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Die Erfindung betrifft eine Profilleiste zum Halten von elektrischen Leitungen, mit einem Befestigungsabschnitt zum Befestigen der Profilleiste an einer Profilschiene und zwei sich von dem Befestigungsabschnitt in entgegengesetzte Richtungen erstreckenden, Finger aufweisenden Kammabschnitten, wobei sich der Befestigungsabschnitt und die beiden Kammabschnitte zumindest näherungsweise in derselben Ebene erstrecken.
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Derartige Profilleisten werden als Bestandteile von Schaltschränken eingesetzt. Üblicherweise umfasst ein Schaltschrank eine Mehrzahl von horizontal angeordneten Profilschienen, die beispielsweise als Hutschienen ausgebildet sein können. An der Vorderseite dieser Profil- oder Hutschienen werden unterschiedliche elektrische Bauteile wie Klemmen, Schütze, Relais, Transformatoren, Stromzähler oder dergleichen angebracht. An der Rückseite der Profilschiene sind zumeist Profilleisten angebracht, die üblicherweise als Kabelkanal ausgebildet sind. Ein derartiger Kabelkanal weist einen U-förmigen Querschnitt auf. Von dem Befestigungsabschnitt, der an der Profilschiene angebracht ist, erstrecken sich zwei dazu senkrechte Abschnitte, die flexible Finger aufweisen, zwischen denen elektrische Kabel und Leitungen untergebracht werden. Durch eine in letzter Zeit in Kraft getretene Norm ist bei einer derartigen Verlegung von Leitungen in Kabelkanälen allerdings ein Reduzierungsfaktor bezüglich der Strombelastbarkeit der Leitungen zu berücksichtigen. Dasselbe gilt für eine Bündelung mehrerer Leitungen mittels Kabelbindem oder dergleichen.
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Aus der
EP 0 902 513 A2 ist eine Befestigungsvorrichtung für elektrische Bauteile in einem Schaltschrank bekannt. Diese Vorrichtung umfasst eine Halterippe, die zusammen mit zwei Hutschienen eine Profilschiene bildet. Jeder Hutschiene ist ein Montagesteg zugeordnet, auf den jeweils ein Verdrahtungskamm aufsteckbar ist. Bei dieser Vorrichtung wird somit eine Vielzahl von einzelnen Bauteilen aus unterschiedlichen Werkstoffen benötigt, die vergleichsweise aufwendig zusammengesteckt und montiert werden müssen.
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Die
US 8 530 744 B2 schlägt eine Profilleiste zum Halten von elektrischen Leitungen vor. Die Profilleiste ist auf einer Unterlage verschraubbar und weist Kammabschnitte auf, die sich von einer Grundfläche weg erstrecken.
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Ein Profilsystem mit Kammabschnitten, das für einen Schaltschrank vorgesehen ist, wird in der
DE 10 2012 014 980 A1 beschrieben.
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Es sind auch bereits Versuche unternommen worden, Schaltschränke automatisiert, z. B. mit einem Robotergreifer, zu bestücken. Allerdings sind herkömmliche Profilleisten dafür nicht geeignet.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Profilleiste anzugeben, die für eine automatische Handhabung und Bestückung mittels eines Robotergreifers geeignet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist einer Profilleiste der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Profilleiste eine Mehrzahl von angeformten Rastnasen aufweist, die zum Eingreifen in Ausnehmungen der Profilschiene ausgebildet sind, wobei die Rastnasen sich in Längsrichtung der Profilleiste in einer zum Befestigungsabschnitt parallelen Ebene erstrecken und wobei zumindest einige der Rastnasen einen angeformten flexiblen Abschnitt aufweisen, der sich in die entgegengesetzte Richtung wie ein freies Ende der Rastnase erstreckt.
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Anders als bei herkömmlichen Profilleisten ist bei der erfindungsgemäßen Profilleiste kein U-förmiger Profilquerschnitt vorgesehen, bei dem sich von einem Befestigungsabschnitt zwei Kammabschnitte parallel erstrecken. Vielmehr ist erfindungsgemäß ein einziges, integrales Bauteil in Form der Profilleiste vorgesehen, das für eine automatische Montage mit einem Robotergreifer geeignet ist. Es handelt sich somit um ein zumindest näherungsweise ebenes Bauteil, das einerseits platzsparend gestapelt und bereitgestellt werden kann und das sich andererseits besonders gut für eine automatische Montage eignet. Da es sich nicht um einen Kabelkanal handelt, ist es nicht erforderlich, einen Reduzierungsfaktor zu berücksichtigen.
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Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Profilleiste kann es vorgesehen sein, dass der Befestigungsabschnitt und die beiden Kammabschnitte parallel zueinander angeordnet sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Leitungen nicht in einem mehrseitig geschlossenen Kanal oder dergleichen aufgenommen sind, wodurch sich ansonsten die beschriebenen Nachteile ergeben. Dementsprechend können die für die Verschaltung und Kontaktierung der unterschiedlichen elektrischen Bauteile erforderlichen Leitungen an der Rückseite der Profilschiene und somit hinter der Profilleiste angebracht werden. Die Profilleiste „trennt“ somit die Leitungen von der z. B. als Hutschiene ausgebildeten Profilschiene und somit die Vorderseite von der Rückseite. Durch die sich an beiden Seiten des Befestigungsabschnitts erstreckenden Finger aufweisenden Kammabschnitte ist ein Berührschutz gegeben, andererseits liegen die Leitungen an der Rückseite der erfindungsgemäßen Profilleiste praktisch frei, wodurch thermische Probleme vermieden werden.
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Eine Variante der erfindungsgemäßen Profilleiste sieht vor, dass zwischen dem Befestigungsabschnitt und den Kammabschnitten jeweils ein Übergangsabschnitt angeordnet ist, der mit dem Befestigungsabschnitt und dem Übergangsabschnitt einen Winkel einschließt. Demnach sind die Kammabschnitte gegenüber dem Befestigungsabschnitt gekröpft und der Übergangsabschnitt kann als gerader Abschnitt ausgebildet sein, alternativ kann es sich um einen kurvenförmigen, gekrümmten Übergangsabschnitt handeln.
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Bei der erfindungsgemäßen Profilleiste wird es besonders bevorzugt, dass sie symmetrisch zu einer in Längsrichtung verlaufenden Mittelebene ausgebildet ist.
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Im Hinblick auf die Herstellung der erfindungsgemäßen Profilleiste kann es vorgesehen sein, dass sie im Spritzgussverfahren aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Profilleiste aus Polyamid hergestellt. Besonders bevorzugt wird dabei ein nicht brennbarer, flammwidriger Werkstoff, der die Vorschrift UL94 V-0 erfüllt. Somit hält die erfindungsgemäße Profilleiste die entsprechenden Brandschutzvorschriften ein.
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Die erfindungsgemäße Profilleiste weist eine Mehrzahl von angeformten Rastnasen auf, die so ausgebildet sind, dass sie im montierten Zustand in Ausnehmungen der Profilschiene eingreifen. Die Form der Rastnasen ist so gewählt, dass die Profilleiste automatisch z. B. von einem Robotergreifer gegriffen, an einer Profilschiene positioniert und dort befestigt werden kann, beispielsweise durch Verrasten, Einklipsen oder dergleichen. Vorzugsweise sind die Rastnasen so ausgebildet, dass ein selbsttätiges Lösen der Profilleiste von der Profilschiene verhindert wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Profilleiste erstrecken sich die Rastnasen in Längsrichtung der Profilleiste in einer zum Befestigungsabschnitt parallelen Ebene. Im montierten Zustand ist die Profilschiene dann zwischen dem Befestigungsabschnitt und den Rastnasen aufgenommen. Die Profilschienen weisen dazu in bestimmten Abständen angeordnete Ausnehmungen auf.
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Bei der erfindungsgemäßen Profilleiste weist eine Rastnase einen angeformten flexiblen Abschnitt auf, der im montierten Zustand an einer Kante der Ausnehmung der Profilschiene eingreift. Es genügt, wenn lediglich einige Rastnasen einen derartigen angeformten flexiblen Abschnitt aufweisen, beispielsweise kann jede zweite Rastnase so ausgebildet sein. Der angeformte flexible Abschnitt kann sich in die entgegengesetzte Richtung erstrecken, in der sich die Rastnase erstreckt. Der angeformte flexible Abschnitt befindet sich entlang einer zum Befestigungsabschnitt vertikalen Achse zwischen dem Befestigungsabschnitt und der Rastnase, so dass er an der Kante der Ausnehmung der Profilschiene anliegt.
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Um eine automatische Montage zu ermöglichen, kann es bei der erfindungsgemäßen Profilleiste vorgesehen sein, dass sie mehrere Flächenabschnitte aufweist, die ein Aufnehmen durch einen Sauggreifer eines Roboters ermöglichen. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ebene Flächenabschnitte, die beispielsweise kreisförmig oder ringförmig ausgebildet sind. Vorzugsweise befinden sich diese Flächenabschnitte auf dem Befestigungsabschnitt zwischen den Rastnasen. Daneben kann die erfindungsgemäße Profilleiste wenigstens eine durch einen Laser beschriftbare Fläche aufweisen. Diese Fläche kann im Rahmen der Montage automatisiert beschriftet werden, beispielsweise können dort Informationen platziert werden, die die spätere Verkabelung erleichtern. Insbesondere kann die Fläche mit Zahlen, Buchstaben, Symbolen oder einer Kombination davon mittels eines Lasers beschriftet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Fläche auch mit einem zweidimensionalen Code beschriftet werden, beispielsweise einem QR-Code, einem Strichcode oder einem Datamatrixcode.
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Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Profilleiste in mehreren unterschiedlichen Längen ausgebildet sein kann. Zumindest können zwei verschiedene Längen vorgesehen sein, so dass unterschiedlich lange Profilschienen mit der Profilleiste versehen werden können. Eine weitere Variante sieht vor, dass die erfindungsgemäße Profilleiste aus einem flexiblen Material besteht, das endlos bereitgestellt werden kann, beispielsweise in Rollenform. Von der Rolle wird dann während der Montage jeweils eine Profilleiste mit passender Länge abgetrennt.
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Die Finger aufweisenden Kammabschnitte der erfindungsgemäßen Profilleiste weisen nicht notwendigerweise einen konstanten Querschnitt in Längsrichtung auf. Vorzugsweise weisen die Finger zumindest im Bereich ihres freien Endes einen verbreiterten Abschnitt auf, wodurch der Spalt zwischen zwei benachbarten Fingern verkleinert wird. Es ist auch möglich, dass die Finger an zwei oder mehr Stellen in Längsrichtung gesehen seitliche Verdickungen oder Durchmesservergrößerungen aufweisen, wodurch in Längsrichtung der Finger z. B. zwei voneinander getrennte Bereiche geschaffen werden, die ein geordnetes Anordnen der Leitungen erleichtern. Soweit erforderlich ist es selbstverständlich auch möglich, einen Finger oder mehrere Finger abzubrechen, sofern bestimmte Bauteile einen größeren Bauraumbedarf besitzen.
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Bei der erfindungsgemäßen Profilleiste kann es auch vorgesehen sein, dass sie mehrere, vorzugsweise paarweise angeordnete, Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel wie Kabelbinder aufweist. Bei Bedarf kann somit ein Kabelbinder durch die beiden Durchgangsöffnungen geschoben werden, um ein Kabelbündel zu fixieren.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Profilleiste;
- 2 die Profilleiste von 1 im montierten Zustand an einer Profilschiene;
- 3 mehrere gestapelte erfindungsgemäße Profilleisten in einer Seitenansicht;
- 4 eine perspektivische Ansicht einer in einem Schaltschrank montierten Profilleiste;
- 5 eine nicht erfindungsgemäße Profilleiste in einer perspektivischen Ansicht;
- 6 die Profilleiste von 5 nach der Montage an einer Profilschiene;
- 7 die Anordnung von 6 in einer Ansicht auf die Profilschiene; und
- 8 die Anordnung von 6 in einer Ansicht in Längsrichtung.
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1 ist eine Draufsicht und zeigt eine Profilleiste 1 zum Halten von elektrischen Leitungen. Die Profilleiste 1 umfasst einen rechteckigen Befestigungsabschnitt 2 und zwei sich von dem Befestigungsabschnitt 2 erstreckende Kammabschnitte 3, 4. Der Befestigungsabschnitt 2 und die beiden Kammabschnitte 3, 4 bilden die einstückige, integrale Profilleiste 1. Die beiden Kammabschnitte 3, 4 erstrecken sich von dem Befestigungsabschnitt 2 in entgegengesetzte Richtungen. Jeder Kammabschnitt 3, 4 besteht aus einer Mehrzahl von parallelen und voneinander beabstandeten Fingern 5. Jeder Finger weist einen rechteckigen Querschnitt auf.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Finger 5 im Bereich seines freien Endes 6 verdickt, d. h. mit größerer Breite ausgebildet. Zusätzlich befindet sich näherungsweise auf halber Länge eines Fingers 5 ein weiterer Bereich 7 mit größerer Breite, wodurch zwei benachbarte Finger 5 sowohl im Bereich ihrer freien Enden 6 als auch in dem Bereich 7 einen geringeren Abstand voneinander aufweisen. Dadurch werden zwischen zwei benachbarten Fingern jeweils Bereiche 8, 9 eingeschlossen, die zur Aufnahme von elektrischen Leitungen dienen und diese in Position halten.
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Bei der Profilleiste 1 es wesentlich, dass sich der Befestigungsabschnitt 2 und die beiden Kammabschnitte 3, 4 zumindest näherungsweise in derselben Ebene erstrecken.
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Ferner umfasst der Befestigungsabschnitt 2 mehrere angeformte Rastnasen 10, die so ausgebildet sind, dass sie im montierten Zustand, d. h. nach Befestigung der Profilleiste 1 an einer Profilschiene, in Ausnehmungen der Profilschiene eingreifen. Zwischen benachbarten Rastnasen 10 befinden sich kreisförmige Flächenabschnitte 11, die ein Aufnehmen der Profilleiste 1 durch einen Sauggreifer eines Roboters ermöglichen. Seitlich der Rastnase 10 und der erwähnten Flächenabschnitte 11 sind in Längsrichtung der Profilleiste 1 verlaufende, durch einen Laser beschriftbare Flächen 12, 13 vorgesehen. Daneben umfasst der Befestigungsabschnitt 2 paarweise angeordnete rechteckige Durchgangsöffnungen 35, 36, durch die Kabelbinder geschoben werden können, um ein Kabelbündel zu fixieren.
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2 zeigt ein Detail der in 1 gezeigten Profilleiste 1, die an einer Profilschiene 14 befestigt ist. Die Profilschiene 14 ist als Hutschiene ausgebildet und dient zur Befestigung von unterschiedlichen elektrischen Bauteilen und Komponenten, die üblicherweise in einem Schaltschrank einer Gebäudeinstallation benötigt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Klemmen, Sicherungen, Relais, Transformatoren, Stromzähler und dergleichen handeln. Es existieren unterschiedliche, teilweise genormte Varianten derartiger Profilschienen. Die Profilschiene 14 weist eine Reihe von voneinander beabstandeten, quadratischen Ausnehmungen 15 auf, wobei in Längsrichtung vor und nach jeder Ausnehmung 15 ein kreisförmiges Loch 16, 17 in der als Hutschiene ausgebildeten Profilschiene 14 vorhanden ist. In 2 erkennt man, dass die elektrischen Bauteile in der dargestellten Ansicht vor der Profilschiene 14 anbringbar sind, während die Profilleiste 1 sich in der Ansicht von 2 hinter der Profilschiene 14 befindet. Die mehreren Rastnasen 10 der Profilleiste 1 durchsetzen jeweils die quadratische Ausnehmung 15 der Profilschiene 14, zudem übergreift ein freies Ende 18 jeder Rastnase 10 den sich an die Ausnehmung 15 anschließenden Bereich der Profilschiene 14, so dass die Profilleiste 1 formschlüssig und kraftschlüssig an der Profilschiene 14 gehalten ist. Bei dieser Befestigung haben die Löcher 16, 17 der Profilschiene 14 keine Funktion. Zur Montage wird die Profilleiste 1 so auf die Profilschiene 14 aufgesetzt, dass sich die Rastnasen 10 in den Ausnehmungen 15 befinden. Zum Verrasten der Profilleiste 1 wird diese in Längsrichtung verschoben, bis sie sich in der in 2 gezeigten Position befindet.
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In 2 erkennt man, dass eine Rastnase 10 einen angeformten flexiblen Abschnitt 19 aufweist, der sich in die entgegengesetzte Richtung wie das freie Ende 18 der Rastnase 10 erstreckt. Die Länge des angeformten flexiblen Abschnitts 19 ist so gewählt, dass dieser in dem in 2 gezeigten montierten Zustand an einer Kante 20 der Ausnehmung 15 der Profilschiene 14 anliegt. Der Abschnitt 19 verhindert ein unbeabsichtigtes Lösen der Profilleiste 1 von der Profilschiene 14 und wirkt somit als Rast- oder Verriegelungselement. Die Profilleiste 1 kann erst dann von der Profilschiene 1 entfernt werden, wenn die flexiblen Abschnitte 19 elastisch senkrecht zu ihrer Längsrichtung bewegt oder verformt werden. Es ist nicht erforderlich, dass jeder Rastnase 10 ein flexibler Abschnitt 19 zugeordnet ist, beispielsweise ist es ausreichend, dass bei einer vier Rastnasen umfassenden Profilleiste lediglich zwei Rastnasen einen derartigen flexiblen Abschnitt aufweisen.
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3 zeigt mehrere Profilleisten 21 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Profilleisten 21 sind grundsätzlich wie die in den 1 und 2 gezeigte Profilleiste 1 ausgebildet. Auf eine nochmalige Beschreibung übereinstimmender Merkmale wird daher an dieser Stelle verzichtet. 3 ist eine Seitenansicht in Längsrichtung der mehreren gestapelten Profilleisten 21. Anders als die Profilleiste 1 weisen die Profilleisten 21 an ihrer Unterseite an beiden Seiten als Vorsprünge oder Noppen ausgebildete Abstandshalter 22, 23 auf, die im Bereich der Kammabschnitte angeordnet sind. Auf diese Weise können die Profilleisten 21 aufeinander gestapelt und für eine automatische Aufnahme durch einen Robotergreifer bereitgestellt werden. Beispielsweise können die in 3 gezeigten Profilleisten 21 in einer Verpackung gestapelt bereitgestellt werden, so dass sie an der Oberseite der Verpackung entnommen werden können. In der Ansicht von 3 erkennt man auch, dass sich neben dem mittleren Befestigungsabschnitt 2 die beiden Kammabschnitte 3, 4 erstrecken, wobei zwischen dem Befestigungsabschnitt 2 und einem Kammabschnitt 3, 4 jeweils ein Übergangsabschnitt 24, 25 angeordnet ist, der einen Winkel mit dem Befestigungsabschnitt 2 und dem jeweiligen Kammabschnitt 3, 4 einschließt. Dementsprechend sind die Kammabschnitte 3, 4 gegenüber dem Befestigungsabschnitt 2 gekröpft ausgebildet. Die stapelbaren Profilleisten 21 weisen den Vorteil auf, dass das benötigte Volumen bei der Bereitstellung insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Kabelkanälen extrem reduziert ist.
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4 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt ein Detail der Profilleiste 1 im montierten Zustand. Die Profilleiste 1 ist an der Profilschiene 14 in der zuvor beschriebenen Weise durch Verrasten befestigt. Die Profilschiene 14 ist horizontal in einem Schaltschrank montiert und an vertikal angeordneten Halteprofilen 26 befestigt. Zwischen der Profilschiene 14 und dem Halteprofil 26 ist ein Befestigungselement 27 angeordnet, das für eine automatische Montage geeignet ist. In 4 erkennt man, dass sich unterhalb der Profilleiste 1 eine weitere identische Profilleiste 1 befindet, wobei die beiden Profilleisten 1 parallel und mit einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind. An der Vorderseite der Profilschiene 14 sind Sicherungsautomaten 28 befestigt. Wenn die Sicherungsautomaten 28 mittels Leitungen verkabelt werden, werden diese Leitungen (nicht gezeigt) durch die Freiräume zwischen den Fingern 5 der Kammabschnitte 3, 4 geführt. In 4 ist ersichtlich, dass Leitungsverbindungen auch von einer Profilschiene bzw. den daran montierten elektrischen Bauteilen zu einer oberhalb oder unterhalb davon angeordneten Profilschiene verlaufen können. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kabelkanälen ist auch eine diagonale Verlegung von Leitungen hinter den Kammabschnitten 3, 4 möglich.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Profilleisten 1, 21 aus einem flammwidrigen Kunststoff, der die Vorschrift UL94 V-0 erfüllt, hergestellt, es handelt sich dabei um Polyamid.
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Die 5 bis 8 zeigen eine nicht erfindungsgemäße Profilleiste. 5 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt eine Profilleiste 29, die in Übereinstimmung mit dem vorherigen Ausführungsbeispiel die Kammabschnitte 3, 4 aufweist, die sich beidseitig von einem Befestigungsabschnitt 30 erstrecken. Die Profilleiste 29 weist eine Mehrzahl von angeformten Rastnasen 31 auf, die voneinander beabstandet in Längsrichtung der Profilleiste 29 angeordnet sind. Die Rastnasen 31 erstrecken sich senkrecht zum Befestigungsabschnitt 30. Die äußere Form der Rastnase 31 ist an die bereits erwähnten Lochungen von Profilschienen gemäß DIN EN 60715 angepasst. Dementsprechend weisen die Rastnasen 31 eine quaderförmige Grundform auf, wobei die Außenseiten durch abgerundete Flächen miteinander verbunden sind. Jede Rastnase 31 umfasst Rastabschnitte 32, die an entgegengesetzten Seiten der Rastnase 31 ausgebildet sind. Die Rastabschnitte 32 verjüngen sich zum freien Ende hin, das heißt sie sind schräg angeordnet, wobei sich ihre Breite zum freien Ende hin verringert, wenn die Profilleiste in Längsrichtung betrachtet wird. Die beiden Rastabschnitte 32 sind so ausgebildet, dass sie eine gewisse Elastizität aufweisen, insbesondere sind sie lediglich in der Nähe des freien Endes der Rastnase 31 mit dieser verbunden. Das entgegengesetzte, zum Befestigungsabschnitt 30 weisende Ende der Rastnasen 32 ist vom Befestigungsabschnitt 30 beabstandet, der dadurch gebildete Zwischenraum entspricht der Dicke der Profilschiene, an der die Profilleiste 29 montiert wird.
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6 ist eine ähnliche Ansicht wie 5 und zeigt die Profilleiste 29 nach der Montage an einer Profilschiene 33. In dem in 6 gezeigten montierten Zustand durchsetzen die Rastnasen 31 Lochungen der Profilschiene 33, so dass die Rastabschnitte 32 die Profilschiene hintergreifen. Auf diese Weise wird ein fester Halt der Profilleiste 29 an der Profilschiene 33 sichergestellt.
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7 zeigt die mit der Profilschiene 33 verbundene Profilleiste 29 von der Profilschiene 33 her gesehen. Man erkennt, dass jede Lochung der Profilschiene 33 von einer Rastnase 31 durchsetzt wird. An beiden Enden der Profilschiene 33 sind Befestigungslöcher 34 vorhanden, so dass die Profilschiene 33 an einem senkrechten Rahmenprofil oder dergleichen befestigt werden kann.
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Schließlich zeigt 8 die aus der Profilleiste 29 und der Profilschiene 33 gebildete Anordnung in Längsrichtung. Man erkennt dort, dass die Rastabschnitte 32 der Rastnasen 31 die Lochungen der Profilschiene 33 hintergreifen.
