' der Streben gehalten, so dass
die Enden des Plattenträgers 40 ein Paar von voneinander
beabstandeten, überhängenden oder kragenden Enden 42, 42'
haben. Es ist wichtig, dass die Dicke der kragenden Enden 42,
42' des Plattenträgers 40 im wesentlichen gleich der Entfernung
zwischen den zweiten Wänden 28, 28' der L-förmigen Flansche 22,
22' und der ersten Oberfläche 20 des Rahmens 12 ist.
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Alternativ kann der Plattenträger 40 durch eine einzige Strebe
36 gehalten werden, die sich von der zweiten Oberfläche 34 der
Abdeckung 14 erstreckt, vorzugsweise an einem Mittelpunkt
zwischen den kragenden Enden 42, 42' des Trägers 40. Ebenfalls
kann sich, wenn gewünscht, der Plattenträger 40 direkt von der
zweiten Oberfläche 34 der Abdeckung 14 direkt erstrecken,
beispielsweise von einer von der Oberseite der Abdeckung 14
angrenzenden Position.
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Somit kann gesehen werden, dass die L-förmigen Flansche 22, 22'
des Rahmens 12 derart aufgebaut sind, dass sie einen T-Schlitz
zum Führen und Empfangen der kragenden Enden 42, 42' des durch
Streben gehaltenen Plattenträgers 40, der mit der Abdeckung 14
befestigt ist, bereitstellen, und den Plattenträger 40 im
festen Anschlag gegen die vordefinierte erste Oberfläche 20 des
Rahmens 12 aufrechterhalten. Eine Ineingriffnahme der
Trägerenden 42, 42' mit den Schlitzen der Flansche 22, 22' wird
einfach ausgeführt durch ein einfaches Abwärtsgleiten der
Abdeckung 14, während eines Haltens der Abdeckung 14 gegen den
Rahmen 12, bis der Bodenbereich des Plattenträgers 40 gegen
eine Querwand 44 anschlägt, die sich entlang des Rahmens 12
erstreckt.
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Es ist wichtig, dass der Plattenträger 40 eine sich außerhalb
erstreckende Lasche 46 hat, die mittig zwischen den kragenden
Enden 42, 42' und angrenzend zum Bodenbereich des Trägers 40
positioniert ist, die derart angepasst ist, dass sie die
innenliegend erstreckende Kerbe 32, die in der ersten
Oberfläche 20 ausgebildet ist, in Eingriff nimmt. Wenn der
Plattenträger 40 in den Flanschen 22, 22' eingesetzt ist, wobei
der Bodenbereich des Plattenträgers 40 im anschlagenden Kontakt
zur Querwand 44 steht, schnappt die Lasche 46, die durch den
Plattenträger 40 gehalten wird, unter kräftiger Ineingriffnahme
in die Kerbe 32 ein.
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Um den Eingriff der Lasche 46 mit der Kerbe 32 zu entriegeln,
ist es notwendig, den Zwischenabschnitt des Plattenträgers 40
weg von der ersten Oberfläche 20 des Rahmens 12 zu biegen oder
zu krümmen. Wie bereits gesehen werden kann, ist der
Plattenträger, nachdem die Abdeckung 14 mit dem Rahmen 12
zusammengebaut ist, im wesentlichen unzugänglich. In Abhängigkeit von
der Materialzusammensetzung der Abdeckung 14 kann es möglich
sein, eine dünne Lamelle (blade) zwischen die Querwand 44 und
die zweite Oberfläche 34 der Abdeckung einzusetzen, und die
Lamelle zu verdrehen, um eine ausreichende Deformation des
Plattenträgers 40 zu erzeugen, um die Lasche 46 von der Kerbe
32 zu trennen. Jedoch kann diese Handlung die Abdeckung 14,
insbesondere die kragenden Enden 42, 42' des Trägers 40
beschädigen. Alternativ könnte ein kleines Loch 26, das sich
durch die erste Oberfläche 20 von der Rückseite des Rahmens 12,
wie in Fig. 7 gezeigt, erstreckt, eine Öffnung bereitstellen,
durch die ein kleiner Stift eingesetzt werden könnte, um die
Lasche 46 vom Eingriff mit der Kerbe 32 wegzudrücken.
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Die Anordnung aus kragendem Träger und T-Schlitz des
Verriegelungsverschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung ist
in vereinfachter schematischer Form in Fig. 8 dargestellt. Wie
aus dem Schaubild ersichtlich, wird ein Eingriff der kragenden
Enden 42, 42' des Plattenträgers 40 in die durch die Flansche
22, 22' bereitgestellten Schlitze, ausgeführt durch eine in
eine Richtung ausgeführte Verschiebung des Plattenträgers 40 in
Richtung des Grundteils 12. Während des Einsetzens deformiert
die Lasche 46, die auf der Unterseite des Trägers 40
positioniert ist und daher in dem schematischen Schaubild nicht
sichtbar ist, den Zwischenabschnitt des Plattenträgers 40
derart ausreichend, um zu erreichen, dass die Lasche über die
Innenoberfläche 20 des Grundteils 12 gleitet, und bei
vollständiger Ausrichtung mit der Kerbe 32 in Eingriff
schnappt.
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Somit kann gesehen werden, dass die Verriegelungsverschluss
Anordnung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
beschrieben werden kann als eine Lamelle 40, die an der
Abdeckung 14 angebracht ist, die sich über eine einzige Achse
bewegt, unter Ineingriffnahme mit einer T-Schlitz Geometrie 22,
22', die in einem Grundteil 12 bereitgestellt ist, über das die
Abdeckung 14 zu befestigen ist. Die Lamelle 40 hat eine erhöhte
Verriegelungslasche 46, die mit einer entsprechenden Tasche 32
im Grundteil 12 zusammenpaßt, um ein Verriegelungsmerkmal
bereitzustellen. In den Start- und Endpositionen ist keines der
Bauteile belastet, was eine Verformung verhindert, die eine
Langzeitfunktion beeinflussen könnte. Während der Ausführung
der Schiebebewegung stellen die Lasche 46 und Schlitze 22, 22'
eine nominelle Störung bereit, die zumindest teilweise durch
Biegen der Lamelle 40 abgebaut wird, bis die Lasche 46 die
Tasche 32 erreicht, wodurch die Abdeckung 14 mit dem Grundteil
12 verriegelt wird.
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Die Verriegelungsverschluss Anordnung, wie in der vorliegenden
Erfindung ausgeführt, ist ebenfalls blind, d. h. sie lokalisiert
sich selber und stellt eine einachsige Aufsteckeinrichtung
bereit, die ideal für automatische Zusammenbauoperationen
geeignet ist. Vorteilhafter Weise benötigt die
Verriegelungsverschluss Anordnung zum Montieren keine rotierende Bewegung
oder Kompression eines Merkmals. Alle Verriegelungsbauteile des
Verschlussaufbaus sind innenliegend, innerhalb der eingefassten
Kammer angeordnet, und sind daher verborgen von der Sicht oder
vom Zugriff, und stellen daher einen Widerstand gegen ein
Verschieben oder Rotieren in irgendeiner Richtung bereit. Es
ist wichtig, dass keine zusätzlichen Elemente, Bauteile oder
Teilstücke benötigt werden, um eine permanente Befestigung der
Einfassungsabdeckung 14 auf dem Grundteil 12 bereitzustellen.
Es ist wichtig, dass das Einschnapp-Merkmal der
Verriegelungsverschluss Anordnung in der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung einen festen Sitz zwischen Anschlussbauteilen
sicherstellt.
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Der Rahmen 12 und die Abdeckung 14 des Mobilfunktelefons 10
werden vorzugsweise durch herkömmliche Presstechniken
ausgebildet. Der Rahmen 12 ist vorzugsweise aus einem festen,
starren Material ausgebildet, das eine hohe Schlag- und
Zugfestigkeit hat. Beispielsweise wurde herausgefunden, dass
der Rahmen 12 des Mobilfunktelefons 10, das die beispielhafte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
vorzugsweise aus einem thermoplastischen Polysulfon,
beispielsweise Udel®, hergestellt von Amoco, ausgebildet ist.
Das Antennengehäuse 18, das ein vorgeformter Zinkdruckguß ist,
ist vorzugsweise in der Spritzform vor der Injektion der
Polysulfon-Thermoplaste vorpositioniert, und wird daher als ein
integrales Bauteil des Rahmens 12 eingekapselt. Alternativ kann
der Rahmen 12 aus Magnesium oder anderen geeigneten
metallischen Materialien ausgebildet sein.
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Vorzugsweise ist die Abdeckung 14 aus einem starken, starren,
verformbaren Material ausgebildet, das eine hohe Stoß- und
Zugkraft hat, und trotzdem in der Lage ist, eine ausreichende
Biegecharakteristik bereitzustellen, so dass der Plattenträger
40 durch die Lasche 46 ausreichend gebogen werden kann, ohne zu
zerbrechen oder zu zerspringen, um eine Ineingriffnahme der
kragenden Enden 42, 42' des Trägers 40 in den T-Schlitz, der
durch die beabstandeten Flansche 22, 22' auf dem Grundteil 12
ausgebildet ist, während des Zusammenbaus zuzulassen. Die
Antennenbefestigung Halterungsabdeckung 14 des dargestellten
Mobilfunktelefons 10 ist vorzugsweise aus einer
ABS/Polycarbonat-Mischung ausgebildet, beispielsweise CYCOLOY®,
das von der GE-Kunststoffabteilung von General Electric Company
hergestellt wird.
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Änderungen im Material, in der Form der Abdeckungs- und
Grundteilbauteile 14, 12 und der spezifischen Geometrie der T-
Schlitze 22, 22', der anschließenden kragenden Trägerenden 42,
42' und der Haltestreben 36, 36' kann gemacht werden, wobei die
hierin jeweiligen wesentlichen beschriebenen
Positionsbeziehungen getroffen werden. Beispielsweise ist die
Verriegelungsverschluss Anordnung, wie in der vorliegenden
Erfindung ausgebildet, fertig anwendbar auf andere Anwendungen,
wo eine blinde, einachsige Zusammenschnapp-Befestigung von
zusammenpassenden Bauteilen benötigt wird, beispielsweise bei
Fenstern, Keyboard-Einschüben und Lichtführungen in
Telekommunikationseinrichtungen.