DE3908278C2 - Halte- und Haftvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halte- und Haftvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1.

Aus der DE 27 40 288 A1 ist eine Haltevorrichtung bekannt, die eine elastische magnetische Folie aufweist, welche mit ihrer Unterseite auf ein Metallteil aufsetzbar ist, während die Oberseite der elastischen magnetischen Folie dem atmosphärischen Luftdruck ausgesetzt ist. An der Oberseite der elastischen magnetischen Folie ist ein Tragorgan befestigt. Eine Verbindungsfläche zwischen dem Tragorgan und der elastischen magnetischen Folie ist kleiner als die Fläche der elastischen magnetischen Folie, so daß sich ein Randabschnitt der elastischen magnetischen Folie entlang dem Rand der Verbindungsfläche erstreckt. Diese Haltevorrichtung ist nur für Metallteile einsetzbar.

Aus der DE 20 45 151 ist eine Anordnung bekannt, die insbesondere bei einem Spiel die Haftung der Spielsteine auf einer glatten Unterlage durch den atmosphärischen Druck verbessert. Diese Haftwirkung wird mit "Vakuumberührungsadhäsion" beschrieben. Bei dieser Anordnung bildet der Spielstein selbst die Gerätschaft, die auf der glatten Unterlage haften soll.

Aus der US 40 03 538 ist eine Haltevorrichtung bekannt, die aus einer Schichtstruktur von mehreren übereinander gelagerten Schichten aufgebaut ist. Die Mittelschicht ist elastisch. Deck- und bodenseitig sind Klebeschichten vorgesehen, die durch abziehbare Folien geschützt sind. An der Deckseite ist zusätzlich ein Haken angebracht. Die bekannte Haltevorrichtung trägt einen Haken, wobei dafür jedoch nur die Klebekraft von bestimmten Materialen ausgenutzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Halte- und Haftvorrichtung zu schaffen, die eine Gerätschaft oder eine Einrichtung auf einem Untergrund sicher hält.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß besteht die Halte- und Haftvorrichtung aus einer elasti­ schen Folie, die deckseitig mit einem steifen und planebenen Befestigungs­ bereich verbunden ist, der eine kleinere Fläche als die Folie aufweist und eine Tragvorrichtung für einen Haltekörper bildet. Der Befestigungsbereich ist über eine Verbindungsfläche mit einem Haltekörper verbunden.

Aufgrund der kleineren Fläche der Verbindungsfläche bzw. des Befesti­ gungsbereiches bildet die flächenmäßig größere Folie Randabschnitte aus, die die zentrale Verbindungsfläche randseitig umlaufen.

Funktionell bildet die elastische Folie bodenseitig eine Gesamthaftfläche und die Verbindungsfläche zusammen mit dem Haltekörper eine Versteifung der Folie im Mittenbereich. In vorteilhafter Weise legen sich die umlaufenden Randabschnitte aufgrund des atmosphärischen Luftdruckes an ein Unterlage an.

Die erfindungsgemäße Halte- und Haftvorrichtung weist zwei wesentliche Vorteile auf. Lastet nur das Eigengewicht der Halte- und Haftvorrichtung auf der auf die Unterlage gerichteten Gesamthaftfläche, verläuft die Folie parallel zu der Unterlage. Dies hat zur Folge, daß die gesamte Halte- und Haftvor­ richtung durch Krafteinwirkung auf die Verbindungsfläche leicht seitlich ver­ schoben werden kann. Die Verschiebung wird nur durch den Reibungskoef­ fizenten zwischen der Folie und der Unterlage bestimmt.

Wird dagegen die Verbindungsfläche bzw. der Haltekörper von der Unterlage abgehoben, bildet die Folie in vorteilhafter Weise bodenseitig an der Ge­ samthaftfläche einen Unterdruckspalt aus, der randseitig von den umlaufen­ den Randabschnitten verschlossen wird. Es hat sich gezeigt, daß die Halte- und Haftvorrichtung auch im Zustand des ausgebildeten Unterdruckspaltes noch relativ leicht seitlich verschiebbar ist. Der atmosphärische Luftdruck über der Fläche des Unterdruckspaltes bewirkt in der Hauptsache die Haft­ kraft der erfindungsgemäßen Halte- und Haftvorrichtung auf dem Unter­ grund.

Somit ist die Halte- und Haftvorrichtung entsprechend ihrer Gesamthaftflä­ che auf dem Untergrund leicht verschiebbar, die aber bei Ausübung einer Kipp- und/oder Zugkraft quer zur Gesamthaftfläche sehr hohe Haftkräfte entwickelt. Je stärker und dynamischer diese Kipp- oder Zugkraft ist, um so höher sind die entwickelten Haltekräfte, während bei einer nur äußerst sanf­ ten und langsam ausgeübten Kipp- oder Zugkraft keine oder nur eine ver­ nachlässigbare kleine Haftwirkung auftritt.

Die Materialdicke der Randabschnitte kann in praktischen Fällen zwischen zum Beispiel 0,5 bis 3,0 mm oder 5 bis 10 mm betragen. Dies hängt von der Größe und der gewünschten Haftleistung der Halte- und Haftvorrichtung ab.

Die Halte- und Haftvorrichtung ist vorzugsweise plan eben, kann aber auch gekrümmt an die Krümmung der Oberfläche eines Untergrundes, zum Bei­ spiel ein Rohr, angepaßt sein. Die Gesamthaftfläche kann so eine konkave oder konvexe Ausbildung aufweisen.

Das Verhältnis der Fläche des platten- bzw. folienförmigen Randabschnitts zur Verbindungsfläche kann je nach den gewünschten Kraftübertragungs­ verhältnissen zwischen (99 : 1) und (10 : 90), also z. B. bei (95 : 5), (90 : 10), (80 : 20) oder zwischen (60 : 20) und (40 : 60) sowie (30 : 70) liegen.

Vorzugsweise besteht die Folie aus Gummi oder Kunststoff. Die Folie kann magnetisch sein. Ebenso kann der Haltekörper in einer Weiterbildung der Erfindung einen Magneten tragen.

Als äußere Form der Halte- und Haftvorrichtung sind Quadrate, runde bzw. elliptische Scheiben, Dreiecke und Trapeze möglich. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann an einer Seite der Halte- und Haftvorrichtung kein Randabschnitt ausgebildet sein. Ebenso lassen sich mehrere Halte- und Haftvorrichtungen über einen Griff oder eine Zwischenplatte miteinander verbinden.

Die Erfindung ist nachstehend in mehreren Ausführungsbeispielen im ein­ zelnen beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Erfindungsprinzips,

Fig. 2a eine Ansicht von unten,

Fig. 2b eine Ansicht von unten einer dreieckigen Ausführungsform,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des Erfindungsprinzips,

Fig. 4 eine weitere schematische Darstellung der Wirkungsweise des Erfindungsprinzips,

Fig. 5 eine Teilschnittwiedergabe analog dem Schnitt I-I in Fig. 1 einer abgewandelten Konstruktion des erfindungsgemäßen Haftflächenaufbaues,

Fig. 6a eine Längsschnittdarstellung durch eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung längs der Schnittlinie II-II in Fig. 6b,

Fig. 6b eine Ansicht von unten dieser Ausführungsform,

Fig. 7 eine Teilansicht etwa analog der Darstellung gemäß Fig. 6b mit besonderer Strukturierung der freien Haftfläche des Randabschnitts der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 8 eine Querschnittsdarstellung einer anderen Ausfüh­ rungsform der Erfindung mit schematisch angedeuteter Verwendung als Flaschenhalter,

Fig. 9 eine Teilschnittdarstellung analog Fig. 5 einer abge­ wandelten Anordnung der Erfindung,

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung einer Anwendung der Erfindung analog Fig. 8,

Fig. 11a eine perspektivische Ansicht eines anderen Anwen­ dungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 11b eine Bodendraufsicht des eines weiteren Anwen­ dungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 12 eine Längsschnittseitenansicht durch ein weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 13 ein anderes abgewandeltes Anwendungsbeispiel,

Fig. 14 eine zusätzliche Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 15 eine unter Wasser einsetzbare Erfindungsvariante,

Fig. 16 die Erfindung anhand eines Klebstoff-Abrollers,

Fig. 17 die Erfindung anhand einer Straßen-Leitplanke,

Fig. 18 die Erfindung anhand eines Verkehrsschildes,

Fig. 19 die Erfindung anhand eines Hinweisschildes auf der Karosserie eines PKW,

Fig. 20 die Erfindung anhand eines gegen seitliche Bewegung gesicherten Hinweisschildes,

Fig. 21 die Erfindung anhand eines Flüssigkeitsbechers, und

Fig. 22 die Erfindung anhand eines Verkehrssignalkegels.

Ein Haltekörper 1 einer Halte- und Haftvorrichtung A besitzt gemäß Fig. 1 einen flächig-steifen Befestigungsbereich 2, über dessen Rand 4 hinaus sich zur Seite weg ein elastisch-biegsamer platten- und folienartiger Randab­ schnitt 5 erstreckt, an dessen äußerem Rand 12 in Form einer Lasche eine Ventileinrichtung 15 vorgesehen ist, mit der der Randabschnitt 5 vom Unter­ grund 13 abgehoben und damit die Halte- und Haftvorrichtung A abgehoben werden kann.

Wenn man die Halte- und Haftvorrichtung A mit ihrer Unterseite beispiels­ weise bis an Abkantlinien 22 und 22a (s. Fig. 2a; Fig. 2b) über eine Tisch­ kante hinausschiebt und an der über die Tischkante hinaus liegenden Stelle P (s. Fig. 2a; Fig. 2b) eine dynamische Druckkraft D ausübt, bleibt der auf der Tischplatte verbleibende Teil der Halte- und Haftvorrichtung fest auf die­ ser angehaftet. Entsprechend kann gemäß Fig. 2b auf einer Richtungsseite S der Randabschnitt 5 entfallen.

Bei Einwirkung einer Kippkraft K und/oder einer Zugkraft Z (s. Fig. 3 und 4) legen sich die Randabschnitte 5 fest gegen den Untergrund 13 an, so daß unter Ausbildung eines Unterdruckspaltes 21 an der Gesamthaftfläche 7 ei­ ne Haftwirkung eintritt.

Die Gesamthaftfläche 7 kann in ihrer Mitte eine Öffnung 28 aufweisen (s. auch Fig. 8; Fig. 10).

Gemäß Fig. 5 kann der Randabschnitt 5 nur durch eine Schulter/Nut- Befestigung mit dem flächig-steifen Befestigungsbereich 2 verbunden sein und auch unterschiedliche Dickenprofile 5a und 5b besitzen. Wichtig ist, daß der Übergangsbereich 11 die Randabschnitte 5 strikt nach seitlich auswärts erstreckt hält.

Gemäß Fig. 6a und 6b besteht die Halte- und Haftvorrichtung A in einem oben geschlossenen Kasten, welcher zum Befestigungsbereich 2 hin offen ist und lediglich mit den Stirnrändern über die ringförmige Verbindungsfläche 9 die flächig steife Verbindungsfläche 3 (Fig. 1) bildet. An dem Kasten ste­ hen die Randabschnitte 5 rundum nach außen seitlich ab, die mit ihrer Haft­ flächenseite 6 an dem Untergrund 13 anliegen.

Die Randabschnitte 5 und der Befestigungsbereich 2 und die Verbindungs­ fläche 3 können besonders vorteilhaft auch als eine Folie 25 ausgebildet sein, welche über die gesamte Haftflächenseite 6 verläuft.

Die Haftflächenseite 6 in Fig. 7 der Randabschnitte 5, die nach Fig. 6a und 6b als Folie 25 ausgebildet sind, kann z. B. mittels kleinen kulenartigen Ver­ tiefungen 14 eine strukturierte Haftfläche bilden.

In Fig. 8 ist eine Rohrhülse 27, welche einer Flasche 26 als Kippsicherung dient, auf der Verbindungsfläche 3 befestigt, von der die Randabschnitte 5 nach zwei Seiten abstehen. Dabei drückt das Gewicht der Flasche sogar die inneren Randabschnitte zusätzlich gegen den Untergrund 13. Auch in die­ sem Ausführungsbeispiel kann ähnlich wie in Fig. 6a und 6b eine durchge­ hende Folie 25 oder eine freie Öffnung 28 vorgesehen sein.

In Fig. 9 ist die obere Flächenseite 6 des Randabschnittes 5 mit einem stei­ fen Abdeckbereich 10 abgedeckt, dessen äußerer Rand 4 bei Kippmomen­ ten einen zusätzlichen Hebelarm bildet, der zum Schutz des Randabschnit­ tes 5 dient und zugleich bei seitlichen Bewegungen an die Bewegungsbe­ grenzung 23 anschlagen kann.

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 8.

In Fig. 11a ist eine gegen unbeabsichtigte Bewegung durch Haftung zu si­ chernde Steckerleiste 17 wiedergegeben, an deren Unterseite - gegebenen­ falls auch über eine oder zwei Zwischenplatten 33 - entweder eine durchge­ hende Folie 25 (s. Fig. 11b) oder zwei auf Abstand verteilte Abschitte 16 von Halte- und Haftvorrichtungen A vorgesehen sind.

In Fig. 12 und 13 sind Haltegriffe 29 vorgesehen. In Fig. 13 ist die Gesamt­ haftfläche 7 in zwei auf Abstand verteilte Anschnitte 16 aufgeteilt.

Fig. 14 zeigt ein zur Befestigung einer Gerätschaft dienendes Bohrloch 34a im Haltekörper 1 sowie eine mit einem Ventilblatt 15b und einer Luftpassage 15a versehene Ventileinrichtung 15, mit der die Halte- und Haftvorrichtung leicht gelöst werden kann. Links in Fig. 14 ist dargestellt, daß bei z. B. größe­ rer Breite des Randabschnitts 5, dieser auch auf gekrümmtem Untergrund haften 13 kann.

Eine Ausführungsform unter Wasser zeigt Fig. 15 mit einem Haltekörper 1 als Ankerstein mit Ankerkette 34 und einer Folie 25 als Haftvorrichtung.

Fig. 16 zeigt eine Folie 25 zur Hafthalterung eines Klebestreifenabrollers 31.

Fig. 17 zeigt eine Ausführungsform zur Standsicherung eines Verkehrsschil­ des 25.

Fig. 18 zeigt eine Ausführungsform zur Aufstellung einer Leitplanke 32.

Fig. 19 und 20 zeigt eine Ausführungsform zur Anbringung von Hinweis­ schildern 36 und 37, welche auf einer ortsfesten Bewegungsbegrenzung 23 (z. B. ein Stift) gegen seitliche Beweglichkeit aufgesetzt und gesichert ist.

Fig. 21 zeigt einen Verkehrskegel 38, dessen Folie 25 aus einer dünnen und eigensteif-elastischen Kunststoff-Folie besteht, welche mit einem ver­ gleichsweise breiteren Randabschnitt 5, der nach oben nicht abgedeckt ist, vom Haltekörper 1 rundum absteht.

Auf ähnliche Weise lassen sich auch einzelne Gefäße, wie z. B. ein Trinkglas 39 (Fig. 22) gegen Umkippen sichern.

Eine Verstärkung der Halte- und Haftvorrichtung ergibt sich dann, wenn die Gesamthaftfläche 7 bzw. der Auflagebereich über einen Sauganschluß 40 (s. Fig. 13) mit einer nicht dargestellten Unterdruckeinrichtung in Verbindung steht. Analog ist dies in Fig. 6a und 6b für den Fall des Vorhandenseins ei­ ner Kammer 24 dargestellt. Wegen der speziellen Haftwirkung der Randab­ schnitte 5 ist damit nur ein vergleichsweise minimaler Energieverbrauch ver­ bunden, so daß z. B. kleinste Membranpumpen für die meisten Fälle ausrei­ chen, wobei auch der zusätzliche vorteilhafte Vibrationseffekt gleich mit in Anwendung kommt.

Bezugszeichenliste

A Halte- und Haftvorrichtung (

Fig.

1

)
R Seitenrichtung (

Fig.

1

)
D atmosphärischer Druck (

Fig.

2

b)
Q Querabmessung von

2

(Befestigungsbereich) (

Fig.

2

a)
L Längenabmessung von

2

(Befestigungsbereich) (

Fig.

2

a)
F Fläche (

Fig.

6

b;

Fig.

11

a; und

Fig.

13

)
B Breite des Randabschnittes

5

(Figur ?)
K Kippkraft (

Fig.

3

;

Fig.

6

a;

Fig.

8

;

Fig.

9

)
Z Zugkraft (

Fig.

3

)
D Druckkraft (

Fig.

2

a)
P Stelle (

Fig.

2

a;

Fig.

2

b)
S Richtungsseite (

Fig.

2

b)

1

Haltekörper (

Fig.

1

)

2

flächig-steifer Befestigungsbereich, z. B. planeben (

Fig.

1

)

3

(geschlossene) Verbindungsfläche (

Fig.

1

)

4

Rand der Verbindungsfläche (

Fig.

1

)

5

elastisch-biegsamer Randabschnitt (

Fig.

1

)

5

a Dickenprofil (

Fig.

5

)

5

b Dickenprofil (

Fig.

5

)

6

Oberseite von

5

(

Fig.

6

,

Fig.

1

)

7

Gesamthaftfläche (

Fig.

4

)

8

Seite, die der Gesamtauflagefläche

7

gegenüber liegt (Figur ?)

9

(ringförmige) Verbindungsfläche an

2

(

Fig.

6

a;

Fig.

6

b)

10

steifer Abdeckbereich (

Fig.

9

)

11

Übergangsbereich von Randabschnitt zu Befestigungsbereich (

Fig.

5

)

12

Außenrand des Randabschnittes

5

(

Fig.

1

)

13

Untergrund (

Fig.

1

)

14

kleine kulenartige Vertiefungen (Raster) (

Fig.

7

)

15

Ventileinrichtung (Lasche etc.) (

Fig.

1

;

Fig.

14

)

15

a Luftpassage (

Fig.

14

)

15

b Ventilblatt (

Fig.

14

)

16

auf Abstand verteilte Anschnitte (

Fig.

11

a)

17

Steckerleiste (

Fig.

11

a))

18

Kontaktbereich von

3

(Figur ?)

19

Schulter-Nutbefestigung (

Fig.

5

)

20

ortsfeste Führungselemente (

Fig.

6

)

21

Unterdruckspalt (

Fig.

3

)

22

Abkantlinie (

Fig.

2

a;

Fig.

2

b)

22

a Abkantlinie (

Fig.

2

b)

23

Bewegungsbegrenzung (

Fig.

6

a;

Fig.

9

;

Fig.

20

)

24

geschlossene Kammer (

Fig.

6

a)

25

durchgehende, biegsame Folie bzw. Platte (

Fig.

6

b)

26

Flasche (

Fig.

8

)

27

Rohrhülse (

Fig.

8

)

28

Öffnung (

Fig.

8

)

29

Haltegriffe (

Fig.

12

)

30

-

31

Klebestreifenabroller (

Fig.

16

)

32

Leitplanken (

Fig.

18

)

33

Zwischenplatte (

Fig.

11

a)

34

a Bewegungsbohrloch für Gerätschaft (

Fig.

14

)

34

Ankerkette (

Fig.

15

)

35

Verkehrsschild (

Fig.

17

)

36

Hinweisschild (

Fig.

16

)

37

Hinweisschild (

Fig.

20

)

38

Verkehrskegel (

Fig.

21

)

39

Trinkglas (

Fig.

22

)

40

Sauganschluß (

Fig.

13

)

Claims (14)

1. Halte- und Haftvorrichtung zum Verbessern der Standfähigkeit von Einrichtungen oder Gerätschaften, umfassend
eine elastische Folie (25), welche mit ihrer eine Gesamthaftfläche bildenden Unterseite auf einen Untergrund (13) auflegbar ist, während die Oberseite dem atmosphärischen Luftdruck ausgesetzt ist,
einen an der Oberseite der elastische Folie (25) ausgebildeten Haltekörper (1), und
eine zwischen dem Haltekörper (1) und der elastischen Folie (25) vorgesehenen steife Verbindungsfläche (3, 9), die den Haltekörper (1) und die elastische Folie (24) miteinander verbindet, wobei
die Verbindungsfläche (3, 9) in der Fläche kleiner als die elastische Folie (25) ist, so daß sich ein überstehender Randabschnitt (5) der Folie (25) entlang dem Rand (4) der Verbindungsfläche (3, 9) erstreckt, und
der Haltekörper (1) auf seiner Oberseite die Gerätschaft oder Einrichtung (17, 26, 27, 29, 31, 32, 34, 35, 36, 37, 38) trägt.

2. Halte- und Haftvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche (3) eine Rechteckform aufweist.

3. Halte- und Haftvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche (9) als Ring ausgebildet ist, und daß der überstehende Randabschnitt (5) an der Innen- und Außenseite des Ringes der Verbindungsfläche (9) ausgebildet ist.

4. Halte- und Haftvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Randabschnitt (5) im Inneren des Ringes der Verbindungsfläche (9) eine Öffnung (28) aufweist.

5. Halte- und Haftvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Rand des Haltekörpers (1) als steifer Abdeckbereich (10) bis zu dem äußeren Rand (12) des Randabschnittes (5) oder darüber hinaus erstreckt.

6. Halte- und Haftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekörper (1) und die elastische Folie (25), die die Randabschnitte (5) ausbildet, einstückig aus einem Teil bestehen.

7. Halte- und Haftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche (3, 9) eine Klebeschicht ist.

8. Halte- und Haftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke des Randabschnittes (5) vorzugsweise 0,5 mm bis 10 mm beträgt.

9. Halte- und Haftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Folie (25) aus Gummi oder Kunststoff besteht.

10. Halte- und Haftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventileinrichtung (15) vorgesehen ist, über die der atmosphärische Luftdruck zwischen die Unterseite der elastischen Folie (25) und dem Untergrund (13) einleitbar ist.

11. Halte- und Haftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Folie (25) einen Magneten aufweist.

12. Halte- und Haftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekörper (1) einen Magneten aufweist oder trägt.

13. Halte- und Haftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamthaftfläche plan ist.

14. Halte- und Haftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamthaftfläche konkav oder konvex gekrümmt ist.