DE10306904B4 - Halteelement - Google Patents
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Abstract
– einem Grundkörper (2) mit einem Befestigungsbereich (3) zum Befestigen an dem Träger (45) und einem von mindestens einer Seite des Befestigungsbereiches (3) vorstehenden Haltebereich (7, 8) mit mindestens einer Leitungsaufnahme (23 bis 26) für mindestens eine Leitung und
– einem von der an den Träger (45) anzulegenden Seite des Befestigungsbereiches (3) vorstehenden federnden Kontaktbereich (36, 37), der auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten einer Aufnahme (40) und/oder eines Befestigungsbolzens oder -niets angeordnete federnde Kontaktelemente aufweist, die eine kurze Erstreckung in Richtung des Haltebereiches (7, 8) aufweisen.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Halteelement aus Kunststoff, das zum Halten von Leitungen an einem Träger geeignet ist.
- Bei der Befestigung von Rohren, Schläuchen und anderen Leitungen, durch die Druckimpulse übertragen werden, mittels Halteelementen an einem Träger, ist eine Abkopplung der Druckimpulse vom Träger erwünscht. Dieses Problem tritt beispielsweise bei der Befestigung von Bremsleitungen am Rohbau bzw. Rohbaublech von Kraftfahrzeugen auf. Hier kann die Übertragung von Druckstößen Schwingungen im akustischen Bereich verursachen, die durch im Kraftfahrzeug vorhandene Resonanzkörper noch verstärkt werden können. Die Vermeidung der Übertragung der Druckstöße von einer Leitung auf einen Träger wird in dieser Anmeldung auch als „akustische Abkopplung" bezeichnet.
- Aus der
DE 40 34 545 A1 ist bekannt, ein zweiteiliges Halteelement aus Kunststoff zur Halterung mindestens eines rohrförmigen Teils mit einer an einem Träger über einen Haltebereich befestigbaren Außenschale aus hartem Material und einer darin eingesetzten Innenschale aus weichem Material, welche mindestens eine Lagerstelle zur Aufnahme des rohrförmigen Teils aufweist. Damit über das rohrförmige Teil keine Schwingungen auf einen Träger übertragen werden, ist die Innenschale jeweils beidseitig der Lagerstelle über eine Verankerung an der Außenschale befestigt und zwischen der Innenschale und der Außenschale im Bereich der Lagerstelle eine durchgehende Freiarbeitung vorhanden. - Aus der
EP 0 483 636 B1 ist ein Halteelement aus Kunststoff mit mindestens einem neben einem Haltebereich angeordneten Lagerbereich zur Aufnahme mindestens eines rohrförmigen Teils bekannt. Zur Vermeidung einer Übertragung von Schwingungen eines rohrförmigen Teiles auf den Träger ist das Halteelement dreiteilig ausgebildet, mit einem den Lagerbereich aufweisenden ersten Teil aus hartem Material, einem darin eingelagerten zweiten Teil aus weichem, dämpfendem Material und einem in diesem über eine durchgehende Öffnung eingelagertem, den Haltebereich aufweisenden dritten Teil aus hartem Material. - Die bekannten Halteelement lassen hinsichtlich der Abkopplung der von den Leitungen übertragenen Druckstöße vom Träger noch zu wünschen übrig.
- Aus der
JP 200 12 41 569 A - Die
DE 198 57 853 A1 ,DE 198 10 834 A1 undDE 36 02 625 C1 offenbaren Leitungshalter, die sich über eine Struktur aus hartelastischem Kunststoff an einem Träger abstützen. - Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Halteelement aus Kunststoff zu schaffen, das eine bessere Abkopplung der von den Leitungen übertragenen Druckstößen vom Träger ermöglicht.
- Die Aufgabe wird durch ein Halteelement mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Halteelementes sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Das erfindungsgemäße Halteelement aus Kunststoff, geeignet zum Halten mindestens einer Leitung an einem Träger, hat
- – einen Grundkörper mit einem Befestigungsbereich zum Befestigen an dem Träger und einem von mindestens einer Seite des Befestigungsbereiches vorstehenden Haltebereich mit mindestens einer Leitungsaufnahme für mindestens eine Leitung und
- – einen von der an den Träger anzulegenden Seite des Befestigungsbereiches vorstehenden federnden Kontaktbereich, der auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten einer Aufnahme und/oder eines Befestigungsbolzens oder -niets angeordnete Kontaktelemente aufweist, die eine kurze Erstreckung in Richtung des Haltebereichs aufweisen.
- Bei der Befestigung des erfindungsgemäßen Halteelements an einem Träger federt der federnde Kontaktbereich mehr oder weniger ein. Auf der dem Träger zugewandten Seite des Halteelementes ist der Kontakt zwischen Halteelement und Träger auf den Kontaktbereich konzentriert. Im Unterschied zum Grundkörper ist der Kontaktbereich federnd oder stärker federnd ausgebildet. Der Kontaktbereich hat also eine niedrigere Federkonstante als der Grundkörper. Halteelemente mit einem praktisch starren Grundkörper sind ebenfalls einbezogen. Durch den federnden Kontaktbereich wird die Übertragung von Druckstößen auf den Träger erheblich vermindert. Zudem wird der Haltebereich von dem Kontaktbereich auf Abstand von dem Träger gehalten. Der Abbau von Druckstößen wird durch die verhältnismäßig niedrige Federkonstante des Kontaktbereiches begünstigt. Insgesamt ist bei dem erfindungsgemäßen Halteelement die akustische Abkopplung der Leitungen vom Träger erheblich verbessert.
- Die Befestigung des Halteelementes am Träger kann in verschiedener Weise ausgestaltet sein. Gemäß einer Ausgestaltung weist der Befestigungsbereich eine quer zu dem Kontaktbereich ausgerichtete Aufnahme für einen Befestigungsbolzen oder -niet und/oder einen quer zu dem Kontaktbereich ausgerichteten Befestigungsbolzen oder -niet auf. Beispielsweise kann der Befestigungsbereich eine Aufnahme für einen Schweißbolzen haben, der mit dem Träger verschweißt ist. In die Aufnahme kann aber auch ein Befestigungsbolzen oder -niet zur Verbindung mit dem Träger eingesetzt sein oder werden. Des weiteren kann der Befestigungsbereich fest mit einem Befestigungsbolzen oder -niet verbunden sein, der mit dem Träger verbindbar ist. Der Träger kann hierfür eine Aufnahme haben.
- Gemäß einer Ausgestaltung weist die Aufnahme nach innen vorstehende Lamellen des Grundkörpers auf, die zur Verankerung an einem Befestigungsbolzen oder -niet dienen.
- Gemäß einer Ausgestaltung weist der Befestigungsbereich einen kasten- oder käfigförmigen oder zylindrischen oder blockförmigen Körper auf. In dieser Weise kann vorteilhaft ein Körper mit einer Aufnahme oder ein Körper mit einteilig verbundenem Befestigungsbolzen oder -niet ausgeführt sein.
- Gemäß einer Ausgestaltung stehen von beiden Seiten des Befestigungsbereiches Haltebereiche vor. Hierdurch wird eine mehr oder weniger zentrale Befestigung des Halteelements am Träger ermöglicht. Durch die Selbstzentrierung des Befestigungsbereiches (z.B. am Bolzen oder Niet), die etwa rechtwinklige Ausrichtung des Befestigungsbereiches zum Träger und den Ausgleich der auf die beiden Haltebereiche wirkenden Kräfte durch die auf beide Seiten verteilten Leitungen wird die Abstützung des Halteelementes vor allem über den zentralen Kontaktbereich am Träger begünstigt.
- Gemäß einer Ausgestaltung weist jeder Haltebereich einen flachen Haltearm und mindestens ein auf einer Flachseite des Haltearms angeordnetes Klemmelement mit einer Leitungsaufnahme auf.
- Gemäß einer Ausgestaltung ist der Haltearm teilweise hohl.
- Gemäß einer Ausgestaltung weist der Haltebereich auf der dem Träger zugewandten Seite mit zunehmendem Abstand vom Befestigungsbereich einen zunehmenden Abstand von dem Niveau der an den Träger anzulegenden Seite des Befestigungsbereiches auf.
- Die akustische Abkopplung wird durch eine möglichst kurze Erstreckung des Kontakfbereiches in Richtung des Haltebereiches gefördert. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Kontaktbereich auf einer Quermittelebene durch eine Aufnahme und/oder einen Befestigungsbolzen oder -niet angeordnet. Gemäß einer Ausgestaltung sind die Kontaktelemente zwei in Richtung der Haltearme erstreckte Rippen. Gemäß einer Ausgestaltung nimmt der Überstand des Kontaktbereiches über die dem Träger zugewandte Seite des Befestigungsbereiches zu dem Haltebereich hin ab. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Kontaktbereich ballig ausgeführt.
- Gemäß einer Ausgestaltung hat der Befestigungsbereich auf der an den Träger anzulegenden Seite mindestens einen starren Vorsprung (möglichst um die Mittenachse einer Aufnahme und/oder eines Befestigungsbolzens oder -niets mit geringer Ausdehnung zu den Haltebereichen), über den der Kontaktbereich hinaussteht. Wenn der weichelastische Kontaktbereich stark komprimiert wird, kommt der hartelastische Vorsprung zur Anlage. Darüber hinaus sorgt der starre Vorsprung auch bei vollständiger Kompression des weichelastischen Kontaktbereiches für einen um die Befestigungsmitte liegenden Kontakt.
- Gemäß einer Ausgestaltung ist der Vorsprung ringförmig. Der ringförmige Vorsprung kann sich um eine Aufnahme und/oder einen Befestigungsbolzen oder -niet erstrecken.
- Gemäß einer Ausgestaltung nimmt der Überstand des Vorsprunges über die an den Träger anzulegende Seite des Befestigungsbereiches in Erstreckungsrichtung des Haltebereiches ab.
- Grundsätzlich können der Grundkörper und der Kontaktbereich aus demselben Kunststoffmaterial bestehen, wobei durch eine geeignete Gestaltung dem Grundkörper eine größere Federkonstante und dem Kontaktbereich eine niedrigere Federkonstante verliehen werden kann. Gemäß einer Ausgestaltung besteht der starre Grundkörper aus einem hartelastischen Kunststoffmaterial und/oder der federnde Kontaktbereich aus einem weichelastischen Kunststoffmaterial oder aus einem hartelastischen Kunststoffmaterial mit weichelastischer Ausprägung. Die unterschiedlichen Federkonstanten werden dann durch die Kunststoffmaterialien bewirkt.
- Gemäß einer Ausgestaltung ist die Leitungsaufnahme eine im wesentlichen zylindrische, elastisch aufweitbare Schale mit einem Einführschlitz. Die Schale ist ein Klemmelement, in das sich die Leitung einfach durch den Einführschlitz einschnappen läßt. Gemäß einer Ausgestaltung weist zumindest ein Teil der Leitungsaufnahme eine Auskleidung aus einem weichelastischen Kunststoffmaterial auf. Hierdurch wird eine weitere Verbesserung der akustischen Abkopplung der Leitung vom Träger erzielt.
- Gemäß einer Ausgestaltung sind die Auskleidungen verschiedener Leitungsaufnahmen und/oder sind mindestens die Auskleidung einer Leitungsaufnahme und der Kontaktbereich über einen mit dem weichelastischen Kunststoffmaterial gefüllten Kanal miteinander verbunden. Das weichelastische Kunststoffmaterial kann über einen Anspritzpunkt zugeführt werden kann.
- Gemäß einer Ausgestaltung ist/sind der Kontaktbereich und/oder die Auskleidungen aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt. Thermoplastische Elastomere ermöglichen eine niedrige Federkonstante des Kontaktbereichs und/oder der Auskleidungen (niedrige Reibung/niedrige Oberflächenbelastung der Kontaktflächen bei komprimiertem Bauraum).
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 das Halteelement in einer Perspektivansicht schräg auf die an den Träger anzulegende Seite; -
2 dasselbe Halteelement in einer Perspektivansicht schräg auf die gegenüberliegende Seite; -
3 dasselbe Halteelement in einer Seitenansicht vor dem Aufsetzen auf einen Schweißbolzen; -
4 dasselbe Halteelement beim Aufsetzen auf den Schweißbolzen in derselben Ansicht; -
5 dasselbe Halteelement in einer der endgültigen Befestigungsstellungen auf dem Schweißbolzen in derselben Ansicht. - Das erfindungsgemäße Halteelement
1 hat einen Grundkörper2 aus einem hartelastischen Kunststoffmaterial (z.B. aus PA (PA 6.6 oder PA 6)). - Der Grundkörper
2 umfaßt einen zentralen Befestigungsbereich3 , der kasten- bzw. käfigförmig ausgebildet ist. In dem Befestigungsbereich3 befindet sich eine Aufnahme4 für einen Befestigungsbolzen. Die Aufnahme4 ist durch ein Loch5 in der dem Träger zugewandten Seite des Befestigungsbereiches3 zugänglich. In der Aufnahme4 sind auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten Lamellen6 angeordnet, die auf jeder Seite zu mehreren parallel zum Loch5 hin geneigt sind. - Von zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsbereiches
3 weg erstrecken sich Haltebereiche7 ,8 . Diese umfassen jeweils einen etwa plattenförmigen Haltearm9 ,10 , der von beiden Schmalseiten ausgehend taschenförmige Hohlräume11 ,12 ,13 ,14 aufweisen. Die Haltearme9 ,10 gehen von dem Niveau der an den Träger anzulegenden Seite des Befestigungsbereiches3 aus. - Auf der vom Träger abzuwendenden Seite tragen sie jeweils zwei Klemmelemente
15 bis18 . Diese sind als elastisch aufweitbare Schalen mit jeweils einem Einführschlitz19 bis22 ausgeführt. Darin befindet sich jeweils eine Leitungsaufnahme23 bis26 . Diese ist bei dem Klemmelement18 durch eine zusätzliche Klemmzunge27 begrenzt. - Schließlich weist der Befestigungsbereich
3 an der an den Träger anzulegenden Seite einen ringförmigen Vorsprung28 auf, der um das Loch5 umläuft. - Die vorerwähnten Teile des Halteelementes
1 bestehen aus hartelastischem Kunststoffmaterial. Sie können vorteilhaft in einem einzigen Arbeitsgang einteilig gespritzt werden. - Die Klemmelemente
15 bis17 haben Auskleidungen29 bis31 aus einem weichelastischen Material. Die Auskleidungen29 bis31 haben jeweils von ihrer Innenseite vorstehende Rippen32 bis34 . Diese erstrecken sich parallel zu den Einführschlitzen19 bis21 und damit parallel zu den einzusetzenden Leitungen. Sie sind zu mehreren über den Innenumfang der Klemmelemente15 bis17 angeordnet. Das Klemmelement18 weist keine Auskleidung auf. - Auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Loches
5 und außerhalb des ringförmigen Vorsprunges28 trägt der Befestigungsbereich3 an der dem Träger zuzuwendenden Seite rippenförmige Kontaktelemente36 ,37 . Diese erstrecken sich etwas in Richtung der beiden Haltearme9 ,10 . Sie stehen weiter über die dem Träger zuzuwendende Seite hinaus als der ringförmige Vorsprung28 . Sie sind ballig ausgeführt, wobei sich ihr Scheitel etwa in der Quermittelebene des Loches5 befindet und der Überstand zu den Haltearmen9 ,10 hin etwas abnimmt. Sie bilden gemeinsam einen Kontaktbereich36 ,37 . - Zwischen den Kontaktelementen
36 ,37 und den Auskleidungen29 ,31 befinden sich auf beiden Außenseiten des Grundkörpers zwei Kanäle38 bis41 . Außerdem sind in den Seiten des Grundkörpers2 die Auskleidungen29 und30 durch Kanäle42 ,43 verbunden. Die Auskleidungen29 bis31 und die Kontaktelemente36 ,37 bestehen. aus demselben weichelastischen Kunststoffmaterial. Auch die Kanäle38 bis43 sind mit diesem Kunststoffmaterial gefüllt. Somit sind sämtliche weichelastischen Teile des Halteelementes1 in einem einzigen Schritt spritzbar. - Das gesamte Halteelement
1 ist in nur zwei Schritten in einer oder zwei Spritzgießformen spritzbar. - Nachfolgend werden Montage und Funktion des Halteelementes
1 beschrieben:
Gemäß3 wird das Halteelement1 mit dem Loch5 auf einen Schweißbolzen44 , der senkrecht auf einen blechartigen Träger45 aufgeschweißt ist, ausgerichtet. - Gemäß
4 wird das Halteelement1 auf den Schweißbolzen44 aufgedrückt. Dabei werden die Lamellen6 etwas auseinander gebogen. - Gemäß
5 sitzt das Halteelement 1 am Ende der Montage mit den Kontaktelementen36 ,37 auf dem Träger45 auf. Die Kontaktelemente36 ,37 sind leicht komprimiert. Der ringförmige Vorsprung28 hat einen Abstand vom Träger45 . Einen noch größeren Abstand haben die Haltearme9 ,10 . Die Lamellen6 hindern das Halteelement1 an einem Zurückrutschen vom Schweißbolzen44 und Fixieren das Halteelement mit einer fest definierten Haltekraft, im Zusammenwirken mit einer Profilierung (z.B. ein Gewindeprofil) auf dem Schweißbolzen44 . - Durch die Einführschlitze
19 bis22 werden senkrecht zur Zeichenebene ausgerichtete Leitungen in die Klemmelemente15 bis18 eingedrückt. Die Klemmelemente15 bis17 nehmen Leitungen auf, durch die Druckstöße übertragen werden. Das Klemmelement18 ist für die Aufnahme einer Leitung bestimmt, durch die keine Druckstöße verlaufen. - Die Druckstöße werden von den weichelastischen Auskleidungen
29 bis31 abgeschwächt. Somit wird eine bislang unerreichte akustische Abkopplung der Leitungen vom Träger45 erzielt.
Claims (19)
- Halteelement aus Kunststoff, geeignet zum Halten mindestens einer Leitung an einem Träger (
45 ), mit – einem Grundkörper (2 ) mit einem Befestigungsbereich (3 ) zum Befestigen an dem Träger (45 ) und einem von mindestens einer Seite des Befestigungsbereiches (3 ) vorstehenden Haltebereich (7 ,8 ) mit mindestens einer Leitungsaufnahme (23 bis26 ) für mindestens eine Leitung und – einem von der an den Träger (45 ) anzulegenden Seite des Befestigungsbereiches (3 ) vorstehenden federnden Kontaktbereich (36 ,37 ), der auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten einer Aufnahme (40 ) und/oder eines Befestigungsbolzens oder -niets angeordnete federnde Kontaktelemente aufweist, die eine kurze Erstreckung in Richtung des Haltebereiches (7 ,8 ) aufweisen. - Halteelement nach Anspruch 1, bei dem der Befestigungsbereich (
3 ) eine quer zu dem Kontaktbereich (36 ,37 ) ausgerichtete Aufnahme (4 ) für einen Befestigungsbolzen (44 ) oder -niet und/oder einen quer zu dem Kontaktbereich (36 ,37 ) ausgerichteten Befestigungsbolzen oder -niet aufweist. - Halteelement nach Anspruch 2, bei dem der Aufnahme (
4 ) nach innen vorstehenden Lamellen (6 ) des Grundkörpers (2 ) zugeordnet sind. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Befestigungsbereich (
3 ) eine kasten- oder käfigförmigen oder zylindrischen oder blockförmigen Körper umfaßt. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem von beiden Seiten des Befestigungsbereiches (
3 ) Haltebereiche (7 ,8 ) vorstehen. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem jeder Haltebereich (
7 ,8 ) einen flachen Haltearm (9 ,10 ) und mindestens einen auf einer Flachseite des Haltearmes (9 ,10 ) angeordnetes Klemmelement (15 bis18 ) mit einer Leitungsaufnahme (23 bis26 ) aufweist. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Haltearm (
9 ,10 ) teilweise hohl ist. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Haltebereich (
7 ,8 ) auf der dem Träger (45 ) zugewandten Seite mit zunehmendem Abstand vom Befestigungsbereich (3 ) einen zunehmenden Abstand von dem Niveau der an den Träger (45 ) anzulegenden Seite des Befestigungsbereiches (3 ) aufweisen. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Kontaktbereich (
36 ,37 ) auf einer Quermittelebene durch eine Aufnahme (4 ) und/oder einen Befestigungsbolzen oder -niet angeordnet ist. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die federnden Kontaktelemente (
36 ,37 ) zwei in Richtung der Haltebereiche (7 ,8 ) erstreckte Rippen sind. - Halteelement nach Anspruch 10, bei dem der Überstand des Kontaktbereiches (
36 ,37 ) über die an dem Träger (45 ) anzulegende Seite des Befestigungsbereiches (3 ) zu dem Haltebereich (7 ,8 ) hin abnimmt. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Befestigungsbereich (
3 ) auf der an den Träger (45 ) anzulegenden Seite mindestens einen starren Vorsprung (28 ) hat, über den der Kontaktbereich (36 ,37 ) hinaussteht. - Halteelement nach Anspruch 12, bei dem der Vorsprung (
28 ) ringförmig ist. - Halteelement nach Anspruch 12 oder 13, bei dem der Überstand des Vorsprunges (
28 ) über die an den Träger (45 ) anzulegende Seite des Befestigungsbereiches (3 ) in Erstreckungsrichtung des Haltebereiches (7 ,8 ) abnimmt. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der starre Grundkörper (
2 ) aus einem hartelastischen Kunststoffmaterial und/oder der federnde Kontaktbereich (36 ,37 ) aus einem weichelastischen Kunststoffmaterial oder aus einem hartelastischen Kunststoffmaterial mit weichelastischer Ausprägung hergestellt ist. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem die Leitungsaufnahme (
23 bis26 ) in einer im wesentlichen zylindrischen, elastisch aufweitbaren Schale mit einem Einführschlitz (19 bis22 ) ausgebildet ist. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem zumindest ein Teil der Leitungsaufnahme (
23 bis25 ) eine Auskleidung (29 bis31 ) aus einem weichelastischen Kunststoffmaterial oder hartelastischem Kunststoffmaterial mit weichelastischer Ausprägung aufweist. - Halteelement nach Anspruch 17, bei dem die Auskleidungen (
29 bis31 ) verschiedener Leitungsaufnahmen (23 bis25 ) und/oder mindestens die Auskleidung (29 bis31 ) einer Leitungsaufnahme und der federnde Kontaktbereich (36 ,37 ) über einen mit dem weichelastischen Kunststoffmaterial oder hartelastischen Kunststoffmaterial mit weichelastischer Ausprägung gefüllten Kanal (38 bis43 ) miteinander verbunden sind. - Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem der federnde Kontaktbereich (
36 ,37 ) und/oder die Auskleidungen (29 bis31 ) aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt ist/sind.
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