DE69302354T2 - Anordnung zum spielfreien Befestigen von Glasscheiben - Google Patents

Anordnung zum spielfreien Befestigen von Glasscheiben

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung einer Glasplatte ohne Spiel an einem festen Träger.
  • Sie betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich, die Befestigung einer Schutzplatte aus Glas auf flachen Kathodenstrahlröhren-Bildschirmen oder auf Flüssigkristallbildschirmen.
  • Um zu diesem Ergebnis zu kommen, ist es bekannt, winkelförmige Befestigungsflansche zu verwenden, von denen ein Flügel sich auf die Oberfläche der Glasplatte legt, während der andere ein Loch aufweist, in das eine Schraube eingeführt ist, die den Flansch am Träger der Platte befestigt.
  • Ein solcher Flansch ist zum Beispiel in der Druckschrift US-A-4 169 617 beschrieben.
  • Die Verwendung solcher Flansche, die immer die gleichen Abmessungen aufweisen, bedingt, daß die Glasplatten eine perfekt kalibrierte Dicke aufweisen, die durch eine präzise und daher teure spanende Bearbeitung erhalten wird.
  • Wenn man vermeiden will, daß man sich auf die Verwendung von Glasplatten mit konstanter Dicke beschränken muß, um eine Befestigung ohne Spiel zu erhalten, ist es notwendig, die Dickenveränderungen zu kompensieren, indem man entweder Flansche mit angepaßten Formen oder Abstandsstücke mit variablen Dicken verwendet, was für die Befestigung von Glasplatten in einem industriellen Prozeß schlecht geeignet ist, der hohe Herstellungsgeschwindigkeiten aufweist.
  • Außerdem übt der Flansch beim Anziehen der Befestigungsschraube einen senkrecht zur Oberfläche der Glasplatte ausgerichteten Druck aus. Wenn dieser Druck eine bestimmte Schwelle überschreitet, zerbricht das Glas. Diese Vorrichtung erfordert also die Verwendung eines dynamometrischen Schraubendrehers, der die Schraubkraft anzeigt.
  • Aufgrund der von den Flanschen ausgeübten mechanischen Vorspannung wird außerdem die Glasplatte spröde gemacht und kann daher unter der Wirkung von äußeren Einwirkungen zerbrechen, wie z.B. differentiellen Dehnungskräften.
  • In diesem Zusammenhang wird daran erinnert, daß das Glas einen relativ hohen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.
  • Die Erfindung hat insbesondere zum Ziel, diese Nachteile mit Hilfe einer Lösung zu vermeiden, die es ermöglicht, Unregelmäßigkeiten in der Dicke des Glases zu vernachlässigen und jede Vorspannung des Glases zu vermeiden. Sie schlägt zu diesem Zweck eine Vorrichtung zur Befestigung einer Glasplatte ohne Spiel an einem festen Träger mittels mindestens eines Abstandsstücks vor, das entlang einer Achse einen Durchlaß aufweist, der in einer zur Achse senkrechten Ebene einen länglichen Querschnitt besitzt und den eine Befestigungsschraube frei durchqueren kann, die in eine Gewindebohrung des Trägers eingeschraubt werden soll.
  • Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsstück eine in Bezug auf die Achse schräge Fläche aufweist, die beim Einschrauben der Schraube gegen einen Rand der Glasplatte gleiten und sich selbst anpassen kann.
  • So ermöglicht es diese Vorrichtung, das Abstandsstück präzise und ohne Spannung gegen den Rand der Glasplatte anzupassen, was jede Gefahr des Zerbrechens des Glases vermeidet.
  • Der Halt der Glasplatte auf dem Träger wird durch den einfachen Kontakt zwischen zwei geneigten Flächen, der einen auf dem Abstandsstück und der anderen auf dem Rand der Glasplatte, erhalten.
  • Das Abstandsstück hat also keinerlei Auflage auf der Glasplatte. Folglich kann das Abstandsstück in keiner Weise eine Kraft gegen die Oberfläche der Glasplatte ausüben, und dies unabhängig vom Schraubzustand der Schraube.
  • Aus diesen Gründen kann der Halt der Glasplatte mit Abstandsstücken gewährleistet werden, deren Höhe von der Dicke der Glasplatte unabhängig ist.
  • Diese Anordnung ermöglicht also, eventuelle Variationen der Dicke der Glasplatte zu vernachlässigen.
  • Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind die Ränder der Glasplatte, die mit einem Abstandsstück in Kontakt kommen können, entweder abgerundet oder abgeschrägt.
  • Eine solche Glasplatte kann leicht z.B. durch Schliff der einer gleichen Fläche benachbarten Kanten erhalten werden. Die spanende Bearbeitung einer solchen Glasplatte stellt also keine besonderen Schwierigkeiten dar und folglich sind ihre Herstellungskosten relativ niedrig.
  • Um die Ausdehnung des Glases zu ermöglichen und gleichzeitig die Glasplatte ohne Spiel zu halten, bedeckt vorteilhafterweise eine elastische Dichtung die geneigte Fläche der Abstandsstücke.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält das Abstandsstück Mittel, um es während des Anziehens der Schraube automatisch gegen den Rand der Glasplatte zu halten.
  • Diese Mittel können zum Beispiel aus einem Material bestehen, das einen starken Reibungskoeffizienten aufweist und das die Zone der Oberfläche des Abstandsstücks bedeckt, die mit dem Kopf der Klemmschraube nur auf einer Seite des Hohlraums in Kontakt kommt.
  • Bei der Drehbewegung der Schraube zu ihrem Anziehen reibt der Kopf der Schraube gegen dieses Material nur auf einer Seite des Hohlraums und überträgt so auf das Abstandsstück eine zur Glasplatte gerichtete Kraft.
  • Auf diese Weise wird das Abstandsstück während des Anziehens der Schraube automatisch gegen den geneigten Abschnitt der Glasplatte gehalten.
  • Dieses Material besitzt weiter eine starke Komprimierungsmöglichkeit, wie zum Beispiel Schaum aus Kunststoffmaterial, um sich unter der Wirkung des Anziehens der Schraube vollständig gegen das Abstandsstück flachzudrücken. Auf diese Weise übt die angezogene Schraube gleichzeitig von beiden Seiten des Hohlraums eine Kraft auf die Oberfläche des Abstandsstücks aus. Man vermeidet so jede Gefahr der Verformung des Abstandsstücks während seines Festklemmens gegen den Träger.
  • Aufgrund dieser Anordnung ist die Montage des Abstandsstücks sehr einfach, da das Abstandsstück während des Anziehens der Schraube automatisch gegen die Glasplatte gelegt wird.
  • Außer den oben erwähnten Vorteilen entstehen große wirtschaftliche Vorteile aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere was die spanende Bearbeitung der Glasplatte betrifft und auch die Möglichkeit der Integrierung ihrer Montage in einen industriellen Prozeß mit hohen Herstellungsgeschwindigkeiten.
  • Da die Abständsstücke der erfindungsgemäßen Vorrichtung sich nicht auf die Oberseite der Glasplatte auflegen, entsteht dadurch auch ein minimaler Raumbedarf, da die Höhe der Flansche geringer als die Dicke des Glases sein kann.
  • Dieser Aspekt ist besonders wichtig bei den neuen Anwendungen bei Mensch/Maschine-Schnittstellen, die flache Bildschirme einschließen. Es ist nämlich von größter Bedeutung, daß diese Bildschirme so nahe wie möglich an der Schutzscheibe angeordnet sind und einen geringen Platzbedarf aufweisen.
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Endgeräts als nicht einschränkend zu verstehendes Beispiel anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
  • Figur 1 zeigt schematisch im Querschnitt eine mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Träger befestigte Glasplatte.
  • Figur 2 zeigt von oben einen an dem Träger der Glasplatte befestigten Flansch.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen im Schnitt gemäß AA verschiedene Montageschritte des Flansches.
  • Figur 5 zeigt einen Schnitt gemäß BB durch den Flansch in Höhe der Befestigungsschraube.
  • Figur 1 zeigt einen Träger 2, der einen Rahmen bildet, welcher einen Falz aufweist, in den sich eine Glasplatte 1 teilweise einfügt, wobei ein Teil der Kante dieser Glasplatte aus dem Träger 2 vorsteht. Dieser Teil der Kante hat eine abgeschrägte Seite 3, gegen die Befestigungsflansche 4, 5 anliegen.
  • Diese Flansche 4, 5 haben die Form eines Trapezes, dessen Längsschnitt gemäß einer Achse X senkrecht zur Ebene der Glasplatte 1 ein rechteckiges Trapez ist. Sie besitzen in ihrem vorderen Bereich eine geneigte Fläche 6, deren Neigung im wesentlichen der der Schräge 3 entspricht, die in die Kante der Glasplatte 1 eingearbeitet ist und gegen die sie anliegt.
  • Natürlich könnten solche Flansche auch eine Glasplatte befestigen, deren Ränder, an die sie sich anlegen, einfach abgerundet sind.
  • Wie in den Figuren 2 bis 4 dargestellt, enthält der Flansch 4 in seinem rückwärtigen Bereich einen Schlitz 11 gemäß der Achse X, der gleichzeitig auf der unteren Seite (in Kontakt mit dem Träger 2), der oberen und der der schrägen Seite 6 entgegengesetzte Seite offen ist. Dieser Schlitz 11 bildet einen länglichen Durchlaß, den eine Befestigungsschraube 7 gemäß der Achse X durchquert, um in ein Gewindeloch 12 geschraubt zu werden, das im Träger 2 ausgebildet ist. Wenn die Schraube 7 zum Teil in die Bohrung 12 eingeführt ist, verleiht der Schlitz 11 auf diese Weise dem Flansch 4 eine Beweglichkeit sowohl entlang der Achse X als auch senkrecht zu dieser Achse und zur Schrägung 3 der Glasplatte 1.
  • Damit der Flansch 4 gegen die Glasplatte 1 anliegend befestigt werden kann, ist es notwendig, daß die Bohrung 12 sich in einem Abstand L1 von der Glasplatte 1 befindet, der zwischen dem Abstand L2 zwischen der Glasplatte 1 und dem Anfang des Schlitzes 11 (bis auf den halben Durchmesser der Schraube 7) und dem Abstand L3 zwischen der Glasplatte 1 und der der schrägen Fläche 6 entgegengesetzten Fläche liegt. Um eine gute Befestigung des Flansches zu erhalten, muß dieser Abstand L1 vorzugsweise so nahe wie möglich dem Abstand L2 sein.
  • Der Flansch 4 und die Schraube werden zuerst eingebaut: die geneigte Fläche 6 des Flansches 4 wird auf die Schräge 3 aufgelegt, ohne daß die Unterseite des Flansches 4 unbedingt mit dem Träger 2 in Kontakt steht, während das Ende der Schraube 7 den Schlitz 11 durchquert und in die Bohrung 12 eindringt (Figur 3). Aufgrund des Vorhandenseins eines Schlitzes und nicht einer Bohrung können der Flansch 4 und die Schraube 7 voneinander unabhängig eingebaut werden.
  • Beim Anziehen der Schraube 7 nähert der Flansch 4 sich dem Träger 2 an, bis er mit ihm in Kontakt kommt (Figur 4). Aufgrund der Beweglichkeit des Flansches 4 gleitet die geneigte Fläche 6 während dieser Bewegung auf die Schräge 3 der Glasplatte 1, während der Flansch 4 sich senkrecht zur Achse X bewegt, indem er sich von der Glasplatte 1 weg entfernt.
  • Man erhält so eine Selbstjustierung des Flansches 4 gegenüber dem Rand der Glasplatte 1.
  • Wie in Figur 4 dargestellt, ist die Dicke des Flansches 4 geringer als die Höhe der Schrägung 3. Die Dicke des Flansches 4 könnte anders sein, ohne daß die Merkmale der Befestigung der Glasplatte 1 davon betroffen würden,
  • Außerdem hat sich herausgestellt, daß, selbst wenn die Neigungen der geneigten Fläche des Flansches 4 und der Glasplatte 1 nicht genau gleich sind, die Glasplatte trotzdem ohne Spiel und ohne Spannung gehalten wird.
  • Die Herstellung der Flansche und der Glasplatte erfordert also keine sehr genaue spanende Bearbeitung und somit keine hohen Kosten.
  • Die oberen Ränder des Schlitzes 11 sind so ausgeweitet, daß sie mit dem konischen Kopf einer Befestigungsschraube 7 zusammenwirken, deren anderes Ende sich in eine Bohrung im Träger 2 einführen kann. Wenn die Schraube angezogen ist, ist der Kopf der Schraube 7 somit vollständig in das Volumen des Flansches 4 integriert.
  • Um es der Glasplatte zu ermöglichen, sich zu dehnen ohne zu zerbrechen und gleichzeitig ohne Spiel gehalten zu werden, bedeckt eine Ausdehnungsdichtung 8 aus elastischem Material die geneigte Fläche 6 des Flansches 4 (Figuren 3 und 4). Andererseits muß ein freier Raum 9, der es der Platte 1 erlaubt, sich auszudehnen, zwischen dem Träger 2 und dem senkrechten Bereich der Kante der Glasplatte 1 vorgesehen sein.
  • In dem in den Figuren 2 und 5 dargestellten Beispiel bedeckt ein Abstandsstück 10 aus einem Material mit hohem Reibungskoeffizient und mit einer starken Komprimierungsmöglichkeit (z.B. aus Schaum) einen der geneigten Ränder des Schlitzes 11 derart, daß während des Anziehens des Schraube 7 der Kopf der Schraube gegen dieses Abstandsstück 10 reibt. Aufgrund dieser Reibung auf nur einer Seite des Schlitzes wird das Drehmoment, das auf den Kopf der Schraube ausgeübt wird, um ihr eine Drehbewegung zu verleihen, zum Teil zum Flansch 4 als eine Kraft übertragen, die zur Glasplatte 1 hin gerichtet ist.
  • Diese Anordnung gewährleistet, daß am Ende des Anziehens der Schraube 7 der Flansch 4 perfekt gegen die abgeschrägte Fläche 3 der Glasplatte 1 angepaßt ist.
  • Nach der Montage des Flansches 4 setzt sich außerdem die vom Abstandsstück 10 erzeugte Reibung vorteilhafterweise einem unerwünschten Losschrauben der Schraube 7 zum Beispiel unter der Einwirkung von Vibrationen entgegen.
  • Aufgrund des starken Kompressionsvermögens des Abstandsstücks 10 drückt der Schraubenkopf 7 es vollständig zusammen, um sich mit einer ähnlichen Kraft auf die beiden Ränder des Schlitzes 11 aufzulegen. Man verhindert so, daß der Flansch 4 sich unter der Wirkung des Anziehens der Schraube 7 verformt.
  • Ein wichtiger Vorteil dieser Befestigungsvorrichtung liegt im geringen Platzbedarf der Flansche, wobei diese letzteren eine ähnliche, sogar geringere Höhe wie die Dicke der Glasplatte aufweisen, die aus dem Falz des Trägers 2 vorsteht. Die Verwendung einer Schraube mit konischem Kopf, der sich ganz in das Volumen des Flansches integriert, trägt dazu bei, den Platzbedarf der Flansche noch zu verringern.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Befestigung einer Glasplatte (1) ohne Spiel an einem festen Träger (2) mittels mindestens eines Abstandsstücks (4), das entlang einer Achse (X) einen Durchlaß (11) aufweist, der in einer zur Achse (X) senkrechten Ebene einen länglichen Querschnitt besitzt und den eine Befestigungsschraube frei durchqueren kann, die in eine Gewindebohrung des Trägers (2) eingeschraubt werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsstück (4) eine in Bezug auf die Achse (X) schräge Fläche (6) aufweist, die beim Einschrauben der Schraube (7) gegen einen Rand der Glasplatte (1) gleiten und sich selbst anpassen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Rands (3) der Glasplatte (1), auf dem das Abstandsstück (4) aufliegt, eine Abschrägung aufweist, deren Neigung ähnlich der schrägen Fläche (6) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Rands (3) der Glasplatte (1), auf dem das Abstandsstück (4) aufliegt, ein abgerundetes Profil aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Fläche (6) des Abstandsstücks (4) mit einer Dehnungsdichtung (8) bedeckt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (11) entlang einer zur Achse (X) senkrechten Ebene einen U-förmigen Querschnitt aufweist, der zur der schrägen Fläche (6) entgegengesetzten Fläche hin offen ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsstück (4) Mittel (10) aufweist, um es während des Einschraubens der Schraube (7) gegen den Rand (3) der Glasplatte (1) zu halten.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (10) aus einem Material bestehen, das einen großen Reibungskoeffizienten aufweist und einen der beiden Ränder des Durchlasses (11) bedeckt, die mit dem Kopf der Schraube (7) in Kontakt gelangen können.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (10) aus einem Material sind, das eine starke Kompressionsmöglichkeit aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (7) eine konische Form aufweist, die mit den sich ausweitenden Rändern des Durchlasses (11) zusammenwirkt, damit, wenn die Schraube eingeschraubt ist, der Schraubenkopf (7) vollständig in das Volumen des Abstandsstücks (4) integriert ist.
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