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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halteelement für eine Leitung.
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Aus der
US 2,404,531 A ist ein Halteblock zum Halten einer Gruppe von Leitungen in einem Flugzeug bekannt. Der Halteblock umfasst zwei komplementäre Teilblöcke mit einander entsprechenden halbkreisförmigen Ausnehmungen. Werden die komplementären Teilblöcke aufeinander gesetzt, bilden einander entsprechende Ausnehmungen der beiden Teilblöcke zusammen jeweils eine Durchgangsöffnung für eine zu haltende Leitung. Die beiden Teilblöcke können mittels Schrauben in der die Leitungen aufnehmenden gegenseitigen Relativposition gesichert werden. Die Schrauben können gleichzeitig dazu genutzt werden, den Halteblock an einer gewünschten Installationsposition für die Leitungen zu befestigen. Die zur Bildung der Durchgangsöffnungen für die Leitungen gegenüberliegenden Flächen der Teilblöcke können jeweils mit einem Polsterstreifen versehen sein, sodass die Leitungen zwischen den gegenüberliegenden Polsterstreifen eingeklemmt werden, wenn die Schrauben zum Verbinden der Teilblöcke angezogen werden. Die Polsterstreifen sollen Vibrationen der Leitungen dämpfen und einen übermäßigen Verschleiß der Leitungen verhindern. Die Teilblöcke weisen jeweils beidseitig einen Flansch auf, der dem Verlauf der dem anderen Teilblock zugewandten Fläche und damit auch dem Verlauf der Ausnehmungen folgt. Die Polsterstreifen haben jeweils an ihren beiden Seitenregionen einen C-förmigen Querschnitt zur Aufnahme eines entsprechenden Flansches des zugehörigen Teilblocks. So können die Polsterstreifen einfach ohne anderweitige Befestigung auf die Teilblöcke aufgeschoben werden. Die Polsterstreifen sollen damit bei Bedarf einfach austauschbar sein.
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Aus der
US 2,387,295 A ist eine Befestigungsschelle für eine Leitung zur Verwendung in einem Flugzeug offenbart. Die Befestigungsschelle offenbart einen relativ starren Metallstreifen, der die Leitung umschließt. Die beiden Enden des Metallstreifens werden übereinander positioniert, sodass darin ausgebildete Öffnungen miteinander fluchten. Durch diese Öffnungen lässt sich die Befestigungsschelle mit einer Schraube an einem Strukturteil des Flugzeugs befestigen und zugleich schließen. Auf einer der Leitung zugewandten Innenfläche des Metallstreifens ist ein Gummistreifen zum Dämpfen von Vibrationen der Leitung vorgesehen. Die lateralen Kanten des Gummistreifens sind mit Umgriffstrukturen versehen, welche durch ein Umgreifen der Kanten des Metallstreifens den Gummistreifen an dem Metallstreifen befestigen. Auf der nach innen der Leitung zugwandten Oberfläche des Gummistreifens sind Vorsprungselemente vorgesehen, um die vibrationsdämpfenden Eigenschaften der Befestigungsschelle zu verbessern. Im angebrachten Zustand liegt der Gummistreifen der Befestigungsschelle über einen Großteil des Umfangs der Leitung hinweg an dieser an. An dem den Enden des Metallstreifens zugewandten Bereich der Leitung allerdings ist bei solchen Befestigungsschellen typbedingt ein Zwischenraum zwischen der Leitung und der Befestigungsschelle vorhanden.
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Aus der
US 4,881,705 A ist ein Kunststoff-Halteelement für Rohre bekannt. Das Halteelement umfasst einen Hauptkörper aus Kunststoff und eine daran in einem zweistufigen Spritzgießverfahren angeformte Einlage. Das Material der Einlage ist weicher als das des Hauptkörpers. Die Einlage ist zur Aufnahme des Rohres geformt. Das Halteelement umfasst einen integral angeformten klappbaren Deckel, welcher ebenfalls mit einer Einlage aus dem weicheren Material versehen ist. Ist ein Rohr in dem Halteelement positioniert, lässt sich der Deckel schließen und das Rohr so festlegen. Soll das Halteelement zur Verwendung mit einem anderen Rohrdurchmesser angepasst werden, ist zumindest ein Anpassen der Form der Einlagen notwendig.
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Weitere Halteelemente für Leitungen sind beispielsweise aus der
JP 2001-343006 A , der
JP 2000-170718 A , der
EP 0 838 626 A2 , der
US 5 464 179 A , der
US 2 395 745 A , der
US 2015/377387 A1 , der
US 2013/146720 A1 , der
DE 39 07 067 A1 , der
US 2005/067538 A1 , der
DE 42 05 439 A1 , der
EP 2 131 084 A2 , der
EP 1 013 978 A2 , der
DE 10 2007 052 701 A1 , der
US 5 954 300 A , der
US 5 731 359 A , der
US 2013/240684 A1 und der
US 2010/025272 A1 bekannt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Halteelement für eine Leitung bereitzustellen, welches verbesserte vibrationsdämpfende Eigenschaften aufweist und die Leitung besonders gut in der gewünschten Position stabilisiert. Insbesondere soll das Halteelement auch zur Aufnahme von Leitungen verschiedener Durchmesser geeignet sein. Zudem soll ein geeignetes Verfahren zum Herstellen eines solchen Halteelements angegeben werden.
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Bezüglich des Halteelements wird diese Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst. Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 11 gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung an.
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Das erfindungsgemäße Halteelement ist mit einer beliebigen Art von Leitung verwendbar. Beispielsweise kann das Halteelement zur Aufnahme einer Rohrleitung für Fluide oder einer elektrischen Leitung geeignet sein. Insbesondere kann das Halteelement für in Kraftfahrzeugen vorgesehene Leitungen ausgelegt sein. Dabei kann es sich beispielsweise um öl- oder luftführende Leitungen handeln. Auch die Aufnahme einer aus mehreren Einzelleitungen zusammengesetzten Leitung in dem Halteelement ist denkbar. Vorzugsweise weist eine aufzunehmende Leitung einen zumindest im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf.
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Ein erfindungsgemäßes Halteelement für eine Leitung umfasst eine erstes Halteteil und ein zweites Halteteil. Das erste Halteteil umfasst ein erstes Rahmenelement mit einer ersten Bogenfläche und ein an dem ersten Rahmenelement vorgesehenes elastisches erstes Dämpfungselement. Das zweite Halteteil umfasst ein zweites Rahmenelement mit einer zweiten Bogenfläche und ein an dem zweiten Rahmenelement vorgesehenes elastisches zweites Dämpfungselement. Das erste Halteteil und das zweite Halteteil sind relativ zueinander zwischen einem geschlossenen Zustand und einem offenen Zustand bewegbar. In dem geschlossenen Zustand bilden das erste Rahmenelement und das zweite Rahmenelement zusammen eine Aufnahmeöffnung zur umlaufenden Aufnahme der Leitung. Die Aufnahmeöffnung wird von der ersten und der zweiten Bogenfläche zusammen begrenzt. In dem offenen Zustand wird die Leitung freigegeben.
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Befindet sich das Haltelement im offenen Zustand, kann die Leitung an die erste oder die zweite Bogenfläche anliegend positioniert werden. Wird dann das Haltelement in den geschlossenen Zustand überführt, ist die Leitung in der durch die erste und die zweite Bogenfläche begrenzten Aufnahmeöffnung aufgenommen. Vorzugsweise kann anschließend das Haltelement wieder in den offenen Zustand überführt werden, um die Leitung wieder von dem Halteelement entfernen zu können.
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Erfindungsgemäß hat die im geschlossenen Zustand des Halteelements von den Bogenflächen begrenzte Aufnahmeöffnung einen kreisförmigen Öffnungsquerschnitt. Das erste und das zweite elastische Dämpfungselement weisen jeweils eine elastische Platte auf. Die elastischen Platten erstrecken sich in Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung entlang der jeweils zugehörigen Bogenfläche. Die elastischen Platten sind derart gekrümmt, dass sie im geschlossenen Zustand des Halteelements über ihre gesamte Erstreckung in Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung entlang der zugehörigen Bogenfläche hinweg von der zugehörigen Bogenfläche in Richtung auf eine Mittelachse der kreisförmigen Aufnahmeöffnung hin ausgewölbt sind. Ist eine Leitung in dem Halteelement aufgenommen, sind die elastischen Dämpfungselemente also über ihre gesamte Erstreckung in Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung hinweg in Richtung auf die Leitung hin ausgewölbt.
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Die Auswölbung der elastischen Platten kann im geschlossenen Zustand des Halteelements von einer aufgenommenen Leitung nach außen hin beaufschlagt werden, also in Richtung auf die jeweils korrespondierende Bogenfläche hin. Hierdurch ergibt sich eine elastische Rückstellkraft der elastischen Dämpfungselemente in Richtung auf die Mittelachse der Ausnehmung hin, welche die Leitung in ihrer Position stabilisiert. Die Bogenflächen der Rahmenelemente dienen den elastischen Dämpfungselementen, insbesondere den elastischen Platten, als stabilisierende Gegenelemente und begünstigen den Aufbau der elastischen Rückstellkraft. Aufgrund des kreisförmigen Öffnungsquerschnitts der Aufnahmeöffnung entsteht bei Aufnahme einer Leitung eine in Umfangsrichtung der Aufnahmeöffnung homogene Verteilung der ins Zentrum der Aufnahmeöffnung gerichteten Rückstellkräfte. Die elastischen Dämpfungselemente können vollumfänglich maximal effizient von den Bogenflächen unterstützt werden.
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Durch das Zusammenspiel zwischen den elastischen Dämpfungselementen und den Bogenflächen werden Schwingungen einer aufgenommenen Leitung gedämpft. Aufgrund des kreisförmigen Öffnungsquerschnitts und der damit einhergehenden uniformen Unterstützung der elastischen Dämpfungselemente lässt sich eine im Wesentlichen von der Richtung der Vibrationen unabhängig gute Dämpfung erreichen.
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Aufgrund der speziellen Geometrie der elastischen Dämpfungselemente mit der Auswölbung auf die Mittelachse der kreisförmigen Aufnahmeöffnung hin, ist das erfindungsgemäße Halteelement mit Leitungen unterschiedlichen Durchmessers verwendbar. Insbesondere geringe Variationen im Durchmesser der Leitung können durch die Auswölbung der elastischen Platten aufgefangen werden. Wird eine Leitung eines relativ geringen Durchmessers aufgenommen, sind im geschlossenen Zustand des Halteelements die elastischen Platten durch die Leitung nur geringfügig verformt. Ist eine Leitung eines größeren Durchmessers eingesetzt, werden die elastischen Platten dagegen stärker verformt. Das erfindungsgemäße Halteelement ist sinnvollerweise mit Leitungsdurchmessern verwendbar, welche von einem minimalen Leitungsdurchmesser, bei dem die Leitung gerade in Kontakt mit beiden elastischen Dämpfungselementen kommt, bis zu einem maximalen Durchmesser reichen, bei dem sich das Halteelement gerade noch in die geschlossene Position versetzen lässt und die elastischen Platten maximal verformt werden. Die die Leitung in ihrer Position stabilisierenden Rückstellkräfte variieren abhängig vom Leitungsdurchmesser aufgrund der unterschiedlichen Verformung der elastischen Dämpfungselemente. Dennoch ist über ein gewisses Variationsspektrum des Leitungsdurchmessers hinweg ohne Modifikation des Halteelements eine gute Stabilisierungswirkung erreichbar.
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Um die elastischen Dämpfungselemente optimal unterstützen zu können, können die Rahmenelemente eine größere Steifigkeit aufweisen als die elastischen Dämpfungselemente. Dies kann beispielsweise durch geeignete Formgebung und/oder Materialauswahl erreicht werden.
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Vorzugsweise erstrecken sich die elastischen Platten in Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung jeweils zumindest im Wesentlichen vollständig entlang der zugehörigen Bogenfläche. Damit kann erreicht werden, dass die Leitung im Wesentlichen über den vollen Umfang der Aufnahmeöffnung in Kontakt mit den elastischen Dämpfungselementen kommt und in jede radiale Richtung eine optimale Vibrationsdämpfung erfolgt. Dass sich die elastischen Platten in Umfangrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung „im Wesentlichen“ vollständig entlang der zugehörigen Bogenfläche erstrecken, kann heißen, dass lediglich in den Bereichen, in denen die beiden elastischen Platten im geschlossenen Zustand des Halteelements aufeinander treffen, ein Spalt zwischen den elastischen Platten vorhanden ist. Die Spaltbreite kann dabei jeweils auf höchstens 8 mm, höchstens 5 mm, höchstens 2 mm oder höchstens 1 mm begrenzt sein. Insbesondere können die Spalte zusammen über höchstens 10%, höchstens 5%, höchstens 3% oder höchstens 1% des Umfangs der kreisförmigen Aufnahmeöffnung hinweg vorliegen.
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Vorzugsweise sind die elastischen Platten derart gekrümmt, dass sie sich entlang einer bezüglich der Mittelachse der kreisförmigen Aufnahmeöffnung axialen Richtung zunächst der Mittelachse annähern, dann eine maximale Nähe zur Mittelachse erreichen und sich schließlich wieder von der Mittelachse entfernen. Durch eine solche Krümmung der elastischen Platten lassen sich einfach und effizient sowohl eine gute vibrationsdämpfende Wirkung als auch eine adäquate elastische Haltekraft für die Leitung erreichen.
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Die maximale Nähe der elastischen Platten zur Mittelachse ist vorzugsweise über den gesamten Umfang der kreisförmigen Aufnahmeöffnung hinweg gleich. Hierdurch wird um den gesamten Umfang der Aufnahmeöffnung hinweg eine gleichmäße Dämpfungswirkung erreicht, sodass insbesondere transversale Schwingungen der Leitung unabhängig von ihrer Richtung effizient gedämpft werden. Auch eine durch die Dämpfungselemente auf die Leitung ausgeübte Haltewirkung wirkt über den gesamten Umfang der kreisförmigen Aufnahmeöffnung homogen.
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Besonders richtungsunabhängig und damit universell nützlich wird die vibrationsdämpfende Wirkung, wenn die elastischen Platten entlang der Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung homogen verlaufen. Dies kann bedeuten, dass sie keine Steigung oder Krümmung entlang der Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung aufweisen. Insbesondere können die elastischen Platten bezüglich der Mittelachse der kreisförmigen Aufnahmeöffnung symmetrisch sein.
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Da die vibrationsdämpfende Wirkung bereits aufgrund der Krümmung der elastischen Platten gegeben ist, können die elastischen Platten eine homogene Dicke aufweisen. So wird durch minimalen Materialeinsatz und Konstruktionsaufwand eine gute Dämpfungswirkung erreicht. Es wäre aber auch denkbar, dass die elastischen Platten in geeigneter Weise verdickte Bereiche aufweisen, um beispielsweise die von ihnen bereitgestellte elastische Rückstellkraft zu erhöhen.
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Die elastischen Dämpfungselemente sind vorzugsweise jeweils fest mit dem zugehörigen Rahmenelement verbunden. Hierzu können die Dämpfungselemente jeweils zumindest einen Befestigungsvorsprung aufweisen, welcher formschlüssig in einer komplementären Befestigungsöffnung des zugehörigen Rahmenelements aufgenommen ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn entlang der Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung mehrere Befestigungsvorsprünge an einem Dämpfungselement vorgesehen sind, die jeweils in einer komplementären Befestigungsöffnung des Rahmenelements aufgenommen sind. Optimalerweise sind die Befestigungsvorsprünge der Dämpfungselemente gleichmäßig um den Umfang der kreisförmigen Aufnahmeöffnung herum verteilt, um die elastischen Dämpfungselemente gleichmäßig zu unterstützen.
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Vorzugsweise sind das erste Halteteil und das zweite Halteteil, insbesondere integral, über eine Schwenkverbindung miteinander verbunden. Die Schwenkverbindung kann ein Verschwenken zwischen dem geschlossenen und dem offenen Zustand erlauben. Eine solche schwenkbare Verbindung vereinfacht die Installation des Halteelements, da die gegenseitige Relativposition zwischen den Halteteilen durch die Schwenkverbindung vorgegebenen ist. Zudem besteht durch die Schwenkverbindung eine unverlierbare Verbindung zwischen den Halteteilen.
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Vorzugsweise umfasst das erste Halteteil ein erstes Verriegelungselement und das zweite Halteteil ein zweites Verriegelungselement. Die Verriegelungselemente können insbesondere durch gegenseitigen Eingriff ein gegenseitiges Verriegeln der Halteelemente in dem geschlossenen Zustand erlauben. Vorzugsweise ist die Verriegelung zerstörungsfrei lösbar. Die Verriegelungselemente können beispielsweise zum Herstellen einer Verriegelung durch hakenartiges Eingreifen eines Verriegelungselements in das andere Verriegelungselement ausgebildet sein. Alternativ wäre beispielsweise denkbar, dass die Verriegelungselemente ein magnetisches Verriegeln erlauben.
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Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Herstellen des beschriebenen Halteelements bereitgestellt. Gemäß diesem Verfahren wird das erste Halteteil in einem zweistufigen Spritzgießverfahren hergestellt. Dabei wird das erste Rahmenelement aus einem ersten Material spritzgegossen und das erste elastische Dämpfungselement aus einem zweiten, elastischen Material spritzgegossen. Auch das zweite Halteteil wird in einem zweistufigen Spritzgießverfahren hergestellt. Dabei wird das zweite Rahmenelement aus dem ersten Material spritzgegossen und das zweite elastische Dämpfungselement aus dem zweiten, elastischen Material spritzgegossen. Das für die Rahmenelemente verwendete erste Material ist starrer als das für die elastischen Dämpfungselemente verwendete zweite, elastische Material.
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Mit dem zweistufigen Spritzgießverfahren ist es möglich, das Halteelement kostengünstig und effizient herzustellen. Vorzugsweise wird das erste Halteteil in einem gemeinsamen zweistufigen Spritzgießvorgang mit dem zweite Halteteil hergestellt. So können das erste und das zweite Rahmenelement in einer gemeinsamen Gussform hergestellt werden, vorzugsweise gleich zusammen mit einer diese verbindenden Schwenkverbindung. Auch das erste und das zweite elastische Dämpfungselement eines Halteelements können in einer gemeinsamen Gussform gegossen werden.
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Vorzugsweise wird bei der Herstellung eines Halteteils (oder beider Halteteile zusammen) jeweils zuerst das Rahmenelement spritzgegossen und dieses dann zumindest teilweise in eine Gussform für das elastische Dämpfungselement eingesetzt. So kann beim Gießen des elastischen Dämpfungselements das Rahmenelement gleich angeformt werden. Vorzugsweise umfassen die Rahmenelemente zumindest ein, zumindest zwei oder zumindest drei Befestigungsöffnungen, welche beim Spritzgießen des zugehörigen elastischen Dämpfungselements mit dem zweiten, elastischen Material gefüllt werden. So lässt sich direkt beim Spritzgießvorgang eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rahmenelement und dem zugehörigen elastischen Dämpfungselement erreichen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Figuren weiter erläutert. Dabei zeigen:
- 1: eine schematische Perspektivansicht eines Halteelements gemäß einer Ausführungsform in einem offenen Zustand;
- 2: eine schematische Seitenansicht des Halteelements gemäß der Ausführungsform in dem offenen Zustand;
- 3: eine schematische Perspektivansicht des Halteelements gemäß der Ausführungsform in einem geschlossenen Zustand; und
- 4: eine schematische Seitenansicht des Halteelements gemäß der Ausführungsform in dem geschlossenen Zustand.
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Das in den Figuren dargestellte Halteelement 1 für eine Leitung umfasst ein erstes Halteteil 10 und ein zweites Halteteil 20. Die Halteteile 10, 20 sind relativ zueinander zwischen einem geschlossenen Zustand, in dem sie zusammen eine Leitung umlaufend aufnehmen, und einem offenen, die Leitung freigebenden Zustand bewegbar. Die 1 und 2 zeigen einen offenen Zustand des Halteelements und die 3 und 4 den geschlossenen Zustand.
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Das erste Halteteil 10 umfasst ein erstes Rahmenelement 11 und das zweite Halteteil 20 umfasst ein zweites Rahmenelement 21. In der gezeigten Ausführungsform sind die Rahmenelemente 11, 21 über eine Schwenkverbindung 30 schwenkbar miteinander verbunden. Durch ein Verschwenken mittels der Schwenkverbindung 30 lassen sich die Halteteile 10, 20 relativ zueinander zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand verschwenken. Vorzugsweise ist die Schwenkverbindung 30 integral mit dem ersten Halteteil 10 und dem zweiten Halteteil 20, insbesondere mit deren Rahmenelementen 11, 21, ausgebildet.
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Das erste Halteteil 10 umfasst ein erstes Verriegelungselement 35 und das zweite Halteteil 20 ein zweites Verriegelungselement 36. Die Verriegelungselemente 35, 36 erlauben durch gegenseitigen Eingriff ein insbesondere lösbares gegenseitiges Verriegeln der Halteelemente 10, 20 in dem geschlossenen Zustand. Die Verriegelungselemente 35, 36 der gezeigten Ausführungsform sind zum Herstellen einer Verriegelung durch hakenartiges Eingreifen des ersten Verriegelungselements 35 in das zweite Verriegelungselement 36 ausgebildet.
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Das erste Rahmenelement 11 weist eine erste Bogenfläche 12 auf. Das zweite Rahmenelement 21 weist eine zweite Bogenfläche 22 auf. In dem geschlossenen Zustand des Halteelements 1 bilden das erste Rahmenelement 11 und das zweite Rahmenelement 21 zusammen eine Aufnahmeöffnung 31 zur umlaufenden Aufnahme einer Leitung. Die Aufnahmeöffnung 31 wird zusammen von der ersten Bogenfläche 12 und der zweiten Bogenfläche 22 begrenzt. Wie insbesondere in 4 erkennbar, weist die Aufnahmeöffnung 31 einen kreisförmigen Öffnungsquerschnitt auf. Der kreisförmige Öffnungsquerschnitt ist in 4 durch eine Schraffur kenntlich gemacht. Zur Begrenzung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 können die erste Bogenfläche 12 und die zweite Bogenfläche 22 jeweils einen Verlauf haben, der dem Verlauf eines Teils einer Innenfläche eines Zylinders entspricht. Beispielsweise können die Bogenflächen 12, 22 jeweils den Verlauf einer „Half Pipe“-Form aufweisen.
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Das erste Halteteil 10 umfasst zudem ein an dem ersten Rahmenelement 11 vorgesehenes elastisches erstes Dämpfungselement 13. Entsprechend umfasst das zweite Halteteil 20 ein an dem zweiten Rahmenelement 21 vorgesehenes elastisches zweites Dämpfungselement 23. Das erste und das zweite elastische Dämpfungselement 13, 23 umfassen jeweils eine sich in Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 entlang der zugehörigen Bogenfläche (erste Bogenfläche 12 für das erste elastische Dämpfungselement 13 und zweite Bogenfläche 22 für das zweite elastische Dämpfungselement 23) erstreckende elastische Platte 14, 24. Die elastischen Platten 14, 24 sind jeweils derart gekrümmt, dass sie über ihre gesamte Erstreckung in Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 entlang der zugehörigen Bogenfläche 12, 22 hinweg von der jeweiligen Bogenfläche 12, 22 in Richtung auf eine Mittelachse M der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 hin ausgewölbt sind.
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Wie insbesondere anhand der 1 und 3 vorstellbar, können die elastischen Platten 14, 24 der elastischen Dämpfungselemente 13, 23 durch eine im geschlossenen Zustand des Halteelements 1 in der Aufnahmeöffnung 31 aufgenommene Leitung verformt werden. Insbesondere kommen die Auswölbungen der elastischen Platten 14, 24 in Kontakt mit der Außenfläche der Leitung und können dadurch nach außen, also von der Mittelachse M weg, verformt werden. Durch die spezielle Form der elastischen Platten 14, 24 entsteht dadurch eine elastische Rückstellkraft in Richtung auf die Oberfläche der Leitung und in Richtung auf die Mittelachse M der kreisförmigen Öffnung 31 hin, wodurch eine positionsstabilisierende Kraft auf die Leitung ausgeübt wird. Insbesondere können radial gerichtete Schwingungen einer in der Aufnahmeöffnung 31 aufgenommenen Leitung in eine zeitweilige Verformung der elastischen Dämpfungselemente 13, 23 überführt und so gedämpft werden.
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Wie in den Figuren gezeigt, können die elastischen Platten 14, 24 eine homogene Dicke aufweisen. Aufgrund der speziellen Auswölbung der elastischen Platten 14, 24 kann auch ohne Verdickungen und/oder speziell aufgebrachte Eingriffselemente zum Eingriff mit der Leitung eine ausgezeichnete Dämpfwirkung erzielt werden.
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In der gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die elastischen Platten 14, 24 in Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 im Wesentlichen vollständig entlang der jeweils zugehörigen Bogenfläche 12, 22. Wie in den 3 und 4, welche den geschlossenen Zustand des Halteelements 1 zeigen, dargestellt, ist in Umfangsrichtung der Aufnahmeöffnung 31 lediglich in den beiden Grenzbereichen zwischen dem elastischen ersten Dämpfungselement 13 und dem elastischen zweiten Dämpfungselement 23 jeweils ein Spalt 32 vorhanden, über den hinweg sich keine elastische Platte 14, 24 erschreckt. Vorzugsweise machen die Spalte 32 zusammen nur einen vernachlässigbaren Anteil des Gesamtumfangs der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 aus. Beispielsweise kann die addierte Spaltbreite beider Spalte 32 kleiner als 10%, kleiner als 5%, kleiner 3% oder kleiner als 1% des Gesamtumfangs der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 sein. Durch die im Wesentlichen vollständige Erstreckung der elastischen Platten 14, 24 entlang des Umfangs der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 wird eine in der Aufnahmeöffnung 31 aufgenommene Leitung im Wesentlichen vollumfänglich stabilisiert und gedämpft.
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In der gezeigten Ausführungsform nähern sich die elastischen Platten 14, 24 bei Fortschreiten entlang einer bezüglich der Mittelachse M der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 axialen Richtung zunächst der Mittelachse M an. Dann wird eine maximale Nähe zur Mittelachse M erreicht, woraufhin sich die elastischen Platten 14, 24 schließlich wieder von der Mittelachse M entfernen. Die maximale Nähe der elastischen Platten 14, 24 zur Mittelachse M ist in der gezeigten Ausführungsform über den gesamten Umfang der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 hinweg dieselbe. Hierdurch wird erreicht, dass das erste elastische Dämpfungselement 13 und das zweite elastische Dämpfungselement 23 um den gesamten Umfang der Aufnahmeöffnung 31 herum gleichmäßig mit einer in der Aufnahmeöffnung 31 aufgenommenen Leitung in Kontakt kommen. Insbesondere können die elastischen Dämpfungselemente 13, 23 homogen um den Umfang der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 herum eine elastische Rückstellkraft auf die Leitung ausüben. Das Halteelement 1 erlaubt es, transversale Schwingungen der Leitung im Wesentlichen unabhängig von der Schwingungsebene effizient zu dämpfen.
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Wie beschrieben, weisen die elastischen Platten 14, 24 bezüglich eines Fortschreitens entlang einer zu der Mittelachse M der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 axialen Richtung eine die Auswölbung bildende Krümmung auf. Entlang der Umfangsrichtung der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 dagegen weisen die elastischen Platten 14, 24 keine Steigung oder Krümmung auf, sondern verlaufen homogen. So werden im Wesentlichen richtungsunabhängige Dämpfungseigenschaften des Halteelements 1 erreicht.
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In der gezeigten Ausführungsform bilden die elastischen Platten 14, 24 des ersten elastischen Dämpfungselements 13 und des zweiten elastischen Dämpfungselements 23 in dem geschlossenen Zustand des Halteelements 1 zusammen eine Form, die im Wesentlichen der Form entspricht, die entsteht, wenn ein die Durchtrittsöffnung eines Torus umfassender innerer Bereich des Torus herausgeschnitten wird.
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Die elastischen Dämpfungselemente 13, 23 sind jeweils an dem zugehörigen Rahmenelement 11, 21 angebracht, insbesondere fest angebracht. Hierzu weisen das erste elastische Dämpfungselement 13 und das zweite elastische Dämpfungselement 23 in der gezeigten Ausführungsform jeweils mehrere Befestigungsvorsprünge 15, 25 auf. In der gezeigten Ausführungsform umfassen die elastischen Dämpfungselemente 13, 23 jeweils sechs Befestigungsvorsprünge 15, 25, wovon jeweils drei auf der in den Figuren dem Betrachter zugewandten Seite des Halteelements 1 und drei auf der dem Benutzer abgewandten Seite des Halteelements 1 vorliegen. Bedarfsgemäß ist auch eine andere Anzahlt von Befestigungsvorsprüngen 15, 25 denkbar, beispielsweise ein, zwei, drei, vier, fünf oder mehr als sechs Befestigungsvorsprünge 15, 25 pro elastischem Dämpfungselement 13, 23. Die Befestigungsvorsprünge 15, 25 sind formschlüssig jeweils in einer komplementären Befestigungsöffnung 16, 26 des zugehörigen Rahmenelements 11, 21 aufgenommen, um das elastische Dämpfungselement 13, 23 an dem zugehörigen Rahmenelement 11, 21 zu befestigen. Durch die Befestigung der elastischen Dämpfungselemente 13, 23 an den Rahmenelementen 11, 21 werden die elastischen Dämpfungselemente 13, 23 abgestützt, um so für die Leitung eine optimale Stabilisierung und Vibrationsdämpfung bereitstellen zu können. Aufgrund des kreisförmigen Öffnungsquerschnitts der Aufnahmeöffnung 31 werden die elastischen Dämpfungselemente 13, 23 zumindest im Wesentlichen vollumfänglich gleichmäßig unterstützt.
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Wie anhand des zweiten Halteteils 20 in der Ansicht von 3 ersichtlich, ist die zweite Bogenfläche 22 des zweiten Rahmenelements 21 entlang einer zu der Mittelachse M der kreisförmigen Aufnahmeöffnung 31 axialen Richtung nicht durchgängig ausgebildet. Die zweite Bogenfläche 22 ist in der gezeigten Ausführungsform in zwei bezüglich der zu der Mittelachse M axialen Richtung voneinander beabstandeten Bereichen ausgebildet, in welchen auch die Aufnahmeöffnungen 26 zur Aufnahme der Befestigungsvorsprünge 25 des zweiten elastischen Dämpfungselements 23 ausgebildet sind. Dazwischen ist in dem zweiten Rahmenelement 21 eine Öffnung vorgesehen. Alternativ könnte die zweite Bogenfläche 22 aber auch durchgängig ausgebildet sein. Gleiches gilt für die erste Bogenfläche 12 des ersten Halteteils 10.
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Das Halteelement 1 der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist ersichtlicherweise zur parallelen Aufnahme zweier Leitungen ausgebildet. Die einen Aufnahmebereich A für eine erste Leitung bildenden Merkmale wurden bereits beschrieben (z.B. die erste und zweite Bogenfläche 12, 22, welche die Aufnahmeöffnung 31 bilden, und das erste und zweite elastische Dämpfungselement 13, 23). Wie dargestellt, umfasst das Halteelement 1 gemäß der Ausführungsform noch einen zusätzlichen Aufnahmebereich A' für eine weitere Leitung. Dieser ist, wie dargestellt, analog ausgebildet. Es wäre aber auch denkbar, dass der weitere Aufnahmebereich A' beispielsweise einen anderen Durchmesser der kreisförmigen Aufnahmeöffnung aufweist, um Leitungen mit einem signifikant anderen Durchmesser aufnehmen zu können. Natürlich ist auch das Vorsehen noch weiterer Aufnahmebereiche oder nur eines Aufnahmebereichs A denkbar.
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Das Halteelement 1 kann bei der Montage an einer geeigneten Stützstruktur befestigt werden, wie beispielsweise an einem Strukturteil eines Fahrzeugs. Prinzipiell sind hierzu beliebige Befestigungsarten denkbar. Beispielsweise kann das Halteelement 1 an der Stützstruktur über einen Anschweißbolzen oder anderweitig angeschweißt werden. Das gezeigte Halteelement 1 umfasst zur Aufnahme eines Anschweißbolzens eine das erste Rahmenelement 11 durchdringende Öffnung 40. Es wäre aber auch denkbar, das Halteelement 1 durch die Öffnung 40 anzuschrauben. Das Halteelement 1 könnte beispielsweise auch mit einem T-Stift oder einem Kabelbinder an einer Stützstruktur befestigt werden. Ein Kabelbinder könnte beispielsweise durch die in den Rahmenelementen 11, 21 ausgebildeten Montageöffnungen 50 geführt werden. Es wäre auch denkbar, das Halteelement 1 direkt integral mit einer Stützstruktur auszubilden.
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Zur Herstellung des gezeigten Halteelements 1 wird das erste Halteteil 10 in einem zweistufigen Spritzgießverfahren hergestellt. Dabei wird das erste Rahmenelement 11 aus einem ersten Material spritzgegossen und das erste elastische Dämpfungselement 13 aus einem zweiten, elastischen Material spritzgegossen. Auch das zweite Halteteil 20 wird in einem zweistufigen Spritzgießverfahren hergestellt. Dabei wird das zweite Rahmenelement 21 aus dem ersten Material spritzgegossen und das zweite elastische Dämpfungselement 23 aus dem zweiten, elastischen Material spritzgegossen. Das für die Rahmenelemente 11, 21 verwendete erste Material ist starrer als das für die elastischen Dämpfungselemente 13, 23 verwendete zweite, elastische Material.
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Vorzugsweise wird das erste Halteteil 10 in einem gemeinsamen zweistufigen Spritzgießvorgang mit dem zweiten Halteteil 20 hergestellt. So können das erste und das zweite Rahmenelement 11, 21 in einer gemeinsamen Gussform hergestellt werden, vorzugsweise gleich zusammen mit der sie verbindenden Schwenkverbindung 30. Auch das erste und das zweite elastische Dämpfungselement 13, 23 des Halteelements 1 können in einer gemeinsamen Gussform gegossen werden.
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Bei der Herstellung eines Halteteils 10, 20 (oder beider Halteteile 10, 20 zusammen) wird vorzugsweise jeweils zuerst das Rahmenelement 11, 21 spritzgegossen und dieses dann zumindest teilweise in eine Gussform für das elastische Dämpfungselement 13, 23 eingesetzt. So kann beim Gießen des elastischen Dämpfungselements 13, 23 das Rahmenelement 11, 21 gleich angeformt werden. Die Befestigungsöffnungen 16, 26 der Rahmenelemente 11, 21 werden dazu beim Spritzgießen des zugehörigen elastischen Dämpfungselements 13, 23 mit dem zweiten, elastischen Material gefüllt.
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Es wäre aber auch denkbar, zuerst das elastische Dämpfungselement 13, 23 zu gießen und dieses dann zumindest teilweise in eine Gussform für das Rahmenelement 11, 21 einzusetzen, wobei wiederum bei dem zweiten Gußschritt die Verbindung zwischen dem Rahmenelement 11, 21 und dem Dämpfungselement 13, 23 erfolgen könnte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2404531 A [0002]
- US 2387295 A [0003]
- US 4881705 A [0004]
- JP 2001343006 A [0005]
- JP 2000170718 A [0005]
- EP 0838626 A2 [0005]
- US 5464179 A [0005]
- US 2395745 A [0005]
- US 2015377387 A1 [0005]
- US 2013146720 A1 [0005]
- DE 3907067 A1 [0005]
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