DE10028554A1 - Befestigungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Befestigen von Gegenständen an einer Fläche weist zwei konkave Vertiefungen (12, 14) auf. Die Ränder (20, 22) der Vertiefungen sind an den Gegenstand (46) bzw. die Fläche (48a) andrückbar. Unter elastischer Verformung wird in den Vertiefungen ein Unterdruck gebildet, so daß der Gegenstand (46) an der Vorrichtung und die Vorrichtung an der Fläche (48a) anhaften.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen von flächigen Gegenständen an einer Fläche.

Es ist seit langem Stand der Technik, mit dem sogenannten Saugnapfprinzip Gegenstände an glatten Flächen zu befestigen. So ist es zum Beispiel bekannt, im Küchen- oder Sanitärbereich Haken (z. B. zum Aufhängen von Handtüchern oder dergleichen) mit einer Schale aus elastischem Material zu versehen, die gegen eine glatte Fliese andrückbar ist, wobei sich die Schale derart verformt, daß sie aufgrund eines Unterdruckes an der Fliese haftet. Dieses Prinzip der Befestigung ist in vielfältigen Abwandlungen als solches bekannt.

Allerdings kennt der Stand der Technik dieses Prinzip nur in einseitiger Anwendung, d. h. die elastische Schale, in deren Vertiefung (Hohlraum) ein Unterdruck erzeugbar ist, ist das einzige Teil der Vorrichtung, das mittels Unterdruck eine Befestigung bewirkt.

Es besteht jedoch häufig das Bedürfnis, flächige Gegenstände an einer Fläche, wie z. B. einem Tisch oder einer glatten Wand, lösbar zu befestigen, ohne daß Nägel, Schrauben oder andere, ein besonderes Werkzeug verlangende Befestigungsmittel einge­ setzt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesem Bedürfnis abzuhelfen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrich­ tung zum Befestigen von flächigen Gegenständen an einer Fläche vor, mit zwei nach innen gewölbten, elastisch verformbaren Vertiefungen auf gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung, wobei die Vertiefungen unter elastischer Verformung und Unterdruckbildung auf der einen Seite an den flächigen Gegenstand und auf der anderen Seite gegen die Fläche andrückbar sind.

Unter einem "flächigen" Gegenstand kann man sich zum Beispiel einen Teller vorstellen und unter eine "Fläche" eine Tischflä­ che. Ein Gegenstand im Sinne dieser Erfindung ist dann "flä­ chig", wenn er eine hinreichend große, glatte Fläche aufweist, so daß der Rand einer der genannten Vertiefungen unter Unter­ druckbildung in der Vertiefung gegen die Fläche des Gegenstan­ des andrückbar ist.

Bevorzugt sind die Vertiefungen auf beiden Seiten der Vorrich­ tung schalenförmig ausgebildet.

Die Vorrichtung wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung besonders einfach und kostengünstig, wenn die Vertiefungen in einem blockförmigen (z. B. zylinderförmigen) Körper ausgeformt sind, der im wesentlichen aus einem elastischen Material be­ steht.

Die Vertiefungen auf beiden Seiten der Vorrichtung können unterschiedlich groß sein, sind aber bevorzugt gleich groß, um eine symmetrische Kraftverteilung zu haben.

Für eine einfache und zuverlässige Handhabung der Vorrichtung sind gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung die Vertie­ fungen symmetrisch in bezug auf eine Mittelebene der Vorrich­ tung ausgeformt. Die genannte Mittelebene erstreckt sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Vorrichtung parallel zu der Fläche, an der der Gegenstand zu befestigen ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung haben die Ver­ tiefungen einen kreisförmigen Rand aus besonders elastischem weichen Material zum luftdichten Anpressen an die genannten Flächen.

Beim Gebrauch wird die vorstehend beschriebene Vorrichtung auf die Fläche (z. B. eines Tisches oder einer Wand) an der gewünschten Stelle leicht angedrückt und der zu befestigende Gegenstand wird auf der anderen Seite der Vorrichtung auf die dort ausgeformte Vertiefung so aufgesetzt, daß der Rand der Vertiefung insgesamt vom Gegenstand abgedeckt ist. Wird nun der Gegenstand von Hand kräftig gegen die Fläche gedrückt, ent­ weicht Luft aus beiden Vertiefungen und der äußere Luftdruck bewirkt aufgrund des Unterdruckes in den schalenförmigen Ver­ tiefungen ein Anhaften der Vorrichtung an der Fläche und auch ein Anhaften des Gegenstandes an der Vorrichtung.

Um das Entweichen von Luft aus der Vorrichtung zu fördern ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, daß die Vertiefungen durch einen luftleitenden Kanal miteinander ver­ bunden sind.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Vertiefungen durch einen Kanal mit der äußeren Atmo­ sphäre verbindbar sind, wobei der Kanal so ausgestaltet ist, daß Luft nur aus den Vertiefungen heraus nach außen heraus­ drückbar ist, während in umgekehrter Richtung keine Luft strö­ men kann. Dies kann zum Beispiel durch ein Ein-Weg-Ventil in dem Kanal erreicht werden. Das Ein-Weg-Ventil kann zum Beispiel die einfach Form eines elastischen Lappens haben, der bei Luftströmung von außen nach innen (also in die Vertiefungen hinein) auf eine Dichtfläche andrückt und so weitere Luftströ­ mungen verhindert.

Um den Unterdruck (das "Vakuum") in den Vertiefungen zu brechen ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung die Vorrich­ tung am Rand der Vertiefungen mit einem Hebel versehen. Durch Betätigung des Hebels kann der Rand von der Fläche abgehoben werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Vakuum in den Vertiefungen auch derart gebrochen werden, daß im Körper der Vorrichtung eine Einrichtung angeordnet ist, die von außen, zum Beispiel mit einem Hebel, so bewegbar ist, daß die Wölbung der Vertiefung nach innen weitgehend aufgehoben wird, so daß die Befestigung ebenfalls aufgehoben wird. Hierzu kann zum Beispiel ein asymmetrischer Körper im Inneren der Vorrich­ tung dienen, z. B. ein elliptischer Körper, der so um eine Achse drehbar ist, daß er in einer ersten Stellung die Vertiefungen nicht beeinflußt (und somit die Befestigung ermöglicht), wäh­ rend er zum Lösen der Befestigung in eine andere Stellung gebracht wird, in der die Wölbung der Vertiefungen aufgehoben wird.

Die genannten Vertiefungen an bzw. in der Vorrichtung brauchen im Zustand der Vorrichtung ohne Kraftbeaufschlagung (also bei Nicht-Gebrauch der Vorrichtung) nicht notwendig vorhanden zu sein. Vielmehr ist es gemäß einer besonderen Variante der Erfindung auch möglich, die Vorrichtung so auszugestalten, daß sich die Vertiefungen auf beiden Seiten der Vorrichtung beim Erzeugen des Unterdruckes erst bilden, durch eine entsprechende Verformung von elastischen Bauteilen. Zum Beispiel können hierzu auf beiden Seiten der Vorrichtung Membranen aus elasti­ schem Material vorgesehen sein, die so mittels eines geeigneten Mechanismus bei Gebrauch so verformbar sind, daß sie Vertiefun­ gen bilden, in denen ein Unterdruck erzeugt wird.

Andererseits kann die Vorrichtung auch so gestaltet werden, daß die Vertiefungen (nur) im Gebrauchszustand der Vorrichtung vorhanden sind. Entscheidend ist jeweils die Erzeugung eines Unterdruckes zwischen der Vorrichtung und der Fläche einerseits und dem zu befestigenden Gegenstand andererseits.

Es versteht sich, daß der Begriff "Unterdruck" im Sinne der Erfindung in bezug auf den Druck der äußeren Atmosphäre (also dem "normalen" Luftdruck) zu verstehen ist.

Nachfolgend werden die Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Befestigen von flächigen Gegenständen an einer Fläche;

Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1 von oben;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Befestigen von flächigen Gegenständen an einer Fläche;

Fig. 4 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 im Gebrauchs­ zustand;

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Befestigen von flächigen Gegenständen an einer Fläche;

Fig. 6 und 7 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 in zwei verschiedenen Betriebszuständen; und

Fig. 8 eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 1.

Beim ersten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Befesti­ gen von flächigen Gegenständen an einer Fläche gemäß Fig. 1 ist ein Körper 10 bi-konkav ausgeformt. Der Körper 10 besteht im wesentlichen aus einem hochelastischen, relativ weichen Material wie Gummi oder einem geeigneten Kunststoff. Zur allge­ meinen Stabilisierung des Körpers 10 ist er mittig mit einer Platte 16 aus etwas steiferem Material versehen. Dies ist aber kein notwendiges Erfordernis.

Die bi-konkave Formgebung des Körpers 10, der in Fig. 1 im "Ruhezustand", d. h. ohne Einwirkung äußerer Kräfte gezeigt ist, bedeutet, daß auf gegenüberliegenden Seiten Vertiefungen 12 bzw. 14 geformt sind. Die Vertiefung 12 hat einen erhabenen Rand 20 und die Vertiefung 14 hat einen erhabenen Rand 22.

Bei Gebrauch wird der Rand 22 auf die Fläche (z. B. eine Tisch­ fläche) aufgelegt und der zu befestigende Gegenstand (z. B. ein Teller, wie ein Kinderteller) wird auf den Rand 20 aufgelegt.

Sodann wird der Gegenstand gegen die Fläche gedrückt. Dabei weiten sich die Radien der kreisförmigen Ränder 20 bzw. 22 (vgl. die Draufsicht gemäß Fig. 2, wobei Fig. 1 ein Schnitt entlang der Linie I-I von Fig. 2 ist) auf und der Krümmungsra­ dius beider Vertiefungen 12 bzw. 14 wird ebenfalls deutlich größer, d. h. die Vertiefungen werden unter Entweichen von Luft abgeflacht. Das Material 18 des Körpers 10 ist dabei so weich, daß seine Elastizität nicht bewirkt, daß der Körper ohne weite­ res wieder in die Ausgangsgestalt gemäß Fig. 1 zurückkehrt. Der in der vorstehend beschriebenen Weise erzeugte Unterdruck in den Vertiefungen (die weitestgehend in flache Ebenen über­ führt worden sind) bewirkt eine stabile Befestigung des Gegen­ standes an der Fläche (Gegenstand bzw. Fläche sind beim Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 4 dargestellt).

Damit die Vorrichtung gemäß Fig. 1 leichter aus einem Befesti­ gungszustand lösbar ist, kann am Rand 20 und/oder 22 eine Lasche (wie bei einem Gummiring für ein Weck-Glas) vorgesehen sein. Zum Aufheben (Brechen) eines Unterdruckes zieht dann der Benutzer an der Lasche und schafft so ein "Leck", durch das Luft einströmen kann.

Die vorstehend anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Vorrich­ tung ist als solche gebrauchsfähig.

Fig. 1 zeigt eine Abwandlung des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles dahingehend, daß die Vertiefungen 12 und 14 über einen Kanal 24 luftleitend miteinander verbunden sind. Dieser Kanal 24 kann als solcher bereits eine Verbesserung des Gebrauchs der Vorrichtung bewirken, weil das Entfernen von Luft beim Abflachen der Vertiefungen 12 bzw. 14 gefördert ist. Es braucht nur an einer einzigen Stelle zwischen den Rändern 20 und 22 und den jeweils anliegenden Flächen eine Öffnung gebil­ det zu werden, um die Luft unter dem Druck, den der Benutzer aufbringt, aus beiden Vertiefungen entweichen zu lassen.

Fig. 1 zeigt eine weitere Fortbildung des vorstehend erläuter­ ten Ausführungsbeispiels, wobei ein Kanal 26 vorgesehen ist, der beide Vertiefungen 12 und 14 mit der äußeren Atmosphäre A luftleitend verbindet. Bei dieser Variante des Ausführungsbei­ spiels gemäß Fig. 1 ist ein Herausdrücken von Luft aus beiden Vertiefungen 12, 14 möglich, ohne daß hierzu eine "Undichtig­ keitsstelle" zwischen einem der Ränder 20, 22 und den jeweils anliegenden Flächen erforderlich wäre; vielmehr entweicht die Luft über die Kanäle 24, 26. Um ein Rückströmen von Luft zu verhindern, ist im Kanal 26 ein Ein-Weg-Ventil 28 angeordnet. Dieses Ein-Weg-Ventil kann eine gesonderte, elastische Klappe sein, die bei Strömung von Luft durch den Kanal 26 in Fig. 1 von rechts nach links schließt (mit einer geeigneten Auflage­ fläche, die in der Figur nicht gesondert dargestellt ist). Es ist aber auch möglich, den Durchmesser des Kanals 26 und die Elastizität des Materials 18 des Körpers 10 im Bereich des Kanals 26 so auszugestalten, daß bei Einsetzen einer geringen Rückströmung sofort ein "Saugeffekt" in dem Sinne am Material 18 einsetzt, daß der Kanal 26 verschlossen wird.

Die Fig. 1 dient also zur Veranschaulichung von drei unter­ schiedlichen Ausführungsbeispielen: Bei einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel hat der Körper 10 die einfachste Form ohne Kanal 24 und ohne Kanal 26. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Kanal 24 zur Verbindung der beiden Vertiefungen 12, 14 vorgesehen und bei einem dritten Ausführungsbeispiel sind die Kanäle 24 und 26 vorgesehen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel.

In allen Figuren sind einander entsprechende oder zumindest funktionsgleiche Bauteile jeweils mit den gleichen Bezugszei­ chen versehen.

Fig. 3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Befestigen von flächigen Gegenständen an einer Fläche im "Ruhezustand", d. h. ohne Einwirkung äußerer Kräfte. Eine Schale 30 bildet die eine Vertiefung 12 und eine weitere Schale 32 die andere Vertiefung 14. Eine Stützplatte 34 ist zwischen den Schalen 30, 32 angeordnet und dient zur Stabilisierung der Vorrichtung insgesamt und auch als Auflagefläche für die Scha­ lenränder 20, 22 im Betriebszustand (vgl. Fig. 4). In den Schalen 30, 32 und in der Stützplatte 34 sind konzentrisch Öffnungen 36 ausgebildet, in denen ein geeignetes Befestigungs­ mittel (nicht in der Figur dargestellt) angeordnet ist, um alle drei genannten Bauteile fest miteinander zu verbinden.

Die Platte 34 weist an ihrem Rand einen Wulst 42 auf, der nicht ganz um den kreisförmigen Rand der Platte 34 umläuft, sondern Aussparungen 42a und 42b aufweist, in denen jeweils ein Vor­ sprung 38a bzw. 40a von Hebeln 38 bzw. 40 im Betriebszustand (Fig. 4) aufgenommen ist.

Fig. 4 zeigt den Zustand der Vorrichtung gemäß Fig. 3 bei Befestigung eines Gegenstandes 46 auf einer Fläche 48a. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei tellerförmige Gegenstände 46, 48 miteinander verbunden. Es versteht sich, daß die Fläche 48a auch eine Tischfläche sein kann.

Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Befestigen von flächigen Gegenständen an einer Fläche.

Fig. 5 zeigt die Vorrichtung in entspanntem Zustand, d. h. ohne Befestigung eines Gegenstandes. Ein zylinderförmiger Stützkör­ per 50 aus z. B. starrem Kunststoff ist an seinen beiden Stirn­ seiten jeweils durch eine Membran 52 bzw. 54 verschlossen. Die Membranen 52, 54 sind aus gummielastischem Material. Im ent­ spannten Zustand gemäß Fig. 5 sind die äußeren Oberflächen der Membranen 52, 54 planparallel. Sie bilden noch keine Vertie­ fung.

Jede der Membranen 52, 54 weist im Zentrum einen nach innen gerichteten Ansatz 56, 58 auf. Die Ansätze 56, 58 dienen dazu, die Membranen 52, 54 jeweils in der Mitte nach innen zu ziehen, wie nachfolgend näher beschrieben ist. Ein Hebel 60 dient dazu, das Auslenken der Membranen 52, 54 nach innen zur Bildung von Vertiefungen zu bewirken. Die Membranen 52, 54 sind jeweils an ihren Rändern 20 bzw. 22 fest mit den Stirnenden des Stützkör­ pers 50 verbunden. In der Mitte sind die Membranen jedoch in der beschriebenen Weise nach innen auslenkbar, so daß sich etwa konische Vertiefungen (in der Figur nicht gezeigt) bilden. Hierzu dient der Hebel 60. Zur Abstützung des Hebels 60 ist auf der Innenseite des Stützkörpers 50 ein Ausleger 62 angeordnet, der bis über die Mittelachse des zylindrischen Stützkörper 50 reicht und in zwei Armen jeweils Öffnungen 72, 74 aufweist, durch welche die Ansätze 56, 58 der Membranen 52, 54 ragen. Mittels Nieten 68, 70 sind die Ansätze 56, 58 fest mit dem Hebel 60 verbunden. Der Hebel 60 schwenkt um eine Achse 64 am Ausleger 62. Diese Schwenkbewegung des Hebels 60 ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Fig. 6 entspricht der Ruhestel­ lung nach Fig. 5. In Fig. 7 ist der Hebel 60 in der Ausspa­ rung 66 im Stützkörper 50 aus der Stellung gemäß Fig. 6 heraus verschwenkt worden (vgl. den Pfeil in Fig. 7). Bei dieser Schwenkbewegung dreht sich der Hebel 60 um die azentrische Achse 64 und zieht somit die beiden Ansätze 56, 58 durch die Öffnungen 72, 74 im Ausleger 62. Damit es nicht zu unerwünsch­ ten Reibkräften kommt, sind die Öffnungen 72, 74, wie darge­ stellt, an ihren Kanten abgerundet. Die Schwenkbewegung des Hebels 60 und die damit verbundene Zugkraft an den Ansätzen 56, 58 bewirkt, daß sich die Membranen 52, 54 jeweils etwa konisch nach innen (konkav) auswölben und so Vertiefungen bilden, die die oben beschriebene Haftkraft zwischen einer Fläche (in Fig. 5 nicht gezeigt) und einem Gegenstand (in Fig. 5 nicht ge­ zeigt) erzeugen.

Der Hebel 60 kann in der in Fig. 7 gezeigten Stellung arre­ tiert werden, damit der Befestigungszustand erhalten bleibt. Die Arretiervorrichtung ist in den Figuren nicht gesondert dargestellt. Zum Beispiel kann der Hebel 60 in eine Einrast- Stellung nach oben oder unten gedruckt werden, wobei im Stütz­ körper 50 eine entsprechende Vertiefung vorgesehen ist, in die der insoweit hinreichend elastische Hebel 60 nach oben oder unten (bezogen auf Figur) stabil einrastbar ist.

Fig. 8 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1. In Fig. 8 sind die Kanäle 24 bzw. 26 der Einfachheit halber weggelassen, sie können aber auch dort vorgesehen sein. Über das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 hinaus zeigt die Variante gemäß Fig. 8 einen Nocken 76, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel ellipsenförmig ist. Der Nocken 76 ist um eine Achse 80 (die Achse 80 steht senkrecht zur Zeichenebene) verschwenkbar, zum Beispiel in die Stellung gemäß der gestri­ chelten Linie 78. In der in Fig. 8 mit durchgezogener Linie gezeichneten Betriebsstellung beeinflußt der Nocken 76 die Vorrichtung nicht. Dies ist die "Normalstellung" des Nockens 76. Der Nocken 76 dient dazu, ein bei Befestigung eines Gegen­ standes erzeugtes Vakuum in den Vertiefungen 12, 14 zum Lösen der Befestigung zu brechen. Hierzu wird der Nocken 76 um 90° um die Achse 80 in die Betriebsstellung gemäß der gestrichelten Linie 78 gedreht. Dabei drückt der Nocken gegen die Oberfläche der Vertiefung 12; insofern ist die Darstellung gemäß Fig. 8 nur schematisch und beim Ausführungsbeispiel ragt der Nocken nicht über die Innenfläche hinaus. Der Nocken befindet sich also in einem Hohlraum im Körper 10 und beaufschlagt die Ver­ tiefungen 12, 14 von innen, ohne daß die durchgehende Oberflä­ che der Vertiefungen unterbrochen ist. Zur Betätigung des Nockens 76 weist dieser einen aus dem Körper 10 herausragenden Stab (nicht gezeigt) mit einem Hebel auf.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Befestigen von flächigen Gegenständen (46) an einer Fläche (48a), gekennzeichnet durch zwei nach innen gewölbte, elastisch ver­ formbare Vertiefungen (12, 14) auf gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung, deren Ränder (20, 22) unter elastischer Ver­ formung der Vertiefung und Unterdruckbildung an den Gegenstand (46) bzw. die Fläche (48) andrückbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (12, 14) schalen­ förmig sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (12, 14) in einem blockförmigen Körper (10) ausgeformt sind, der im wesentlichen aus einem elastischen Material besteht.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (12, 14) symme­ trisch in bezug auf eine Mittelebene (M) der Vorrichtung ge­ formt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (12, 14) einen kreisförmigen Rand (20, 22) haben.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (12, 14) durch einen Kanal (24) miteinander verbunden sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (12, 14) durch einen Kanal (26) mit der äußeren Atmosphäre (A) verbindbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Vertiefungen (12, 14) am Rand (20, 22) mit einem Hebel (40; 60) versehen ist, um einen Unterdruck in der Vertiefung aufzuheben.