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Saug-Halteeinrichtung
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung mit einem
platten-oder napfförmigen, mit seiner Anlagefläche an einer Unterlage durch Erzeugung
eines Unterdruckes festsaugbaren, elastisch verformbaren Saugelement.
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Bei bekannten derartigen Halteeinrichtungen werden als Saugelemente
Saugnäpfe, d.h. schalenförmige, elastisch verformbare Teile verwendet. Diese Saugnäpfe
werden mit ihrer konkaven Anlagefläche auf eine glatte, ebene und rissfreie Unterlage
aufgedrückt, wobei die Luft aus dem Hohlraum zwischen Auflagefläche und Unterlage
verdrängt und infolge des Rückkehrbestrebens des aus elastischem Material bestehenden
Saugnapfes in seine Ursprungsatellung dann ein Unterdruck erzeugt wird. Diese bekannten
Saugnäpfe haben aber den Nachteil, dass zu ihrer Anbringung und sicheren Festlegung
ein verhältnismässig hoher Druck auf die Unterlage ausgeübt werden muss, was eventuell
zu Schäden führen kann. Weiterhin hat sich vor allem gezeigt, dass die bekannten
Saugnäpfe nur an einer einwandfrei ebenen, glatten und rissfreien Unterlagen tadellos
haften, da anderenfalls die Gefahr besteht, dass infolge des Vorhandenseins von
Unebenheiten der Unterlage Luft in den Hohlraum zwischen Anlagefläche des Saugnapfes
und Unterlage, wenn auch langsam, eintritt und dadurch die Saugwirkung zur Festlegung
des Saugnapfes aufgehoben wird.
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In Verbindung mit Saugnäpfen ist es auch zur Verstärkung der Saugwirkung
schon bekannt, die Veränderung in der Wölbung des den eigentlichen Saugnapf bildenden
schalenförmigen Teiles mittels eines an einer Stützscheibe od. dgl. angebrachten
Exzenters vorzunehmen. Dies hat den Vorteil, dass kein allzu hoher Druck während
des Anbringens gegen die Unterlage auageübt werden muss. Trotzdem können aber auch
diese Saug-Halteeinrichtungen nur auf glatten, ebenen und rissfreien Unterlagen
verwendet
werden, weil auch bei ihnen die Gefahr besteht, dass durch Risse od. dgl. in der
Unterlage Luft in den unter Unterdruck stehenden fiohiraum eindringt und sich der
Saughaken vorzeitig ablöst.
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Schliesslich wurde auch bereits vorgeschlagen, eine Saug-Halteeinrichtung
nicht mit einem Saugnapf sondern mit einem plattenförmigen Saugelement zu versehen,
wobei dann der Unterdruck zwischen der Anlagefläche des Saugelementes und der Unterlage
über einen von der Rückseite des Saugelementes ausgehenden, an der Anlagefläche
mündenden Kanal erzeugt wird, welcher mit einem zusammendrückbaren, an der Rückseite
des Saugelementes vorgesehenen Hohlraum in Verbindung steht. Diese bekannten Saug-Halteeinrichtungen,
wie sie in der DT-OS 24 36 855 beschrieben sind, sind zwar in der Lage, die vorstehend
erläuterten Mängel der Saugnäpfe teilweise zu beheben. Auch bei ihnen ist jedoch
für eine einwandfreie Haftung eine ebene, glatte und rissfreie Unterlage erforderlich.
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Häufig besteht nun aber das Bedürfnis, eine Saug-Halteeinrichto auf
einer nicht vollständig ebenen Unterlage, beispielsweise am Armaturenbrett eines
Kraftfahrzeuges, auf rissigen Fliesen oder dergleichen anbringen zu können und dort
natürlich dann auch eine einwandfreie Haftung zu erzielen. Dies soll nun mit der
Saug-Halteeinrichtung gemäss der Erfindung erreicht werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung bei der Halteeinrichtung
der eingangs erwähnten Art grundsätzlich vorgeschlagen, dass das Saugelement - Saugnapf
oder Platte - an seiner Anlagefläche zumindest nahe deren Rand wenigstens einen
umlaufenden, über die Anlage fläche etwas vorstehenden Dichtring aus sehr weichem,
elastisch verformbaren Werkstoff aufweist, wobei ein sehr weicher Werkstoff im Sinne
der Erfindung ein solcher mit einer Härte von wertiger als 70 Shore, vorzugsweise
weniger als 30 Shore ist.
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Der sehr weiche, nahe des Randes des Saugelementes vorgesehene Dichtring
sorgt auch bei in gewissem Umfange unebenen Unterlagen, z. B. unel)enen, rissigen
In'liegen einer leicht genaibten Oberfläche usw., für eine einwandfreie Abdichtung
zwischen der Anlage fläche des Saugelementes und der Unterlage, so dass ein Eindringen
von Luft in den hohlraum zuverlässig vermieden wird. Selbst wenn aber der Dichtring
aus sehr weichem und damit geringe Rückstellkraft aufweisendem Material besteht,
kann trotzdem das Saugelement an sich aus steiferem, entsprechende Federungseigenschaften,
beispielsweise bei Verwendung als Saugnapf,besitzenden Material erzeugt sein.
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Zur weiteren Verbesserung der Dichtwirkung kann es günstig sein, wenn
der Dichtring im radialen Abstand voneinander wenigstens zwei umlaufende, über die
Anlagefläche vorstehende Dichtrippen aufweist, da dann die Abdichtung an zwei separaten
Stellen erfolgt.
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Eine besonders hohe Saugwirkung lässt sich bei dieser Ausbildung dann
erzielen, wenn zumindest von zwei benachbarten Dichtrippen des Dichtringes ein umlaufender
Ringsaugkanal gebildet ist, von dem mindestens ein hinter dem jeweils radial innerhalb
des Ringsaugkanals liegenden Dichtrippen verlaufender Radialkanal ausgeht, der in
dem innerhalb der radial Innersten Dichtrippe liegenden Bereich an der Auflagefläche
ausmündet. Diese Ausgestaltung ist vor allem bei saugnapfartigen Saugelementen günstig,
da sich dann der im Mittelbereich der Aushöhlung des Saugnapfes entstehende Unterdruck
in den Ringsaugkanal fortsetzt und zuverlässig ein Ansaugen auch des Randbereiches
des Saugnapfes bewirkt.
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Bei der einfachæten Ausführungsform wird derart vorgegangen, dass
der wenigstens eine Dichtring in einer umlaufenden Vertiefung des Saugelementes
befestigt ist. In diesem Falle ist zweckmässig der mindestens eine ltadialkanal
von einer von der Vertiefung ausgehenden Radialnut in der Anlage fläche des Saugelementes
gebildet.
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Vor allem bei verhältnismässig elastischen und damit zwangsläufig
relativ dünnen Saugnäpfen ist eine Ausführungsform günstiger, bei welcher die Dichtrippen
an einer die Anlagefläche des Saugelementes zumindest teilweise abdeckenden Futterschicht
ausgebildet sind, wobei dann natürlich die Futterschicht insgesamt aus dem sehr
weichen Material bestehen wird. Wenn, wie nach der Erfindung vorgesehen, diese Futterschicht
einenden Rand des Saugelementes von der Anlagefläche her übergreifenden Randwulst
aufweist, wird zuverlässig eine Verschiebung der Futterschicht gegenüber dem Saugelement
verhindert. Bei Verwendung einer Futterschicht ist es weiter vorteilhaft, wenn die
Futterschicht auf ihrer der Anlagefläche zugekehrten Rückseite wenigstens eine als
Radialkanal dienende Radialnut aufweist, die wenigstens an ihren Enden über Durchbrüche
mit der Vorderseite der Futterschicht verbunden ist. Diese Aus£Ehrungsform ist deswegen
vorteilhaft, weil sich die Radialnut im allgemeinen in der Futterschicht leichter
anbringen lässt als in dem eigentlichen Saugelement.
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Während die vorstehend erläuterten Ausführungsformen vorzugsweise
für saugnapfartige Saugelemente Verwendung finden können, wird nach der Erfindung
weiter eine Ausführungsform vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass das
Saugelement aus einer Platte aus dem sehr weichen, den Dichtring bildenden Werkstoff
besteht, die an ihrer Anlagefläche wenigstens eine über diese vorstehende Dichtrippe
aufweist und mit einer zur Erzeugung des Unterdruckes elastisch verwölbbaren Einlageplatte
versehen ist, welche wenigstens einen nach rückwärts weisenden Betätigungsansatz
trägt. Bei dieser Halteeinrichtung wird die Platte auf die Unterlage einfach aufgelegt
und dann der Betätigungsansatz mittels eines entsprechenden, sich gleichzeitig an
dem Saugelement bzw. der Platte abstützenden Mechanismus nach rückwärts gezogen,
wodurch ein entsprechender Unterdruck entsteht. Die erforderliche Versteifung der
Platte erfolgt durch die elastische Einlageplatte.
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Grundsätzlich kann der Dichtring bzw. die Dichtrippen beliebige Form
aufweisen. Besonders gute Ergebnisse lassen sich jedoch dann erzielen, wenn der
zur Abdichtung dienende Teil des Dichtringes bzw. die Dichtrippen im Querschnitt
etwa dreieckig auagebildet und mit ihrer scharfen Kante der Unterlage anlegbar sind.
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Die scharfe Kante dringt nämlich besonders leicht in etwaige Unebenheiten
der Unterlage ein.
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Zur weiteren Verbesserung der Haltewirkung und Aufrechterhaltung eines
möglichst hohen Unterdruckes wird nach der Erfindung schliesslich vorgeschlagen,
dass bei napfförmiger Ausbildung des Saugelementes dieses an seiner Anlagefläche
etwa mittig ein beim Anpressen des Saugelementes an die Unterlage elastisch zusammendrückbares
Stützglied trägt. Dieses Stützglied hat dann das Bestreben, den Hohlraum innerhalb
des Saugnapfes stets möglichst gross zu halten, wodurch ein relativ hoher Unterdruck
entsteht. Das Stützglied kann z.B. von einer gesondert angesetsten Druckfeder gebildet
sein. Besonders zweckmässig ist es jedoch, wenn als Stützglied ein Körper aus elastisch
kompreßsiblem Material dient, der bei Verwendung einer Futterschicht direkt an diese
angeformt sein kann. Zweckmässig ist die Ausbildung derart, dass sich der das Stützglied
bildende Körper von der Anlagefläche weg verjüngt.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der
Zeichnung. Es zeigen, jeweils im Querschnitt: Figur 1 eine erste Ausfünrungsform
eines Saugnapfes der Ausführung nach der Erfindung; Figur 2 einen Teil-Querschnitt
durch eine zweite Aüsführungsform eines Saugnapfes vor dem Andrücken;
Figur
3 einen Schnitt ähnlich Figur 2 durch eine dritte Ausführungsform eines Saugnapfes
nach dem Andrücken; Figur 4 einen Querschnitt durch die Hälfte einer Halteeinrichtung
gemäss einer vierten Ausführungsform vor dem Andrücken; Figur 5 im entsprechenden
Schnitt die Einrichtung der Figur 4 nach dem Andrücken; Figur 6 einen Querschnitt
durch eine fünfte Ausführungsform einer Halteeinrichtung mit plattenförmigem Saugelement
vor der Befestigung und Figur 7 einen Schnitt entsprechend Figur 6 durch die gleiche
Halteeinrichtung in der Befestigungsposition.
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Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen von Saug-Halteeinrichtungen
gemäss der Erfindung wurde davon ausgegangen, dass ihre Saugelemente bzw. Anlageflächen
im wesentlichen kreisförmig ausgebildet sind. Selbstverständlich kann aber die Gestaltung
der Saugelemente auch eine andere sein, z.B. oval, eckig usw.
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Die Figur 1 zeigt die einfachste Ausführungsform einer Halteeinrichtung
gemäss der Erfindung. Sie umfasst einen Saugnapf 1, an den mittig etwa bei 2 das
zu befestigende Teil, z.B. ein Haken od. dgl., angebracht werden kann. Der Saugnapf
1 besteht aus federelastisch verformbarem Material, beispielsweise einem entsprechend
eingestellten Kunststoff. Dieser Saugnapf 1 besitzt nahe seinem Rand 3 eine Umfangsnut
4, in welche ein Dichtring 5 eingesetzt und in der Nut 4 entsprechend befestigt,
beispielsweise festgeklebt oder angeschweisst, ist.
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Der Dichtring 5 besteht aus einem sehr weichen Material, z.B.
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Kunststoff oder Gummi, mit einer Härte von etwa 30 Shore. Er ist,
wie
die Zeichnung erkennen lässt, als Flachring ausgebildet und besitzt an seiner Unterseite
zwei umlaufende Dichtrippen 6 bzw. 6', die dazu bestimmt sind, an die in Figur 1
nicht gezeigte Unterlage angedrückt zu werden.
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Der Figur 1 kann weiter entnommen werden, dass die Dichtrippen 6,
6' des Dichtringes 5 im Querschnitt etwa dreieckig ausgebildet sind, wobei die Anordnung
derart ist, dass die scharfe Kante 7 bei Benutzung des Saugnapfes 1 an die Unterlage
angedrückt wird.
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Es leuchtet leicht ein, dass die Dichtrippen 6,6' mit ihren scharfen
Kanten 7 sich bei Ausübung eines Druckes in Pfeilrichtung 8 auf den Saugnapf 1 einwandfrei
auch gegen eine relativ unebene Unterlage anlegen und eine zuverlässige Abdichtung
des dann unter Unterdruck stehenden Raumes 9 zwischen der Anlagefläche 10 des Saugnapfes
1 und der Unterlage gewährleisten, wodurch erreicht wird, dass der Saugnapf 1 auch
auf einer verhältnismässig unebenen Unterlage lange und zuverlässig haftet.
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Die Saug-Halteeinrichtungen gemäss den Figuren 2 und 3 stimmen prinzipiell
mit der Halteeinrichtung der Figur 1 überein, indem sie ebenfalls einen Saugnapf
1a aufweisen, an welchem bei 2 irgendein Halteelement, beispielsweise ein Haken,
eine Öse usw., befestigt sein kann. Der Saugnapf la ist weiterhin nahe seinem Rand
3a mit einer umlaufenden Umfanganut 4a versehen, in welcher ein Dichtring 5a untergebracht
ist, der entsprechend dem Dichtring 5 des Ausführungsbeispiels gemäss Figur 1 ebenfalls
aus sehr weichem Material besteht.
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Der Dichtring 5a besitzt bei den Ausführungsbeispielen der Figuren
2 und 3 vier umlaufende Dichtrippen 6a, 6a', 6a" und 6an'. Die Dichtrippen 6a und
6a sowie 6a" und 6a n 6afp' sind unter Bildung zweier Zweiergruppen jeweils unmittelbar
nebeneinander angeordnet, während zwischen den inneren Dichtrippen 6a' und 6a" ein
einen Ringsaugkanal 11 (Figur 2) bildender grösserer Abstand vorhanden ist. - -
Weiterhin
ist in dem Saugnapf 1a wenigstens ein von einer Radialnut gebildeter Radialkanal
12 vorhanden, der im Bereich über dem Ringsaugkanal 11 beginnt und über die Dichtung
5a nach innen bis in den bei Gebrauch unter Unterdruck stehenden Bereich 9a reicht.
Der Ringsaugkanal 11 ist mit dem Radialkanal 12 über Durchbrüche 13 des Dichtringes
5a verbunden.
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Die Ausführungsform gemäss den Figuren 2 und 3 bringt den Vorteil,
dass sich im angedrückten Zustand des Saugnapfes 1a gemäss Figur 3 der in dem Raum
9a bestehende Unterdruck über den Radialkanal 12 bzw. auch mehrere entsprechende
Kanäle 12 und die zugehörige Durchbrechung 13 in den Ringsaugkanal 11 zwischen den
Dichtrippengruppen 6a - 6a' bzw. 6an - 6a"' fortsetzt, wodurch erreicht wird, dass
die Dichtung 5a im Bereich des Ringsaugkanals 11 zusätzlich gegen die Unterlage
14 angesaugt und damit die Haftung der Dichtung 5a bzw. der Andruck der Dichtrippen
6a, 6a', 6a", 6a"' gegen die Unterlage 14 verbessert wird. Auf diese Weise wird
die Haltewirkung verstärkt.
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Eine weitere Besonderheit der Halteeinrichtungen gemäss den Figuren
2 und 3 besteht darin, dass sie jeweils etwa mittig (unter dem Befestigungsbereich
2 für irgendwelche Zubehörteile) auf der Seite der Anlagefläche 10a mit einem Stützglied
15 bzw.
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15a versehen sind.
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Die Stützglieder liegen, wie die Figur 3 deutlich erkennen lässt,
bei gegen die Unterlage 14 angedrücktem Saugnapf la der Unterlage auf und haben
das Bestreben, den Saugnapf 1a in seine. mittleren Bereich von der Unterlage 14
wegzudrücken.
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Das Stützglied 15 gemäss Figur 2 ist ein an dem Saugnapf la befestigter,
beispielsweise angeschweisster oder angeklebter, Körper aus elastisch zusammendrückbarem
Werkstoff mit entsprechender Rückstellkraft.
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Das Stützglied 15a der Ausführungsform gemäss Figur 3 ist eine übliche
Schrauben-Druckfeder entsprechender Länge und Stärke.
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Die Ausführungsform gemäss den Figuren 4 und 5 stimmt ebenfalls prinzipiell
mit den Ausführungsformen der Figuren 2 und 3 überein.
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Sie umfasst einen Saugnapf 1b aus entsprechend federelastischem Material,
an dessen Mittelbereich 2b ein Zubehörteil 16, beispielsweise ein Träger für ein
Glas od. dgl., befestigt, z.B.
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festgeklebt oder festgeschweisst ist.
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Der wesentliche Unterschied der Ausführungsform gemäss den Figuren
4 und 5 zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen besteht darin, dass der Dichtring
von einem Futterteil 17 gebildet ist, welches die gesamte Anlagefläche lOb des Saugnapfes
1b abdeckt. Die Futterschicht 17 ist aus dem sehr weichen Material hergestellt und
in irgendeiner Weise mit ihrer Rückseite 18 mit der Anlage fläche 10b des Saugnapfes
lb verbunden, wobei zusätzlich ein Umfangsrand 19 vorgesehen ist, der den Rand 3b
des Saugnapfes Ib umgreift.
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Die Futterschicht 17 trägt in etwa gleichmässigem Abstand voneinander
beim gezeigten Ausführungsbeispiel vier Dichtrippen 6b, 6b', 6b" und 6b"', welche
in ihrer Gestaltung prinzipiell den vorher beschriebenen Dichtrippen entsprechen,
d.h. sich konisch in Richtung auf die Unterlage 14 zu verjüngen. Zwischen den äussersten
beiden Dichtrippen 6b und 6b' ist ein Ringsaugkanal lib ausgebildet. Dieser Ringsaugkanal
lib steht über wenigstens eine Durchbrechung 13b mit einer an der Rückseite 18 der
Futterschicht 17 ausgebildeten Radialnut 12b in Verbindung, die in den Hohlraum
9b zwischen dem Saugnapf 1b und der Unterlage 14 mündet, der gemäss Figur 5 unter
Unterdruck steht. Die Verbindung zwischen der Radialnut 12b und dem Bereich bzw.
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Wohlraum 9b wird über eine weitere Durchbrechung 20 hergestellt.
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Weiterhin ist an die Futterschicht 17 etwa mittig ein kegelstumpfförmiger
Teil 15b angeformt, der als Stützglied Verwendung findet.
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Ein Vergleich der Figuren 4 und 5 lässt deutlich erkennen, wie sich
die Dichtrippen beim Andrücken des Saugnapfes ib gegen die Unterlage 14 an diese
anlegen und dadurch praktisch vier umlaufende Dichtbereiche bilden, wobei infolge
des Vorhandenseins des Radialkanales 12b bzw. mehrere entsprechender Radialkanäle
und der Durchbrechungen 13b bzw. 20 auch der Ringkanal-Bereich lib entsprechend
unter Unterdruck gesetzt und dadurch der Saugnapf 1b nahe seines Randes 3b gut angesaugt
wird.
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Das in den Figuren 6 und 7 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Halteeinrichtung
unterscheidet sich wesentlich von den vorher erläuterten Ausführungsbeispielen.
Dieses Ausführungsbeispiel besitzt nämlich eine Platte 21 aus dem sehr weichen Material,
an welche im Bereich der Anlagefläche 22 zwei umlaufende Dichtrippen 23 angeformt
sind. Die erforderliche Elastizität und Steifheit der Platte 21 aus dem sehr weichen
Material wird bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 6 und 7 durch eine Einlageplatte
24 aus entsprechend federelastischem Werkstoff erreicht, die rückseitig einen Betätigungsansatz
25 trägt.
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Zur Bewegung des Betätigungsansatzes 25 und damit zur Erzeugung eines
Unterdruckes in dem Bereich 26 (Figur 7) dient eine Anordnung, welche einen Ring
28 umfasst, der in einem Randwulst 29 der Platte 21 geführt ist und sich rückseitig
gegen die Platte 21 stützt. Der Ring 28 lagert einen Exzenterhebel 30, welcher einerseits
mit einem Betätigungsansatz 31 versehen ist und andererseits in seinem gekröpften
Bereich 32 den Betätigungsansatz 25 in einer Bohrung durchsetzt.
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Wie die Piguren 6 und 7 deutlich erkennen lassen, kann durch Umlegen
des Betätigungsteils 31 des Hebels 30 aus der Position gemäss Figur 6 nach dem Aufsetzen
der Halteeinrichtung auf eine Unterlage 14 der Betätigungsansatz 25 entsprechend
nach rückwärts bewegt und dabei ein unter Unterdruck stehender Hohlraum 26 infolge
der Verformung der Einlageplatte 24 erzeugt werden. Die einwandfreie Abdichtung
gegenüber der Unterlage wird durch die Dichtrippen 23 gewährleistet.
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Selbstverständlich könnte die Betätigungseinrichtung für den Ansatz
25 auch in anderer, an sich bekannter oder leicht festlegbarer Weise ausgeführt
sein.
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