DE102018003668A1

DE102018003668A1 - Saugnapf mit Schnappscheibe und Unterlage

Info

Publication number: DE102018003668A1
Application number: DE102018003668.6A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-13
Filing date: 2018-05-05
Publication date: 2018-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Saugnapf (10) zur lösbaren Befestigung an einem Untergrund (12), wobei der Saugnapf (10) ein nachgiebiges Dichtungsmaterial (26) zum Anlegen gegen den Untergrund (12) und eine elastisch verformbare Schnappscheibe (20) umfasst, deren vom Dichtungsmaterial (26) abgewandte Vorder- oder Sichtseite (22) in einem stabilen Ruhezustand mindestens teilweise konvex gewölbt ist, die sich durch eine auf die Vorder- oder Sichtseite (22) ausgeübte Druckkraft mindestens teilweise in einen metastabilen oder instabilen Verformungszustand verformen lässt, in dem die Vorder- oder Sichtseite (22) mindestens teilweise konkav gewölbt ist, und die sich bei Entlastung der Druckkraft selbsttätig in Richtung des Ruhezustands zurückverformt, sowie eine Unterlage (28), die luftdicht mit einem äußeren Umfangsrandteil (32) der Schnappscheibe (20) verbunden ist. Um die Materialkosten zu reduzieren und den Biegewiderstand und den haptischen Eindruck von Saughaken (8) zu verbessern, besteht die Unterlage (28) erfindungsgemäß aus Metall oder aus einem starren Kunststoffmaterial.

Description

Die Erfindung betrifft einen Saugnapf zur lösbaren Befestigung an einem Untergrund, wobei der Saugnapf ein nachgiebiges Dichtungsmaterial zum Anlegen gegen den Untergrund und eine elastisch verformbare Schnappscheibe umfasst, deren vom Dichtungsmaterial abgewandte Vorder- oder Sichtseite in einem stabilen Ruhezustand mindestens teilweise konvex gewölbt ist, die sich durch eine auf die Vorder- oder Sichtseite ausgeübte Druckkraft mindestens teilweise in einen metastabilen oder instabilen Verformungszustand verformen lässt, in dem die Vorder- oder Sichtseite mindestens teilweise konkav gewölbt ist, und die sich bei Entlastung der Druckkraft unter Erzeugung eines Unterdrucks zwischen der Rückseite der Schnappscheibe bzw. des Dichtungsmaterials und dem Untergrund selbsttätig in Richtung des Ruhezustands zurückverformt, sowie eine Unterlage, die luftdicht mit einem äußeren Umfangsrandteil der Schnappscheibe verbunden ist.
Ein solcher Saugnapf ist in der noch unveröffentlichten Deutschen Patentanmeldung 10 2015 015 114.2 sowie in der noch unveröffentlichten Internationalen Patentanmeldung PCT/ EP2016/001903 beschrieben. Die Saugnäpfe in diesen Patentanmeldungen bestehen zumeist nur aus der Schnappscheibe und dem Dichtungsmaterial, jedoch weist einer der Saugnäpfe eine Unterlage aus einem nachgiebigen Haftschmelzklebstoff auf. Soweit die Saugnäpfe einen Teil eines Saughakens bilden, ist dessen Hakenteil als Einheit mit der Schnappscheibe ausgebildet und steht über deren äußeren Rand über.
Die besten Ergebnisse mit derartigen Saugnäpfen erzielt man, wenn die Schnappscheibe aus einem Federstahlblech und bevorzugt aus einem austenitischen Federbandstahl mit der Bezeichnung X10CrNi18-9 und der Werkstoff-Nr. 1.4310 (ASTM A666 / AISI: Type 301/302) besteht, dessen Materialstärke bei einem Durchmesser von 40 bis 50 mm vorzugsweise 0,25 bis 0,4 mm beträgt. Bei der Herstellung von Saughaken sollten die Hakenteile quer zur Walzrichtung gebogen werden, wodurch relativ viel Stanzabfall anfällt. Da die Materialkosten des Federbandstahls relativ hoch sind steigen dadurch die Herstellungskosten. Die relativ geringe Materialstärke führt außerdem dazu, dass sich der Hakenteil leichter verbiegen kann und dass das geringe Gewicht beim Benutzer keinen werthaltigen haptischen Eindruck hinterlässt.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Saugnapf der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sich die Materialkosten und die Menge des beim Stanzen der Schnappscheibe anfallenden Stanzabfalls reduzieren lassen und dass der Biegewiderstand von Saughaken mit einem integrierten Saugnapf sowie ggf. der haptische Eindruck verbessert werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Unterlage aus Metall oder einem starren unnachgiebigen Kunststoffmaterial besteht. Auf diese Weise kann der Hakenteil von Saughaken als Teil der Unterlage ausgebildet werden, wodurch der Biegewiderstand größer und der haptische Eindruck verbessert wird. Außerdem kann die Schnappscheibe einen kreisrunden Umriss aufweisen, wodurch weniger Stanzabfall anfällt und die Materialkosten geringer sind.
Unterlagen aus Metall bestehen vorteilhaft aus nichtrostendem Stahlblech, wie zum Beispiel nichtrostendem Stahlblech mit der Bezeichnung V2A und der Werkstoff-Nr. 1.4301. Die Materialstärke der Unterlage beträgt bevorzugt 1 bis 3 mm, wodurch das Gewicht des Saugnapfs oder Saughakens erhöht und dadurch der Biegewiderstand und der haptische Eindruck verbessert werden. Grundsätzlich kann jedoch auch ein galvanisiertes oder lackiertes Stahlblech als Unterlage verwendet werden. In beiden Fällen kann die Schnappscheibe z. B. durch Schweißen, Reibschweißen, Löten oder Kleben mit der Unterlage verbunden werden.
Unterlagen aus einem starren Kunststoffmaterial werden vorzugsweise durch Spritzgießen aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt, der zweckmäßig beim Spritzgießen an die Schnappscheibe angeformt werden kann, die als Einlegeteil in die Spritzgussform eingelegt wird. Alternativ kann die Schnappscheibe jedoch auch z.B. durch Kleben oder Schweißen bzw. oberflächliches Aufschmelzen der Unterlage mit dieser verbunden werden.
Die Unterlage ist vorteilhaft hinter dem verformbaren Mittelteil der Schnappscheibe mit einer durchgehenden Öffnung versehen, deren Querschnittsabmessungen kleiner als die entsprechenden Abmessungen der Schnappscheibe sind, so dass diese mit ihrem Umfangsrandteil auf dem Rand der Öffnung aufliegt und sich um die Öffnung herum auf der Unterlage abstützt, so dass die nach der Erzeugung des Unterdrucks vom Umgebungsdruck auf die Schnappscheibe ausgeübte Anpresskraft die Unterlage gegen den Untergrund drückt. Zweckmäßig besitzen sowohl die Schnappscheibe und die Öffnung einen kreisförmigen Umriss und sind koaxial zueinander.
Vorteilhaft ist ein die Öffnung umgebender Teil der Unterlage eben und weist eine konstante Dicke auf. Darüber hinaus kann die Unterlage ein oder mehrere Teile umfassen, die aus der Ebene des die Öffnung umgebenden Teils heraus gebogen sind. Vorteilhaft ist die Schnappscheibe nur durch Stanzen und Umformen gebildet, während die Unterlage nur durch Stanzen und Biegen gebildet ist.
Die Öffnung und das Dichtungsmaterial sind vorteilhaft so aneinander angepasst, dass im Verformungszustand der Schnappscheibe die Öffnung vollständig mit dem Dichtungsmaterial gefüllt ist, so dass im Verformungszustand die gesamte Luft aus der Öffnung verdrängt wird. Die Unterlage und die Schnappscheibe sind entlang des Umfangsrandteils der Schnappscheibe luftdicht miteinander verbunden, so dass keine Luft zwischen die Schnappscheibe und das Dichtungsmaterial eindringen kann.
Ähnlich wie bei der Schnappscheibe gemäß der Deutschen Patentanmeldung 10 2015 015 114.2 oder der Internationalen Patentanmeldung PCT/ EP2016/001903 weist die von der Schnappscheibe abgewandte Rückseite des Dichtungsmaterials im Ruhezustand der Schnappscheibe eine flache konkave Vertiefung auf, während sie im Verformungszustand der Schnappscheibe eben oder nahezu vollständig eben ist. Die flache konkave Vertiefung ist von einer umlaufenden ebenen Dichtfläche umgeben, die vorteilhaft zwischen der Unterlage und dem Untergrund angeordnet ist, jedoch zum Teil auch innerhalb der Öffnung zwischen der Schnappscheibe und dem Untergrund angeordnet sein kann.
Zur Befestigung an einem Untergrund wird der Saugnapf im Ruhezustand der Schnappscheibe gegen den Untergrund angelegt, wobei das Dichtungsmaterial auf der Rückseite des Saugnapfs gegen den Untergrund anliegt. Wenn in diesem Zustand von der Vorder- oder Sichtseite her auf die Mitte der Schnappscheibe, d.h. im Bereich der flachen konkaven Vertiefung des Dichtungsmaterials, eine ausreichend große Anpresskraft aufgebracht wird, wird die Schnappscheibe teilweise aus dem stabilen Ruhezustand in den metastabilen oder instabilen Verformungszustand verformt, bis das Dichtungsmaterial im Wesentlichen vollflächig gegen den Untergrund anliegt. Dabei wird in der Schnappscheibe Verformungsenergie gespeichert. Bei einer geeigneten Dimensionierung der Schnappscheibe ist die gespeicherte Verformungsenergie bzw. die elastische Rückstellkraft groß genug, um nach Entlastung der Anpresskraft trotz der Druckdifferenz zwischen dem auf die Sicht- oder Vorderseite einwirkenden Umgebungsdruck und dem zwischen dem Untergrund und der Rückseite erzeugten Unterdruck eine selbsttätige Rückverformung der Schnappscheibe aus dem instabilen oder meta-stabilen Verformungszustand in Richtung des Ruhezustands zu bewirken. Sobald die Schnappscheibe den Verformungszustand verlässt, wird das Dichtungsmaterial in der Mitte hinter der Schnappscheibe vom Untergrund abgehoben, wobei sich ein Hohlraum bildet. Wegen der Anlage des Dichtungsmaterials um den Hohlraum herum kann keine Luft in den Hohlraum eindringen, so dass dort ein Unterdruck erzeugt wird. Der Unterdruck bzw. der vor dem Hohlraum auf die Vorder- oder Sichtseite der Schnappscheibe einwirkende Umgebungsdruck presst das Dichtungsmaterial anschließend um den Hohlraum herum dichtend gegen den Untergrund an, so dass auch später keine Luft in den Hohlraum eindringen kann.
Die Abdichtung des Hohlraums, in dem der Unterdruck erzeugt wird, kann verbessert werden, wenn das Dichtungsmaterial gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mindestens einen Teil der von der Schnappscheibe abgewandten Rückseite der Unterlage bedeckt. Vorzugsweise bedeckt das Dichtungsmaterial die Rückseite der Unterlage zumindest um die Öffnung herum, so dass die Anlagefläche des Dichtungsmaterials am Untergrund vergrößert wird. Nach der Erzeugung des Unterdrucks wird die Unterlage durch den von der Schnappscheibe auf die Unterlage ausgeübten Druck und damit das Dichtungsmaterial an der Rückseite der Unterlage gegen den Untergrund angepresst.
Vorzugsweise ist der gesamte Saugnapf auf seiner dem Untergrund zugewandten Rückseite mit dem Dichtungsmaterial beschichtet. Das Dichtungsmaterial ist so geformt, dass es im Verformungszustand die Öffnung der Unterlage sowie den Raum zwischen der unebenen Rückseite der Schnappscheibe und dem Untergrund vorzugsweise vollständig füllt und flächig gegen den Untergrund anliegt, damit im Verformungszustand die Luft zwischen der Rückseite der Scheibe und dem Untergrund vollständig verdrängt wird.
Wenn der Saugnapf Teil eines Hakens ist, wie bei Saughaken, dann ist der Hakenteil bevorzugt als Einheit mit der Unterlage ausgebildet. Ein solcher Hakenteil lässt sich leichter formen als ein Hakenteil, der ein integraler Teil der Schnappscheibe ist. Außerdem können eine oder mehrere Schnappscheiben über einer zugehörigen Öffnung der Unterlage angeordnet werden, wobei ungeachtet der Form und Größe der Unterlage alle Schnappscheiben gleich geformt werden können, vorzugsweise kreisförmig, weil beim Stanzen kreisförmiger Schnappscheiben wenig Stanzabfall anfällt. Die Öffnung der Unterlage besitzt zweckmäßig denselben Umriss wie die Schnappscheibe und ist bei einer Schnappscheibe mit kreisförmigem Umriss vorzugsweise ebenfalls kreisförmig.
Um zu gewährleisten, dass die Vorder- oder Sichtseite der Schnappscheibe und ein angrenzender Teil der Vorder- oder Sichtseite der Unterlage miteinander fluchten, so dass am Rand der Schnappscheibe spürbarer Übergang entsteht, weist die Öffnung der Unterlage vorteilhaft eine Stufe mit einer umlaufende Ringschulter auf, auf der sich der äußere Umfangsrandteil der Schnappscheibe abstützt. Die Höhe der an die Ringschulter angrenzenden Stufe entspricht zweckmäßig der Materialstärke der Schnappscheibe. Da die Materialstärke der Schnappscheibe allerdings sehr gering ist, kann sich die Schnappscheibe auch auf einer ebenen Sicht- oder Vorderseite der Unterlage abstützen, ohne dass eine merkliche Stufe erzeugt wird.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung und für sich patentbegründende Erfindungsalternative sieht vor, dass der Saugnapf einen bedruckten Aufkleber umfasst, der die Vorder- oder Sichtseite der Schnappscheibe mindestens teilweise und vorteilhaft ganz bedeckt. Bevorzugt bedeckt der Aufkleber darüber hinaus auch noch einen angrenzenden Teil der Vorder- oder Sichtseite der Unterlage, so dass er sich über eine Stoßlinie oder Stufe zwischen dem Rand der Öffnung der Unterlage und der Schnappscheibe hinweg erstreckt und die Stoßlinie oder Stufe für einen Betrachter unsichtbar macht. In diesem Fall kann der Aufkleber zweckmäßig auch dazu dienen, die Unterlage und die Schnappscheibe zusammenzuhalten bzw. miteinander zu verbinden.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung die Begriffe „konvex gewölbt“ oder „konkav gewölbt“ verwendet werden, dann beziehen sich diese Begriffe auf den Untergrund, an dem der Saugnapf befestigt wird, wobei „konvex“ vom Untergrund weg gewölbt und „konkav“ zum Untergrund hin gewölbt bedeutet. Wenn der Begriff „Scheibe“ verwendet wird, bedeutet dies „Schnappscheibe“.
Im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung bedeutet die Angabe „instabiler Verformungszustand“, dass die Schnappscheibe bei der Entlastung der Anpresskraft nach dem Anpressen gegen einen Untergrund trotz der Erzeugung des Unterdrucks hinter ihrer Rückseite sofort von selbst in den Ruhezustand zurückkehrt.
Dies ist der Fall, wenn die elastische Rückstellkraft der Schnappscheibe im Verformungszustand größer ist als die vom Luftdruck in der Umgebung des Saugnapfs auf einen verformbaren Mittelteil der Schnappscheibe ausgeübte Kraft.
Die Angabe „metastabiler Verformungszustand“ bedeutet dagegen, dass die Schnappscheibe bei der Entlastung der Anpresskraft nach dem Anpressen gegen einen Untergrund erst mit Verzögerung in den Ruhezustand zurückkehrt, zum Beispiel nachdem eine geringe Menge Luft in den Hohlraum eingedrungen ist. Dies ist der Fall, wenn die elastische Rückstellkraft der Schnappscheibe im Verformungszustand kleiner ist als die vom Luftdruck in der Umgebung des Saugnapfs auf den verformbaren Mittelteil der Schnappscheibe ausgeübte Kraft. Erstaunlicherweise wird der Saugnapf auch im metastabilen Zustand der Schnappscheibe, d.h. vor der Rückkehr in den stabilen Ruhezustand, durch den Unterdruck am Untergrund festgehalten, obwohl dann die Hubhöhe nach der Kraftentlastung nur wenige Zehntel oder Hundertstel Millimeter beträgt.
Wenn die Schnappscheibe durch eine Krafteinwirkung in den Verformungszustand verformt wird, ohne dass der Saugnapf dabei gegen einen Untergrund angepresst wird, dann handelt es sich bei dem Verformungszustand um einen instabilen Zustand. In diesem Fall kehrt die Schnappscheibe bei Kraftentlastung stets sofort von selbst in den Ruhezustand zurück.
Schnappscheiben, die so gestaltet und bemessen sind, dass ihr Verformungszustand ein instabiler Zustand ist, so dass ihr verformter Teil nach der Entlastung sofort in den Ruhezustand zurückschnellt, haben den Vorteil einer taktilen und ggf. einer hörbaren Rückmeldung an den Benutzer. Auf der anderen Seite kann der Benutzer visuell nicht ohne weiteres erkennen, ob der Saugnapf von einem Unterdruck sicher am Untergrund festgehalten wird.
Schnappscheiben, die so gestaltet und bemessen sind, dass ihr Verformungszustand ein metastabiler Zustand ist, so dass ihr verformter Teil nach der Entlastung nicht sofort in den Ruhezustand zurückschnellt, haben den Vorteil, dass der Benutzer aufgrund der konkaven Wölbung der Sicht- oder Vorderseite visuell erkennen kann, dass der Saugnapf von einem Unterdruck am Untergrund festgehalten wird. Auf der anderen Seite erfolgt keine taktile oder hörbare Rückmeldung.
Grundsätzlich kann die Schnappscheibe des Saugnapfs aus einem beliebigen Material mit hoher Elastizität hergestellt werden, das heißt sowohl aus einem Metall oder einem Kunststoff. Da der Saugnapf umso flacher ausgebildet werden kann, je dünner die Schnappscheibe ist, werden jedoch zweckmäßig Schnappscheiben aus Stahl und bevorzugt aus Federstahl verwendet, die eine sehr hohe Elastizität mit geringen Herstellungskosten vereinen. Vorteilhaft wird die Schnappscheibe durch Umformen aus Stahlblech mit einer Zugfestigkeit von mehr als 500 N/mm², bevorzugt mehr als 600 N/mm², und einem Elastizitätsmodul von mehr als 150 000 N/mm² gefertigt. Eine Herstellung aus nichtrostendem Stahl wird besonders bevorzugt, zum einen aus ästhetischen Gründen und zum anderen, weil dann auch in feuchten Umgebungen kein Korrosionsschutz notwendig ist. In diesem Fall besteht die Schnappscheibe zweckmäßig aus einem nichtrostenden Chrom-Nickel-Stahl. Bevorzugt wird austenitischer Federbandstahl mit der Bezeichnung X10CrNi18-9 und der Werkstoff-Nr. 1.4310 (ASTM A666 / AISI: Type 301/302) verwendet, dessen Materialstärke je nach Größe oder Flächeninhalt der Schnappscheibe zweckmäßig 0,1 bis 0,6 mm beträgt. Allerdings können auch Schnappscheiben aus lackiertem oder galvanisiertem Stahl verwendet werden.
Für Anwendungen im Haushalt, wie Saughaken, liegt bei runden Schnappscheiben der bevorzugte Außendurchmesser im Bereich zwischen 30 und 50 mm, während der Durchmesser des verformbaren Teils bevorzugt zwischen 25 und 40 mm beträgt. Der Durchmesser der Öffnung der Unterlage ist kleiner als der Außendurchmesser der Schnappscheibe und größer als der Durchmesser des verformbaren Teils der Schnappscheibe. Die Unterlage kann um den gesamten Umfang der Schnappscheibe herum über diese überstehen, oder nur partiell.
Die zur Verformung der Schnappscheibe aus dem Ruhezustand in den Verformungszustand notwendige Anpresskraft beträgt vorzugsweise zwischen etwa 30 N und etwa 200 N, für Anwendungen im Haushalt zwischen etwa 30 N und etwa 60 N. Bei einem Schnappscheiben-Durchmesser von etwa 40 mm lassen sich damit je nach Dichtungsmaterial Haftkräfte zwischen etwa 40 und 160 N oder mehr senkrecht zum Untergrund und Haftkräfte von bis zu 25 N oder mehr parallel zum Untergrund erzielen.
Bei Verwendung von Schnappscheiben aus Federbandstahl lassen sich diese Haftkräfte bereits mit sehr flachen Saugnäpfen erreichen, deren Dicke weniger als 3 bis 4 mm beträgt, da die Unterlage und das Dichtungsmaterial zusammen nur eine Dicke von etwa 2 bis 3 mm aufweisen brauchen. Um eine sehr flache Bauweise des Saugnapfes zu ermöglichen, beträgt weiter der maximale Neigungswinkel der Sicht- oder Vorderseite der Schnappscheibe in Bezug zum ebenen Untergrund im Ruhezustand bevorzugt weniger als 10 Grad. Dadurch weist die Sicht- oder Vorderseite der Scheibe in der Mitte nur eine kaum wahrnehmbare Wölbung auf, was das ästhetische Erscheinungsbild verbessert und darüber hinaus die zur Verformung der Scheibe erforderliche Kraft reduziert. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verhältnis von maximaler Höhenabmessung am höchsten Punkt der Sicht- oder Vorderseite zum Durchmesser der Schnappscheibe weniger als 1 : 10, bevorzugt weniger als 1 : 12,5 und am besten weniger als 1 : 15 beträgt. Bei einem Scheibendurchmesser zwischen 30 und 50 mm beträgt in diesem Fall im Ruhezustand der Abstand des höchsten Punkts der Sicht- oder Vorderseite vom Untergrund und damit die maximale Höhe des Saugnapfes im Bereich der Schnappscheibe weniger als 4 mm und am besten weniger als 3 mm.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schnappscheibe einen Mittelteil umfasst, der beim Anpressen des Saugnapfs gegen den Untergrund in den Verformungszustand verformt wird, sowie einen den Mittelteil umgebenden Umfangsrandteil, der sich auf der Unterlage abstützt und beim Anpressen des Saugnapfs gegen den Untergrund nicht oder nur geringfügig verformt wird.
Der Umfangsrandteil und der Mittelteil besitzen vorteilhaft einen kreisförmigen Umriss, damit der Umfangsrandteil beim Ausüben einer Anpresskraft auf den Mittelteil entlang seines gesamten Umfangs mit einer gleichen Kraft gegen den Untergrund angepresst wird. Jedoch sind auch andere Umrisse des Umfangsrandteils und des Mittelteils möglich, wie zum Beispiel polygonal mit gerundeten Ecken, oval oder elliptisch, wobei allerdings das Verhältnis von größter zu kleinster Querschnittsabmessung weniger als 2,5 : 1 und vorzugsweise weniger als 2 : 1 betragen sollte. Weiter muss der Umfangsrandteil nicht überall dieselbe Breite besitzen, sondern kann zum Beispiel zum Ausgleich unterschiedlicher Kräfte um den Umfang des Mittelteils herum unterschiedlich breit sein. Zweckmäßig ist mindestens ein äußerster umlaufender Randabschnitt des Umfangsrandteils eben und liegt gegen eine ebene Oberfläche der Unterlage an.
Eine gute Dichtwirkung zwischen dem Dichtungsmaterial auf der Rückseite der Unterlage und dem Untergrund wird erzielt, wenn an einer ringförmigen Dichtfläche um die konkave Vertiefung des Dichtungsmaterials herum hohe Flächenpressungen herrschen. Zu diesem Zweck beträgt die Breite der Dichtfläche gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weniger als 10 mm und vorteilhaft weniger als 6 mm. Dadurch können zum einen bei gleicher Anpresskraft die Abmessungen des Saugnapfes in einer zum Untergrund parallelen Richtung klein gehalten werden. Insbesondere auf unebenen Untergründen mit einer gleichförmigen Oberflächenstruktur aus kleinen Erhebungen und Vertiefungen, wie z.B. auf gleichmäßig rauen Fliesen, sorgt eine hohe Flächenpressung zum anderen für eine hervorragende Dichtwirkung und damit für eine lange Haftdauer des Saugnapfes.
Grundsätzlich kann die gesamte Schnappscheibe bzw. deren Mittelteil im Ruhezustand gleichmäßig konvex vom Untergrund weg gewölbt sein. Um die Verformung zu erleichtern, sind die Scheibe und/oder deren Mittelteil jedoch vorteilhaft in mehrere ringförmige Bereiche unterteilt, die unterschiedliche Neigungswinkel in Bezug zum ebenen Umfangsrand bzw. zum ebenen Untergrund besitzen. Bei kreisförmigen Scheiben sind diese Bereiche vorteilhaft konzentrisch zur Mitte der Scheibe.
Wie bei den Schnappscheiben von Twist-Off-Deckeln umfassen diese Bereiche im Ruhezustand von außen nach innen bevorzugt einen allgemein ebenen äußersten Bereich, einen daran angrenzenden kegelstumpfförmigen Bereich, einen daran angrenzenden konvex gewölbten Bereich, dessen maximaler Neigungswinkel flacher ist als der des kegelstumpfförmigen Bereichs und vorzugsweise weniger als 10 Grad in Bezug zum ebenen Untergrund beträgt, sowie einen mittigen Bereich, der allgemein eben oder leicht gewölbt sein kann. Wenn im Ruhezustand eine ausreichend große Druckkraft auf die Mitte der Sicht- oder Vorderseite einer solchen Scheibe ausgeübt wird, verformt sich der gesamte Mittelteil, wobei der im Ruhezustand konvex gewölbte Bereich schlagartig in einen konkav gewölbten Verformungszustand schnellt. Der allgemein ebene äußerste Bereich und der kegelstumpfförmige Bereich behalten ihre Form im Wesentlichen bei, wobei jedoch der Neigungswinkel des letzteren etwas flacher wird.
Vorteilhaft wird die Schnappscheibe durch Stanzen und Umformen aus Blech hergestellt, über der Öffnung der Unterlage angeordnet und entlang ihres Randes luftdicht mit der Unterlage verbunden, so dass zur Fertigstellung des Saugnapfes nur noch das Dichtungsmaterial auf die Rückseite des Saugnapfs aufgebracht werden braucht. Bei Bedarf kann jedoch noch ein Kleber oder Haftvermittler vorgesehen sein, der die Haftung des Dichtungsmaterials an der Schnappscheibe und/oder der Unterlage verbessert.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Dichtungsmaterial an der Schnappscheibe und an der Unterlage angeformt wird, um es an die Form von deren Rückseiten anzupassen und alle Komponenten luftdicht und fest miteinander zu verbinden. Dies vereinfacht die Fertigung, gestattet die Herstellung eines im Gebrauchszustand aus einem einzigen Teil bestehenden Saugnapfes und wirkt dem Eindringen von Luft in den Hohlraum durch das Dichtungsmaterial hindurch entgegen. Bevorzugt wird die gesamte dem Untergrund zugewandte Rückseite des Saugnapfs mit dem Dichtungsmaterial beschichtet, das in einer durchgehenden Schicht auf die Schnappscheibe und die Unterlage aufgebracht wird. Allerdings kann entlang des äußeren Umfangs der Unterlage ein schmaler Streifen unbeschichtet bleiben, damit nach der Anbringung des Saugnapfs am Untergrund das Dichtungsmaterial nicht sichtbar ist oder weniger stark auffällt.
Bevorzugt ist das Dichtungsmaterial so geformt, dass die von der Schnappscheibe abgewandte Rückseite des Dichtungsmaterials im Ruhezustand des Saugnapfs eine flache konkave Vertiefung aufweist, die von einer ebenen Dichtfläche zum Anlegen gegen den ebenen Untergrund umgeben ist, während sie im Verformungszustand der Scheibe eine Ebene aufspannt oder nahezu vollständig eben ist. Durch das erstere lässt sich der von der Dichtfläche umgebene Teil der Scheibe aus dem konvexen Ruhezustand in den Verformungszustand verformen, ohne dass das Dichtungsmaterial vor Erreichen des Verformungszustands gegen den Untergrund anschlägt. Durch das letztere wird im Verformungszustand der Scheibe im Wesentlichen die gesamte Luft aus dem Zwischenraum zwischen der ebenen Rückseite des Dichtungsmaterials und der gegenüberliegenden ebenen Oberfläche des Untergrundes verdrängt, was bei dem erfindungsgemäßen Saugnapf aufgrund des geringen Volumens des Hohlraums von Bedeutung ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet das Dichtungsmaterial eine durchgehende geschlossene Schicht, deren Dicke in der Mitte bzw. im Bereich des Mittelteils der Schnappscheibe kleiner als in der Nähe des Randes der Öffnung der Unterlage ist und vom Rand der Öffnung zur Mitte der Schnappscheibe hin zuerst zunimmt und dann abnimmt.
Bei herkömmlichen Saugnäpfen aus einem elastischen Material hängt das Volumen des Hohlraums, in dem sich der Unterdruck einstellt, von der Zugkraft ab, die auf den Saugnapf ausgeübt wird. Demgegenüber ist das Volumen dieses Hohlraums bei dem erfindungsgemäßen Saugnapf nach der Rückkehr der Schnappscheibe in den Ruhezustand nahezu dasselbe wie das Volumen der flachen konkaven Vertiefung und damit des Hohlraums, der nach dem Anlegen des Dichtungsmaterials gegen den Untergrund und vor der Verformung der Schnappscheibe zwischen dem Dichtungsmaterial und dem Untergrund eingeschlossen ist.
Vorzugsweise entspricht die Tiefe der flachen konkaven Vertiefung in Bezug zu der umgebenden Dichtfläche dem Bewegungsweg der Mitte der Schnappscheibe bei der Verformung aus dem Ruhezustand in den Verformungszustand oder ist geringfügig kleiner, so dass das Dichtungsmaterial nach dem Anpressen der Schnappscheibe gegen den Untergrund ganzflächig gegen diesen anliegt. Auf der anderen Seite sollte die Tiefe der flachen konkaven Vertiefung größer sein als die Hälfte des Bewegungswegs der Mitte der Schnappscheibe bei der Verformung aus dem Ruhezustand in den Verformungszustand, damit ausreichend Verformungsenergie in der Schnappscheibe gespeichert wird.
Als Dichtungsmaterial kann grundsätzlich jedes Material verwendet werden, dessen Eignung für Saugnäpfe bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist, wie zum Beispiel Weich-PVC oder verschiedene Elastomere und Gummi- oder Kautschukmaterialien. Vorzugsweise wird ein thermoplastisches Dichtungsmaterial verwendet, da sich thermoplastische Dichtungsmaterialien z.B. durch Spritzgießen auf einfache Weise an der Rückseite der Schnappscheibe und der Unterlage anformen lassen und somit kein zusätzlicher Kleber zum Aufkleben notwendig ist. Zweckmäßig wird ein Dichtungsmaterial mit einer Shore-Härte C von weniger als 50 verwendet, da die Abdichtung des Hohlraum mit abnehmender Shore-Härte C gewöhnlich verbessert werden kann.
Allerdings eignen sich viele aus dem Stand der Technik bekannte Dichtungsmaterialien für Saugnäpfe, wie zum Beispiel Weich-PVC, nur für glatte ebene Untergründe. Wenn der Saugnapf auch auf allgemein ebenen aber rauen Untergründen verwendet werden soll, umfasst das Dichtungsmaterial besser einen luftdichten wiederablösbaren Kleber, vorzugsweise einen Haftklebstoff, der auch als Pressure Sensitive Adhesive (PSA) bezeichnet wird. Der Haftklebstoff (PSA) kann auf die dem Untergrund zugewandte Oberfläche eines luftdichten Elastomers, Gels oder Schaumstoffmaterials aufgebracht werden, das dann zusammen mit dem Haftklebstoff (PSA) das Dichtungsmaterial bildet.
Vorzugsweise wird jedoch ein Dichtungsmaterial verwendet, das aus einem Haftschmelzklebstoff (hot melt PSA) besteht. Bei Haftschmelzklebstoffen handelt es sich um Klebstoffe auf der Basis von thermoplastischem Kautschuk (TK), welche nicht vollständig abbinden, sondern dauerhaft klebrig bleiben. Bevorzugt werden Haftschmelzklebstoffe verwendet, die auf Block-Copolymeren basieren und mit mindestens einem Harz klebrig gemacht werden. Dabei wird zwischen permanent klebenden und wiederablösbaren Typen mit geringerer Klebkraft (low tack) unterschieden. Die letzteren werden im englischen Sprachraum auch als „Fugitive Glues“, „E-z-release glues“, „booger glues“ oder „credit card glues“ bezeichnet, weil sie häufig zum lösbaren Aufkleben von Kreditkarten auf Briefpapier verwendet werden. Diese wiederablösbaren Haftschmelzklebstoffe mit geringer Klebkraft sind für den erfindungsgemäßen Saugnapf sehr vorteilhaft, da sie sich von festen Untergründen, wie Fliesen, Glas, Holz, Melamin oder Metallblech, rückstandsfrei und einfach entfernen lassen. Außerdem hat sich gezeigt, dass diese Haftschmelzklebstoffe durch den Anpressdruck der Scheibe bzw. durch den Unterdruck im Hohlraum auf den vorgenannten Untergründen auch dann eine lang anhaltende gute Abdichtung des Hohlraums gewährleisten, wenn der Untergrund eine etwas raue Oberfläche besitzt. Zudem verleihen Dichtungsmaterialien in Form von Haftschmelzklebstoffen dem Saugnapf auch höhere Haftkräfte, und zwar sowohl in einer zum Untergrund senkrechten Richtung als auch parallel zum Untergrund. Die Ursachen für diese Eigenschaften liegen wohl darin, dass die hohe Flächenpressung zwischen dem Dichtungsmaterial und dem Untergrund infolge des Anpressdrucks der Scheibe bzw. des Unterdrucks im Hohlraum in Verbindung der Nachgiebigkeit des Haftschmelzklebstoffs auch bei etwas rauen Untergründen dafür sorgt, dass sich der Haftschmelzklebstoff auf seiner gesamten Anlagefläche am Untergrund eng und lückenlos an den Untergrund anschmiegt und dort eine luftdichte Klebeverbindung mit dem Untergrund eingeht.
Geeignete wiederablösbare Haftschmelzklebstoffe sind zum Beispiel in der DE-A-103 17 788 , der US-A-4 680 333 sowie in der US-A-5 624 986 beschrieben, deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Im Handel sind geeignete wiederablösbare Haftschmelzklebstoffe z.B. unter der Bezeichnung Peeltec 210, Bühnen 1585, Bühnen 1645, Tecbond 2507 FS, Tecbond 269 CT, tesa TACK, 3M 3798 LM oder Technicoll 9301 erhältlich. Am besten eignen sich von diesen diejenigen mit geringer Klebkraft (low tack). Die Klebkraft (tack) bezeichnet dabei die Eigenschaft, unter leichtem Druck an einer Oberfläche zu haften. Bevorzugt beträgt die Klebkraft weniger als 250 g, gemessen mit einem Polyken Probe Tack Tester bei 23° C, Verweilzeit 1 s, und kann 0 g oder nahezu 0 g betragen, wie z.B. bei Peeltec 210 oder 3M 3798 LM (tack free). In diesem Fall ist vor dem Gebrauch keine Abdeckfolie zum Abdecken des Haftschmelzklebstoffs erforderlich.
Vorzugsweise werden Haftschmelzklebstoffe verwendet, deren Schmelzpunkt oberhalb von 100°C, am besten oberhalb von 120°C liegt, so dass sie bei höheren Umgebungstemperaturen nicht erweichen. Jedoch wird andererseits das Aufbringen des Haftschmelzklebstoffs auf die Scheibe erleichtert, wenn der Schmelzpunkt unterhalb von 250°C und besser noch unterhalb von 200°C liegt.
Zum Halten größerer Lasten können entweder die Abmessungen des Saugnapfs bzw. des verformbaren Teils der Schnappscheibe vergrößert oder mehrere Saugnäpfe bzw. Schnappscheiben neben- und/oder übereinander über Öffnungen der Unterlage angeordnet werden. Im zuletzt genannten Fall kann z.B. eine mit Haken, Magneten oder anderen Aufhänge- oder Haltemitteln versehene Platte oder Leiste mit mehreren neben- und/oder übereinander angeordneten Öffnungen versehen werden, über denen dann jeweils eine Schnappscheibe angebracht wird, bevor die Rückseite der Platte oder Leiste und der Schnappscheiben mit dem Dichtungsmaterial versehen wird, wie zuvor beschrieben.
Die Erfindung betrifft auch einen Saughaken, der einen erfindungsgemäßen Saugnapf und an der im Gebrauch nach unten weisenden Seite des Saugnapfs mindestens einen als Einheit mit der Unterlage ausgebildeten und über die Sicht- oder Vorderseite der Schnappscheibe überstehenden Hakenteil umfasst. Bevorzugt umfasst der Saughaken an der im Gebrauch nach oben weisenden Seite des Saugnapfs, d.h. an der zum Hakenteil entgegengesetzten Seite, einen ebenfalls als Einheit mit der Unterlage ausgebildeten, im rechten Winkel nach hinten abgebogenen und über die Rückseite der Schnappscheibe überstehenden Halteteil.
Ein solcher Saughaken kann zum Beispiel an einer Tür oder Schrankwand befestigt werden, wobei der Halteteil auf der Oberseite der Tür oder Schrankwand aufliegt und einen Großteil der auf den Hakenteil ausgeübten Kräfte in die Tür oder Schrankwand einleitet. Der Saugnapf dient dazu, den Saughaken gegen die Tür oder Schrankwand anliegend festzuhalten.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von drei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

1 zeigt eine Vorderseitenansicht eines Saughakens mit einem erfindungsgemäßen Saugnapf;
2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Saughakens aus 1 entlang der Linie A-A im Ruhezustand nach dem Anlegen gegen einen Untergrund;
3 zeigt eine entsprechende Querschnittsansicht des Saughakens im Verformungszustand beim Anpressen gegen den Untergrund;
4 zeigt eine entsprechende Querschnittsansicht des Saughakens nach der Entlastung der Anpresskraft und der Erzeugung eines Unterdrucks;
5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines modifizierten Saughakens mit einem Aufkleber auf der Sicht- oder Vorderseite;
6 zeigt eine Vorderseitenansicht eines anderen Saughakens mit einem erfindungsgemäßen Saugnapfs;
7 zeigt eine Seitenansicht des Saughakens;
8 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des Saughakens entlang der Linie B-B der 6;
9 zeigt eine Vorderseitenansicht eines weiteren Saughakens mit einem erfindungsgemäßen Saugnapf;
10 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Saughakens aus 9 entlang der Linie C-C im Ruhezustand nach dem Anlegen gegen einen Untergrund;
11 zeigt eine entsprechende Querschnittsansicht des Saughakens im Verformungszustand beim Anpressen gegen den Untergrund.

Die in der Zeichnung dargestellten Saughaken 8 sind zur lösbaren Befestigung an einem luftdichten Untergrund 12 mit einer allgemein planen Oberfläche 14 bestimmt. Bei dem Untergrund 12 kann es sich zum Beispiel um eine Glasscheibe, eine Wandfliese, eine Wand oder Tür von einem Möbelstück oder Einrichtungsteil, wie einem Schrank, Herd oder Kühlschrank mit einer Kunststoff-, Melamin- Holz-, Lack- oder Metall-Oberfläche 14 handeln. Die Oberfläche 14 kann eben oder auch etwas uneben sein, solange die Unebenheiten niedriger als etwa 0,8 mm sind und keine steilen Übergänge besitzen und solange die Oberflächenrauhigkeit gering ist.
Die Saughaken 8 können zum Aufhängen von Handtüchern, Bekleidung oder anderen Gegenständen dienen und besitzen zu diesem Zweck einen Saugnapf 10 und einen Hakenteil 16. Der Saugnapf 10 umfasst eine flache elastisch verformbare Schnappscheibe 20 mit einer vom Untergrund 12 abgewandten Sicht- oder Vorderseite 22 und einer dem Untergrund 12 zugewandten Rückseite 24, ein nachgiebiges luftdichtes Dichtungsmaterial 26 zwischen der Rückseite 24 der Schnappscheibe 20 und dem Untergrund 12, sowie eine zwischen der Schnappscheibe 20 und dem Untergrund 12 angeordnete starre Unterlage 28.
Der Saugnapf 10 kann jedoch nicht nur als Teil eines Saughakens 8 verwendet werden, sondern kann auch zur lösbaren Befestigung von anderen Gegenständen an glatten, ebenen Untergründen 12 dienen, wie zum Beispiel von Seifenschalen, Toilettenpapierhaltern oder dergleichen. In diesem Fall weist der Saugnapf 10 anstelle des Hakenteils 16 des Saughakens 8 andere Befestigungsmittel auf.
Der Saughaken 8 in 5 umfasst darüber hinaus noch einen Aufkleber 18, der auf die Sicht- oder Vorderseite 22 der Schnappscheibe 20 und auf einen die Sicht- oder Vorderseite 22 umgebenden Teil der Unterlage 28 aufgeklebt ist.
Die Schnappscheibe 20 wird durch Stanzen und Umformen aus einem federelastischen Edelstahl, vorzugsweise aus nicht-rostendem Federbandstahl X 10 CrNi 18-8 (Werkstoff Nr. 1.4310) oder aus einem galvanisierten und/oder lackiertem Federstahlblech gefertigt. Die Blechstärke des verwendeten Stahlblechs beträgt zwischen 0,2 und 0,4 mm, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,35 mm und am besten etwa 0,3 mm. Wenn eine solche Schnappscheibe 20 vor der Beschichtung mit dem Dichtungsmaterial 26 verformt wird, emittiert sie bei der Rückkehr in den Ruhestand ein hörbares Klickgeräusch.
Die Schnappscheibe 20 besitzt keinerlei Durchgangsöffnungen, so dass ihre Sicht- oder Vorderseite 22 eine geschlossene Fläche bildet, keine Luft durch die Schnappscheibe 20 hindurchdringen kann und die Schnappscheibe 20 das Dichtungsmaterial 26 vollständig bedeckt oder verdeckt. Die Schnappscheibe 20 umfasst einen reversibel verformbaren Mittelteil 30 und einen den Mittelteil 30 umgebenden Umfangsrandteil 32, der sich bei einer reversiblen Verformung des Mittelteils 30 nicht oder nur geringfügig verformt. Das Dichtungsmaterial 26 besitzt eine luftdicht an der Rückseite 24 der Schnappscheibe 20 haftende Vorderseite 34 und eine dem Untergrund 12 zugewandte Rückseite 36.
Der Umfangsrandteil 32 der Schnappscheibe 20 besteht aus einem zur Oberfläche 14 des Untergrundes 12 parallelen ebenen äußersten Randabschnitt 40, der sich kreisringförmig entlang des gesamten Umfangs 42 der Schnappscheibe 20 erstreckt, sowie einem von dem Randabschnitt 40 umgebenen kegelstumpfförmigen Abschnitt 44, dessen Neigungswinkel etwa 5 bis 10 Grad beträgt. Der Mittelteil 30 umfasst einen an den kegelstumpfförmigen Abschnitt 44 des Umfangsrandteils 32 angrenzenden flacheren kegelstumpfförmigen Abschnitt 46, dessen Neigungswinkel etwa 2 bis 5 Grad beträgt, sowie einen allgemein ebenen mittigen Abschnitt 48, der parallel zum Randabschnitt 40 bzw. zur Oberfläche 14 ist. Zwischen den benachbarten Abschnitten 40, 44; 44, 46; 46, 48 ist jeweils eine beim Umformen eingeformte umlaufende kreisförmige Prägelinie 50, 52, 54 angeordnet. Die Prägelinien 50, 52, 54 bilden konzentrische Knicklinien, welche die Verformung der Schnappscheibe 20 erleichtern.
Die Schnappscheibe 20 besitzt einen kreisförmigen Umriss sowie einen Durchmesser zwischen 30 und 50 mm. Der verformbare Mittelteil 30 besitzt einen Durchmesser zwischen 20 und 25 mm und somit einen Flächeninhalt von etwa 300 bis etwa 500 mm².
Bei den Saughaken 8 in den 1 bis 5 und 9 bis 11 besteht die Unterlage 28 aus dem Hakenteil 16 und einem einstückig mit dem Hakenteil 16 ausgebildeten flachen ringförmigen Scheibenteil 56, der parallel zur Oberfläche 14 des Untergrundes 12 ausgerichtet ist. Der Hakenteil 16 ist einstückig mit der Unterlage 28 ausgebildet und steht in einem spitzen Winkel über die vom Untergrund 12 abgewandte Seite der Unterlage 28 über, wobei er in Richtung der Mitte des Saugnapfs 10 weist. Der Scheibenteil 56 wird von einer im Umriss kreisförmigen Öffnung 60 durchsetzt, die zu einem kreisförmigen äußeren Umfangsrand 58 des Scheibenteils 56 konzentrisch und hinter dem verformbaren Mittelteil 30 der Schnappscheibe 20 angeordnet ist.
Bei den Saughaken 8 in den 1 bis 5 besitzt die Öffnung 60 einen stufenförmigen Begrenzungsrand mit einer vom Untergrund 12 abgewandten Ringschulter 62, auf der sich der ebene äußerste Randabschnitt 40 der Schnapsscheibe 20 abstützt. Die Höhe der an die Ringschulter 62 angrenzenden Stufe entspricht etwa der Blechstärke der Schnappscheibe 20, so dass entlang des Umfangsrandes 58 die Sicht- oder Vorderseite 22 der Schnappscheibe 20 mit der benachbarten Sicht- oder Vorderseite 64 des Scheibenteils 56 der Unterlage 28 fluchtet.
Bei dem Saughaken 8 in 5 überdeckt der Aufkleber 18 die umlaufende Stoßfuge zwischen dem Umfangsrand 42 der Schnappscheibe 20 und der Stufe des Scheibenteils 56 der Unterlage 28, so dass die Schnappscheibe 20 und damit die Funktionsweise des Saughakens 8 für einen Betrachter nicht erkennbar ist. Der Aufkleber 16 besteht bevorzugt aus einer Kunststofffolie, deren von der Schnappscheibe 20 und der Unterlage 28 abgewandte Sichtseite bedruckt ist, während ihre Rückseite mit einem Kleber beschichtet ist.
Bei dem Saughaken 8 in den 9 bis 11 besitzt die Öffnung 60 einen zur Oberfläche 14 des Untergrundes 12 senkrechten Begrenzungsrand. Die Schnappscheibe 20 bedeckt hier den gesamten Scheibenteil 56 der Unterlage 28, auf dessen ebener Vorderseite sich ihr ebener äußerster Randabschnitt 40 abstützt. Der Randabschnitt 40 ist fest und luftdicht mit der Vorderseite des Scheibenteils 56 verbunden, zum Beispiel durch Kleben, Löten oder Schweißen.
Bei dem Saughaken 8 in den 7 und 8 umfasst die Unterlage 28 zwei Hakenteile 16, einen einstückig mit den Hakenteilen 16 ausgebildeten flachen rechteckigen Scheibenteil 56, sowie einen flachen rechteckigen Halteteil 76. Der Halteteil 76 ist einstückig mit dem Scheibenteil 56 ausgebildet und steht an einem im Gebrauch nach oben weisenden Rand des Saughakens 8 im rechten Winkel über die dem Untergrund 12 zugewandte und von den Hakenteilen 16 abgewandte Rückseite des Scheibenteils 56 über. Anders als die Halteteile von handelsüblichen Türhaken weist der Halteteil 76 keinen nach unten umgebogenen Endabschnitt auf.
Wenn dieser Saughaken 8 mit einem Aufkleber versehen wird, dann wird zweckmäßig ein rechteckiger Aufkleber (nicht dargestellt) verwendet, der die gesamte Sicht- oder Vorderseite 22 der Schnappscheibe 20 und die gesamte Sicht- oder Vorderseite 64 des Scheibenteils 56 der Unterlage 28 bedeckt und damit die Schnappscheibe 20 und die Stufe an deren Umfangsrand 42 verdeckt.
Der äußerste Abschnitt 40 des Umfangsrandteils 32 der Schnappscheibe 20 liegt dort um die Öffnung 60 des Scheibenteils 56 herum auf dessen ebener Sicht- oder Vorderseite 64 auf und ist fest und luftdicht mit der Sicht- oder Vorderseite 64 verbunden, zum Beispiel durch Kleben, Löten oder Schweißen.
Die Unterlage 28 kann aus Metall oder aus Kunststoff hergestellt werden. Im zuerst genannten Fall kann die Unterlage 28 ebenso wie die Schnappscheibe 20 durch Ausstanzen und Umformen aus Stahlblech gefertigt werden, zum Beispiel aus nichtrostendem Stahlblech mit der Bezeichnung V2A und der Werkstoff-Nr. 1.4301 mit einer Blechstärke von 1,0 bis 3 mm. Die Öffnung 60 wird beim Ausstanzen mit ausgestanzt.
Wenn die Unterlage 28 aus Metall gefertigt wird, kann bei den Saughaken 8 in den 1 bis 5 der stufenförmige Rand der Öffnung 60 entweder durch Fräsen gefertigt werden, oder alterativ, indem der Scheibenteil der Unterlage 28 aus zwei dünnen Blechen mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmessern zusammengesetzt wird, die übereinander gelegt und fest und luftdicht miteinander verbunden werden, zum Beispiel durch Kleben, Löten oder Schweißen.
Wenn die Unterlage 28 aus Kunststoff besteht, kann sie durch Spritzgießen aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt werden. In diesem Fall kann der äußerste Randabschnitt 40 der metallischen Schnapsscheibe 20 erhitzt werden, um ihn an der Ringschulter 62 luftdicht mit der Unterlage 28 zu verschmelzen oder zum Beispiel mittels eines Heißschmelzklebers luftdicht zu verkleben. Alternativ kann die Schnappscheibe 20 beim Spritzgießen in die Spritzgussform eingelegt werden, um sie einstückig und luftdicht mit der Unterlage 28 zu verbinden.
Die Saughaken 8 in den 1 bis 5 können zur Befestigung am Untergrund 12 in einem Ruhezustand der Schnappscheibe 20 mit dem Dichtungsmaterial 26 gegen die Oberfläche 14 des Untergrunds 12 angelegt werden, wie in 2 dargestellt. Wenn in diesem Zustand eine ausreichend große Anpresskraft auf die Mitte der Sicht- oder Vorderseite 22 der Schnappscheibe 20 ausgeübt wird, wird die Schnappscheibe 20 bzw. deren Mittelteil 30 in einen instabilen oder metastabilen Verformungszustand verformt, wie beispielhaft in 3 dargestellt. Bei Entlastung der Anpresskraft verformt sich die Schnappscheibe 20 aus dem Verformungszustand wieder selbsttätig in Richtung des Ruhezustands zurück.
Der Saughaken 8 in den 7 und 8 kann zum Beispiel an einer Tür oder an einer Seitenwand eines Schranks befestigt werden. Dabei wird der Halteteil 76 auf eine horizontale Oberkante der Tür oder Seitenwand aufgelegt und dann der Scheibenteil 56 in einem Ruhezustand der Schnappscheibe 20 mit dem Dichtungsmaterial 26 gegen die vertikale Oberfläche 14 der Tür oder Seitenwand angelegt, bevor dann die Schnappscheibe 20 zuerst durch eine auf ihre Sicht- oder Vorderseite 22 ausgeübte Anpresskraft in den Verformungszustand gebracht und wieder entlastet wird, wie zuvor beschrieben. Bei der Entlastung der Anpresskraft schnellt der Mittelteil 30 je nach Blechstärke der Schnappscheibe 20 entweder wieder ganz in den Ruhezustand zurück, wie in 2 dargestellt, oder nur teilweise, wie in 4 dargestellt.
In beiden Fällen bildet sich zwischen der Oberfläche 14 des Untergrunds 12 und der Rückseite 24 der Schnappscheibe 32 ein Hohlraum 70, dessen Höhe im zuerst genannten Fall 1 bis 2 mm und im zuletzt genannten Fall nur 0,1 bis 0,2 mm beträgt. Das um den Hohlraum 70 herum gegen den Untergrund 12 anliegende Dichtungsmaterial 26 verhindert einen Zutritt von Luft in den Hohlraum 70, so dass dort in beiden Fällen ein Unterdruck oder Vakuum erzeugt wird.
Wie durch Vergleich der 2 und 3 ersichtlich ist, ist die Sicht- oder Vorderseite 22 der Schnappscheibe 20 im Bereich der beiden Abschnitte 46, 48 des Mittelteils 30 im Ruhezustand in Bezug zu der ebenen Oberfläche 14 des Untergrunds 12 konvex gewölbt, während sie im Verformungszustand in Bezug zur Oberfläche 14 konkav gewölbt ist. Der Neigungswinkel ist jeweils ungefähr derselbe.
Bei den Saughaken 8 in den 1 bis 8 bedeckt das Dichtungsmaterial 26 als durchgehende Schicht im Wesentlichen die gesamte Rückseite 24 der Schnappscheibe 20, abgesehen von dem auf der Ringschulter 62 aufliegenden Umfangsrand 58. Die Öffnung 60 ist im Verformungszustand der Schnappscheibe 32 vollständig mit dem Dichtungsmaterial 26 gefüllt. Das Dichtungsmaterial 26 erstreckt sich zudem zwischen der Unterlage 28 und dem Untergrund 12 über den Rand der Öffnung 60 hinaus nach außen und bedeckt dort einen an die Öffnung 60 angrenzenden ringförmigen Teil der Rückseite des Scheibenteils 56. Im Zwischenraum zwischen der Unterlage 28 und der Oberfläche 14 des Untergrundes 12 besitzt das Dichtungsmaterial 26 eine konstante Dicke von weniger als 1 mm und liegt dort vollflächig gegen die Oberfläche 14 und die Rückseite des Scheibenteils 56 an, mit der es luftdicht verbunden ist.
Bei den Saughaken 8 in den 9 bis 11 bedeckt das Dichtungsmaterial 26 hingegen nur einen Teil der Rückseite 24 der Schnappscheibe 20, wobei es sich nach außen zu bis hinter den äußersten Randabschnitt 40 des Umfangsrandteils 40 erstreckt. Zwischen dem Dichtungsmaterial 26 und dem Rand der Öffnung befindet sich ein schmaler umlaufender Spalt 80, so dass das Dichtungsmaterial 26 nur mit der Schnappscheibe 20, nicht jedoch mit der Unterlage 28 verbunden ist. Auch befindet sich dort kein Dichtungsmaterial 26 zwischen der Oberfläche 14 des Untergrundes 12 und dem an die Öffnung 60 angrenzenden ringförmigen Teil der Rückseite des Scheibenteils 56.
Bei sämtlichen Saughaken 8 bedeckt das Dichtungsmaterial 26 die Rückseite 24 der Abschnitte 44, 46, 48 der Schnappscheibe 20. Bei den Saughaken 8 in den 9 bis 11 erstreckt es sich zudem über einen inneren Teil des Abschnitts 40. Allerdings besitzt das Dichtungsmaterial 26 an der Rückseite 24 der Schnappscheibe keine konstante Dicke. Stattdessen nimmt die Dicke des Dichtungsmaterials 26 in Richtung der Mitte der Schnappscheibe 20 zuerst bis zur Prägelinie 52 zu und dann bis zur Mitte des Abschnitts 48 wieder ab. Das Maximum der Dicke befindet sich etwa hinter der Prägelinie 52 am Übergang zwischen dem verformbaren Mittelteil 30 und dem Umfangsrandteil 32. Das Minimum der Dicke befindet sich hinter der Mitte der Schnappscheibe 20 bzw. hinter dem mittigen Abschnitt 48.
Bei dem Dichtungsmaterial 26 handelt es sich um ein elastisch verformbares Material, das sich gut an die Oberfläche 14 des Untergrundes 12 anschmiegen bzw. anpassen kann. Beispiele für geeignete Dichtungsmaterialien 26 sind Silikon, Elastomere, Gummi- oder Kautschukmaterialien, Weich-PVC oder thermoplastische Elastomere, von denen diejenigen bevorzugt werden, die sich durch Spritzgießen direkt an der Rückseite 24 der metallischen Schnappscheibe 20 und der Unterlage 28 anformen lassen.
Beim Formen des Dichtungsmaterials 26 wird dessen Rückseite 36 so gestaltet, dass sie im Ruhezustand der Schnappscheibe 20 hinter dem Umfangsrandteil 32 eine erhöhte ringförmige ebene Dichtfläche 72 zum Anlegen gegen die Oberfläche 14 des Untergrunds 12 und hinter dem Mittelteil 30 eine flache konkave Vertiefung 74 aufweist, die von der Dichtfläche 72 umgeben ist, wie in 2 dargestellt. Im Verformungszustand der Schnappscheibe 20 ist die Rückseite 36 vollständig eben und parallel zur Oberfläche 14, wie in 3 dargestellt.
Bei allen Saughaken 8 bzw. Saugnäpfen 10 sind die Form und die Dicke des Dichtungsmaterials 26 so gewählt, dass dieses im Ruhezustand in einem von der Dichtfläche 72 umgebenen Bereich hinter dem verformbaren Mittelteil 30 der Schnappscheibe 20 so weit von der Oberfläche 14 des Untergrunds 12 abgehoben ist, dass sich der Mittelteil 30 ohne eine spürbare Kompression des Dichtungsmaterials 26 in den Verformungszustand verformen lässt, in dem die Sicht- oder Vorderseite 22 konkav gewölbt und die Rückseite 36 des Dichtungsmaterials 26 eben ist.
Als bevorzugtes Dichtungsmaterial 26 werden Haftschmelzklebstoffe verwendet, da diese nicht nur durch Haftreibungskräfte, sondern zusätzlich durch Klebkräfte am Untergrund 12 haften. Bei Haftschmelzklebstoffen steigen die Klebkräfte mit zunehmender Flächenpressung, so dass durch eine hohe Andruckkraft in Verbindung mit einer kleinen Anlagefläche eine Maximierung der Klebkräfte und damit der Haftung am Untergrund 12 ermöglicht wird. Zudem trägt eine hohe Flächenpressung auch zu einer guten Dichtwirkung bei. Bevorzugt werden Haftschmelzklebstoffe mit geringer Klebkraft (low tack) verwendet, die sich von den meisten Untergründen rückstandsfrei wieder ablösen lassen und damit trotz der Verklebung mit dem Untergrund eine mehrmalige Befestigung des Saughakens 8 gestatten. Am besten sind thermoplastische Haftschmelzklebstoffe (hot melt PSAs) geeignet, weil diese bei relativ niedrigem Druck und moderater Temperatur geformt und zugleich mit der Rückseite 24 der Schnappscheibe 20 verbunden werden können, zum Beispiel durch Spritzgießen. Beispiele derartiger Haftschmelzklebstoffe sind unter der Bezeichnung „Tecbond 2507 FS“, „Removable Credit Card Glue“ bzw. „Low Tack Dot Shot Pro“ von Gluegunsdirect.com, unter der Bezeichnung „SuperDots Easy Tak“ von Klebeshop24.de, unter der Bezeichnung „Removable Glue Dots“ von Glue Dots International oder unter der Bezeichnung „tesa TACK transparent“ von TESA SE erhältlich. Um die Haftung des Haftschmelzklebstoffs an der Rückseite 24 der Schnappscheibe 20 zu verbessern, kann diese mit einem Primer oder Haftvermittler beschichtet sein.
Die Anbringung, die Funktionsweise und das Ablösen der erfindungsgemäßen Saugnäpfe sind auch in der Deutschen Patentanmeldung 10 2015 015 114.2 und in der Internationalen Patentanmeldung PCT/ EP2016/001903 beschrieben, auf die zwecks näherer Einzelheiten verwiesen wird.
Bei dem Saughaken 8 in den 6 bis 8 wird der größte Teil der im Gebrauch auf die Hakenteile 16 aufgebrachten Last über den auf der horizontalen Oberkante der Tür, Schrankseitenwand oder eines anderen Untergrundes 12 aufliegenden Halteteil 76 in den Untergrund 12 eingeleitet. Der Saugnapf 10 dient dort vor allem dazu, den Scheibenteil 56 an der vertikalen Oberfläche 14 des Untergrundes 12 festzuhalten, um zu verhindern, dass die von der Last in den Saughaken 8 eingeleiteten Momente zu einer Verlagerung des Halteteils 76 gegenüber dem Untergrund 12 und damit zu einem Abrutschen des Saughakens 8 führen. Auf diese Weise kann der Saughaken 8 sehr große Lasten tragen und lässt sich anders als handelsübliche Türhaken an beiden Seiten von Türen befestigen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015015114 [0002, 0011, 0077]
EP 2016/001903 [0002, 0011, 0077]
DE 10317788 A [0042]
US 4680333 A [0042]
US 5624986 A [0042]

Claims

Saugnapf (10) zur lösbaren Befestigung an einem Untergrund (12), wobei der Saugnapf (10) ein nachgiebiges Dichtungsmaterial (26) zum Anlegen gegen den Untergrund (12) und eine elastisch verformbare Schnappscheibe (20) umfasst, deren vom Dichtungsmaterial (26) abgewandte Vorder- oder Sichtseite (22) in einem stabilen Ruhezustand mindestens teilweise konvex gewölbt ist, die sich durch eine auf die Vorder- oder Sichtseite (22) ausgeübte Druckkraft mindestens teilweise in einen metastabilen oder instabilen Verformungszustand verformen lässt, in dem die Vorder- oder Sichtseite (22) mindestens teilweise konkav gewölbt ist, und die sich bei Entlastung der Druckkraft selbsttätig in Richtung des Ruhezustands zurückverformt, sowie eine Unterlage (28), die luftdicht mit einem äußeren Umfangsrandteil (32) der Schnappscheibe (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (28) aus Metall oder aus einem starren Kunststoffmaterial besteht.
Saugnapf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmaterial (26) mindestens einen Teil der von der Schnappscheibe (20) abgewandten Rückseite der Unterlage (28) bedeckt.
Saugnapf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (28) hinter einem verformbaren Mittelteil (30) der Schnappscheibe (20) eine Öffnung (60) aufweist und dass das Dichtungsmaterial (26) um die Öffnung (60) herum die Rückseite der Unterlage (28) bedeckt.
Saugnapf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (60) eine Stufe mit einer umlaufende Ringschulter (62) aufweist, auf der sich der äußere Umfangsrandteil (32) der Schnappscheibe (20) abstützt.
Saugnapf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (60) im Verformungszustand der Schnappscheibe (20) mit dem Dichtungsmaterial (26) gefüllt ist.
Saugnapf nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappscheibe (20) und die Öffnung (60) einen kreisförmigen Umriss besitzen und koaxial zueinander sind.
Saugnapf (10) zur lösbaren Befestigung an einem Untergrund (12), wobei der Saugnapf (10) ein nachgiebiges Dichtungsmaterial (26) zum Anlegen gegen den Untergrund (12) und eine elastisch verformbare Schnappscheibe (20) umfasst, deren vom Dichtungsmaterial (26) abgewandte Vorder- oder Sichtseite (22) in einem stabilen Ruhezustand mindestens teilweise konvex gewölbt ist, die sich durch eine auf die Vorder- oder Sichtseite (22) ausgeübte Druckkraft mindestens teilweise in einen metastabilen oder instabilen Verformungszustand verformen lässt, in dem die Vorder- oder Sichtseite (22) mindestens teilweise konkav gewölbt ist, und die sich bei Entlastung der Druckkraft selbsttätig in Richtung des Ruhezustands zurückverformt, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen die Vorder- oder Sichtseite (22) der Schnappscheibe (20) mindestens teilweise bedeckenden bedruckten Aufkleber (18).
Saugnapf nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufkleber (18) bis über einen Umfangsrand (42) der Schnappscheibe (20) hinaus erstreckt und eine Stufe oder Stoßfuge zwischen der Schnappscheibe (20) und der Unterlage (28) verdeckt.
Saughaken (8), gekennzeichnet durch einen Saugnapf (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Unterlage (28) mindestens einen Hakenteil (16) aufweist, der über die vom Untergrund (12) abgewandte Seite der Unterlage (28) übersteht und einstückig mit der Unterlage (28) verbunden ist.
Saughaken (8) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Halteteil (76), der im rechten Winkel über die dem Untergrund (12) zugewandte Seite der Unterlage (28) übersteht.