WO2003048626A1 - Halter mit beweglichem bogen - Google Patents

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WO2003048626A1
WO2003048626A1 PCT/EP2002/013571 EP0213571W WO03048626A1 WO 2003048626 A1 WO2003048626 A1 WO 2003048626A1 EP 0213571 W EP0213571 W EP 0213571W WO 03048626 A1 WO03048626 A1 WO 03048626A1
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WO
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shell
arch
spring
objects
spring structure
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PCT/EP2002/013571
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Inventor
Mario Stigler
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Newfrey Llc
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/08—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing
    • F16L3/10—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing divided, i.e. with two or more members engaging the pipe, cable or protective tubing
    • F16L3/1008—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing divided, i.e. with two or more members engaging the pipe, cable or protective tubing with two members engaging the pipe, cable or tubing, both being made of thin band material completely surrounding the pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
    • F16L55/033—Noise absorbers
    • F16L55/035—Noise absorbers in the form of specially adapted hangers or supports
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T24/00—Buckles, buttons, clasps, etc.
    • Y10T24/14—Bale and package ties, hose clamps
    • Y10T24/1498—Plastic band

Definitions

  • the invention relates to a half-shell of a holder for elongated objects, in particular pipes, lines or cable harnesses, with a spring structure fastened on the inside of the half-shell to produce a non-positive connection with the object.
  • No. 4,881,705 describes a holder element made of plastic with a storage area for a tube and a holding area for attaching the holding element to a support, the storage area having an insert made of material softer than the plastic of the holding area and the insert having a two-component Spraying process is connected to the holding area.
  • a disadvantage of existing holding systems for elongated objects is that such holding systems are always provided for objects with an essentially fixed predetermined diameter. Holding objects with variable diameters, such as cable harnesses with different numbers of cables, is a problem for known holding systems. Also, different objects with very different diameters cannot be held with the same holder. Holding systems eg with soft inlets only allow small fluctuations in the diameter.
  • An object that is smaller in diameter than the holder provides is not held securely and there is a risk that the object will come loose or vibrate.
  • the half-shell according to the invention of a holder for elongated objects, in particular pipes or cable harnesses, with a spring structure attached to the inside of the half-shell to produce a non-positive connection with the object has a spring structure with a spring characteristic with a bent course.
  • a spring characteristic indicates the force that is necessary to deform a spring by a certain distance, for example to compress or stretch it.
  • the spring characteristic is the force-displacement curve and characterizes the spring.
  • elongated objects can be attached to a carrier, e.g. in automobile construction on the body of an automobile, or elongated objects are connected to one another.
  • the holder has one or more half-shells for receiving the object.
  • the object is fixed with the help of the spring structure on the half-shell. This non-positive connection prevents an undesired detachment of the object from the half-shell.
  • the spring structure has a spring characteristic curve with a kinked course in its tolerance range.
  • This kinked course makes it easier for the half-shell to hold objects with different diameters.
  • the kinked course of the spring characteristic results in adequate holding forces for the respective diameter of the object.
  • the slope of the spring characteristic curve at a kink advantageously increases by at least 20%, in particular by at least 50%, preferably by at least 100%.
  • the slope of the spring characteristic curve at a kink increases by less than a factor of 50, in particular by less than a factor 20, preferably by less than a factor 10, particularly preferably by less than a factor 5 , too.
  • the ratio of the smallest diameter that can be accommodated by the half-shell to the largest diameter that can be accommodated by the half-shell is preferably at least 1: 1.2, in particular at least 1: 1.5, preferably at least 1: 2.
  • the largest recordable diameter is twice the smallest recordable diameter.
  • Another advantage of the half-shell according to the invention is that the non-linearity results in a better centering of the object in the center of the holder, since deflection of the object from the center counteracts a non-linear force which increases disproportionately with increasing deflection.
  • the half-shell comprises an inner shell, which forms the spring structure, and an outer shell, the inner shell consisting of an elastic material and the outer shell consisting of a less elastic material and the inner shell having at least one first bridge-like arch, which spans an interior and is freely movable to the outside.
  • the outer shell at least partially encloses the object and, due to its rigidity, gives the half-shell a special strength.
  • the inner shell forms the spring structure.
  • the inner shell can be designed as an insert for the outer shell. It can be connected to the outer shell separately or by means of two-component injection molding technology (2K technology).
  • 2K technology two-component injection molding technology
  • the kinked course of the spring characteristic is achieved, for example, by the first bridge-like arch in connection with the inner shell, in that the first bridge-like arch as such is elastically deformed back into a recess on the inner shell and the inner shell as such is elastically deformable.
  • the half-shell If, for example, an object with a smaller diameter is introduced into the half-shell, only the first bridge-like arch is deformed. The the object is thus held securely by comparatively lower holding forces. If, on the other hand, an object with a larger diameter is introduced into the half-shell, the half-shell is also elastically deformed. Both the first arch and the half-shell each act as a spring. Due to the higher strength of the inner shell compared to the first bridge-like arch, the holding force increases disproportionately.
  • the interaction of the inner shell with the first bridge-like arch results in an (effective) resulting spring constant of the spring structure, which jumps from a smaller value (given by the spring constant of the first bridge-like arch) when a certain diameter is exceeded to a higher value (determined by the Spring constant of the inner shell) increases.
  • the sudden increase in the effective spring constant of the spring structure corresponds to a kink in the spring characteristic.
  • the tolerance range of the spring structure is expanded. While previous spring structures only allowed a narrow tolerance range, the interaction of the different springs and the associated kinked course of the spring characteristic curve creates a wider tolerance range for different diameters.
  • the tolerance range of a holder means the range of possible diameters in which excessive objects ultimate and weak holding forces that cannot hold an object securely are excluded.
  • the inner shell has at least one second bridge-like arch arranged in the longitudinal direction of the objects to be fastened next to the first arch, the first arch leaving a smaller inner area exposed than the second arch and the second arch resting on the outside of the outer shell.
  • the curvature of the first arch can be in the same, e.g. pointing inward, like the second arc, but it can also point in the opposite direction. It is important that the first arch leave a smaller inner area than the second arch, so that an object with a smaller diameter only rests against the first arch, whereas objects with a larger diameter rest against both the first arch and the second arch.
  • the spring constant is greater than that of a single arch.
  • the properties of the spring structure are determined by the fact that from a certain diameter, in addition to the action of a first spring, which is given here by the first arch, the action of a second spring occurs, which is brought about here by the action of the second arch.
  • the half-shell according to the invention different objects of different diameters and objects with varying diameters, such as cable harnesses, can be gently and securely fastened or held with one and the same half-shell.
  • the inner shell can advantageously be used as an insert in the outer shell.
  • the inner shell can be manufactured in a simple manner from a different material, in particular from a softer material, than the outer shell.
  • the different production of the inner shell and the outer shell can also bring about an improved vibration decoupling between the object and a carrier to which the half shell is attached.
  • the inner shell can be locked with the outer shell. This prevents the inner shell from being detached from the outer shell, regardless of whether an object is inserted in the half shell or not.
  • the inner shell has a central first arch and two external second arches.
  • Such a symmetrical arrangement of the arches ensures a symmetrical distribution of the holding forces acting on the object and thus a secure hold of the object. It is also advantageous if the width of the second sheets is smaller, i.e. the second bend is narrower than the middle first bend.
  • the first sheet In order to decouple the movement of the first sheet from the second sheet, the first sheet is separated from the second sheets by a slot. In this case, it is not necessary for both arch end sections of a respective arch to be connected to the inner shell. It is sufficient if the first or the second arch is connected to the inner shell only at one arch end section. To achieve higher rigidity, it is however, advantageous if the first arch and the second arch each have two arch end sections which are connected to one another so that the first arch and the second arch are connected.
  • the outer shell has a window. This ensures that the first bend does not press against the outer shell in the case of objects of larger diameter, which could unnecessarily limit the tolerance range of the spring element. A load on the object and the half-shell due to excessive holding forces upon contact of the first sheet with the outer shell is avoided.
  • the half-shell has teeth pointing inwards.
  • the teeth have the function of individual springs.
  • the teeth can either be attached directly to the half-shell or to the inner shell and to the first or second arch.
  • the characteristic curve of the spring element can be influenced with them.
  • inward means that the teeth point in the direction of the object to be fastened.
  • the spring structure is formed by a first spring element and by a second spring element, the two spring elements extending inward to the inner shell to different extents.
  • the different length of the two spring elements causes a kink in the spring characteristic. If the diameter of an object is small, acts only the spring constant of the first spring element, it is so large that not only one of the two spring elements but both the first spring element and the second spring element are tensioned, the spring constant of the second spring element also acts.
  • the spring characteristic can be adjusted exactly. If, for example, a thin object is only held by first spring elements, the resulting holding force is small. If a thicker object is held by the first and the second spring element, the resulting holding force is disproportionately greater.
  • the effective resulting spring constant of the spring structure is determined by the sum of the respective spring constants of the individual spring elements.
  • the inner shell advantageously consists of a rubber-like material.
  • the half-shell can be assembled into a complete clamp with a second, in particular similarly constructed half-shell.
  • the clamp prevents the object from coming loose from the half-shell. It is not necessary to borrow the half-shell from another support.
  • Fig. 1 A half-shell according to the invention with an object in cross section;
  • FIG. 5 shows a half-shell according to the invention with an inner shell in cross section
  • FIG. 6 shows a half-shell according to the invention with two arches in a view from below;
  • Fig. 7 the half-shell according to the invention according to Fig. 6 along the section A-A and
  • Fig. 8 shows the half-shell according to the invention according to Fig. 6 along the section B-B.
  • the 1 shows a half-shell 1 according to the invention with spring structures 2 which hold an object 7 in an inner region 8 of the half-shell 1 in a force-locking manner.
  • the spring elements 2 have a spring section 16 and an elastic support section 17.
  • the diameter is so small that the object 7 is held only by the force of the spring sections 16. If an object 7 with a larger diameter is selected, the spring sections 16 are deformed correspondingly more, so that the support sections 17 are supported on the inner surface 20 of the half-shell 1 and in turn are elastically deformed.
  • the spring con Constant of the spring structure 2 is thus determined by the sum of the spring constant of the spring section 16 and the spring constant of the elastic support section 17. A disproportionate holding force effect is thus achieved as soon as the diameter D of the object 7 falls below a certain value.
  • the resistor 7 is placed in the half-shell 1 by bending the half-shell 1 in accordance with the diameter D of the object 7.
  • FIGS. 2 to 4 show different configurations of a half-shell 1 according to the invention with an inner region 8, the spring structure 2 being formed by the interaction of a first spring element 13 and a second spring element 14.
  • the first spring element 13 extends less far into the inner region 8 than the second spring element 14.
  • the second spring elements 14 are elastically deformed. The holding force is thus only determined by the spring constant of the second spring element 14.
  • the second spring elements 13 are also deformed, so that the holding forces acting on the object are also determined by the spring constant of the first spring element 13.
  • the different length of the spring elements causes the spring characteristic of the spring structure 2 to bend.
  • the half-shell 1 is intended to be assembled with another half-shell (not shown) in order to form together a clamp which comprises an object.
  • FIG. 4 contains the special feature that the spring elements 13, 14 each do not have a spring characteristic curve that follows a linear force law.
  • the two spring elements 13, 14 are, for example, conical.
  • the first spring element 13 and the second spring element 14 have a first end 18 and a second end 19, the thickness of the first and second spring element 13, 14 at the first end 18 being different from the thickness of the first and second spring element 13, 14 at the second end 19. This supports a disproportionate increase in the force of the spring structure 2 with an increasing diameter D of an object 7.
  • FIG. 5 shows a half-shell 1 according to the invention with an inner shell 3 which has a first arch 5, the curvature of which extends into the inner region 8.
  • the first arch 5 spans an interior 15, which is arranged between an outer shell 4 and the inner shell 3.
  • Objects with a smaller diameter are only held by the first arch 5, the first arch 5 being elastically deformed.
  • Objects with a larger diameter also cause an elastic deformation of the inner shell 3. This ensures that both objects with a larger diameter and objects with a smaller diameter can be held securely with the same half shell 1.
  • FIG. 6 shows a half-shell 1 according to the invention with a first arch 5 and a second arch 6 in a view from below.
  • FIG. 7 shows the half-shell 1 according to the invention according to FIG. 6 in section AA and
  • FIG. 8 shows the same half-shell in section BB.
  • the first sheet 5 leaves a smaller inner area 8 free than the second sheet 6.
  • the second sheet 6 lies against the outer shell 4.
  • Objects with a smaller diameter are from Teeth 12 which are provided on the inner shell 3 are held securely.
  • the first arch 5 is elastically deformed, which escapes into a window 11 in the outer shell 4. By dodging the first arch 5, a larger interior 15 is created for receiving an object with a larger diameter.
  • the object contacts the teeth 12 of the second arch 6.
  • the object is held by both the first arch 5 and the second arch 6, as a result of which undesired detachment of the object from the half-shell 1 is avoided.
  • the invention relates to a half-shell of a holder for elongated objects 7, in particular pipes or cable harnesses, with a spring structure 2 fastened to the inside of the half-shell 1 for producing a non-positive connection with the object 7 and is characterized in that the half-shell 1 has a spring structure 2, which contains a spring characteristic with a bent course.
  • the invention relates in particular to a half-shell 1 with an outer shell 4 and with a spring structure 2 fastened on the inside of the half-shell 1 to produce a non-positive connection with the object 7, which is formed by an inner shell 3, the inner shell 3 having at least a first bridge-like one Arch 5, which spans an interior 15 and is freely movable outwards, and has at least one second bridge-like arch 6 arranged in the longitudinal direction to the fastening objects 7 next to the first arch 5 and wherein the first arch 5 leaves a smaller inner area 8 than the two - Te sheet 6 and the second sheet 6 abuts the outer shell 4 on the outside.
  • the half-shell 1 according to the invention is able to hold different objects 7 with very different diameters gently and safely.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbschale eines Halters für längliche Gegenstände (7), insbesondere Rohre oder Kabelbäume, mit einer innen an der Halbschale (1) befestigten Federstruktur (2) zur Erzeugung einer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Gegenstand (7) und zeichnet sich dadurch aus, dass die Halbschale (1) eine Federstruktur (2), aufweist, die eine Federkennlinie mit einem geknickten Verlauf enthält. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Halbschale (1) mit einer Aussenschale (4) und mit einer innen an der Halbschale (1) befestigten Federstruktur (2) zur Erzeugung einer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Gegenstand (7), die durch eine Innenschale (3) gebildet wird, wobei die Innenschale (3) wenigstens einen ersten brückenartigen Bogen (5), der einen Innenraum (15) überspannt und nach aussen frei bewegbar ist, und wenigstens einen in Längsrichtung zu der befestigenden Gegenstände (7) neben den ersten Bogen (5) angeordneten zweiten brückenartigen Bogen (6) aufweist und wobei der erste Bogen (5) einen kleineren Innenbereich (8) freilässt als der zweite Bogen (6) und der zweite Bogen (6) aussen an der Aussenschale (4) anliegt. Die erfindungsgemässe Halbschale (1) ist in der Lage, unterschiedliche Gegenstände (7) mit stark verschiedenen Durchmessern schonend und sicher zu halten.

Description

Halter mit beweglichem Bogen
Die Erfindung betrifft eine Halbschale eines Halters für längliche Gegenstände, insbesondere Rohre, Lei- tungen oder Kabelbäume, mit einer innen an der Halbschale befestigten Federstruktur zur Erzeugung einer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Gegenstand.
Im Stand der Technik sind Halter bestehend aus zwei Halbschalen bekannt zur Befestigung von elektrischen Leitungen, Bremsleitungen oder anderen länglichen Gegenständen. Die US 4,881,705 beschreibt ein Halterelement aus Kunststoff mit einem Lagerbereich für ein Rohr und einem Haltebereich zur Anbringung des Hal- terelements an einem Träger, wobei der Lagerbereich eine Einlage aus gegenüber dem Kunststoff des Haltebereichs weicherem Material aufweist und die Einlage mit einem Zwei-Komponenten-Spritzverfahren mit dem Haltebereich verbunden ist. Mit einem derartigen Hal- ter können Schwingungen eines darin gehalterten länglichen Gegenstandes, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Haltebereiches entspricht, gedämpft werden, wodurch eine Geräuschdämpfung erzielt wird.
Ein Nachteil vorhandener Haltesysteme für längliche Gegenstände ist, daß derartige Haltesysteme stets für Gegenstände mit im wesentlichen fest vorgegebenem Durchmesser vorgesehen sind. Das Halten von Gegen- ständen mit variablem Durchmesser, wie z.B. Kabelbäume mit unterschiedlicher Anzahl Kabel, stellt für bekannte Haltesysteme ein Problem dar. Auch können nicht mit einem und demselben Halter verschiedene Gegenstände mit stark unterschiedlichen Durchmessern gehalten werden. Haltesysteme z.B. mit weichen Einla- gen lassen nur kleine Schwankungen des Durchmessers zu .
Bei bekannten Haltesystemen muß ein Gegenstand, welcher einen größeren Durchmesser hat als ein Freiraum in dem Halter, mit übermäßig großen Kräften in den Halter eingebracht werden. Derartige Kräfte können einerseits den Gegenstand, anderseits den Halter beschädigen und sind bei der Montage unerwünscht.
Ein Gegenstand, welcher einen kleineren Durchmesser hat als es der Halter vorsieht, wird nicht sicher genug gehalten und es besteht die Gefahr, daß der Gegenstand sich löst oder schwingt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbschale für einen Halter anzugeben, die in der Lage ist, Gegenstände mit unterschiedlichen Durchmessern bzw. mit veränderlichem Durchmesser schonend und sicher zu halten und die Haltekräfte für eine Befestigung eines Gegenstandes geeignet zu bemessen.
Diese Aufgabe wird durch eine Halbschale für einen Halter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt. Vorteilhafte Ausgestaltungen, die jeweils einzeln angewandt oder beliebig miteinander kombiniert werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Halbschale eines Halters für längliche Gegenstände, insbesondere Rohre oder Kabelbäume, mit einer innen an der Halbschale befestigten Federstruktur zur Erzeugung einer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Gegenstand weist eine Federstruktur mit einer Federkennlinie mit einem geknickten Verlauf auf. Eine Federkennlinie gibt die Kraft an, die notwendig ist, um eine Feder um einen bestimmten Weg zu deformieren, z.B. zu stauchen oder zu strecken. Die Federkennlinie ist die Kraft-Weg-Kurve und charakterisiert die Feder .
Mit Hilfe des Halters können längliche Gegenstände an einem Träger befestigt, z.B. im Automobilbau an der Karosserie eines Automobils, oder längliche Gegen- stände miteinander verbunden werden. Der Halter weist eine oder mehrere Halbschalen zur Aufnahme des Gegenstandes auf. Mit Hilfe der Federstruktur an der Halbschale wird der Gegenstand fixiert. Diese kraftschlüssige Verbindung verhindert ein unerwünschtes Lösen des Gegenstandes aus der Halbschale.
Wohingegen im Stand der Technik Halter mit Federstrukturen bekannt sind, deren Federkennlinie im Toleranzbereich einem im wesentlichen linearen Verlauf (Hookesches Gesetz) folgt, hat die Federstruktur in ihrem Toleranzbereich erfindungsgemäß eine Federkennlinie mit einem geknickten Verlauf. Durch diesen geknickten Verlauf ist es der Halbschale besser möglich, Gegenstände mit unterschiedlichen Durchmessern aufzunehmen. Je nach Art der zu befestigen Gegenstände werden durch den geknickten Verlauf der Federkennlinie angemessene Haltekräfte für den jeweiligen Durchmesser des Gegenstandes bewirkt.
Beispielsweise werden für dünne Leitungen nur vergleichsweise kleine Haltekräfte benötigt; für dicke Bremsleitungen hingegen sind überproportional große Haltekräfte erforderlich. Durch den geknickten Verlauf der Federkennlinie kann die für einen bestimmten Durchmesser erforderliche Kraft genau angepaßt werden. Das Problem bisheriger Halter, daß außerhalb des Toleranzbereiches einer Federstruktur die Federkraft entweder zusammenbricht oder bedingt durch einen An- schlag exzessiv anwächst, so daß Gegenstände mit einem größeren Durchmesser entweder nicht sicher oder zu fest gehalten werden, wird durch den geknickten Verlauf der Federkennlinie gelöst. Übermäßige Haltekräfte bei größeren Durchmessern, die zu einer Be- Schädigung des Gegenstandes oder des Halters führen können, werden vermieden.
Um ein sicheres Halten eines dickeren Gegenstandes zu gewährleisten, nimmt die Steigung der Federkennlinie an einem Knick vorteilhafterweise um mindestens 20 %, insbesondere um mindestens 50 %, vorzugsweise um mindestens 100 %, zu. Um eine Beschädigung des längliches Gegenstandes bzw. der Halbschale auszuschließenden nimmt die Steigung der Federkennlinie an einem Knick um weniger als ein Faktor 50, insbesondere um weniger als ein Faktor 20, vorzugsweise um weniger als ein Faktor 10, besonders bevorzugt um weniger als ein Faktor 5, zu.
Mit der erfindungsgemäßen Halbschale wird auf diese Weise erreicht, daß Gegenstände mit einem breiteren Durchmesserspektrum gehalten bzw. befestigt werden können. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des von der Halbschale kleinsten aufnehmbaren Durchmessers zum von der Halbschale größten aufnehmbaren Durchmessers mindestens 1:1.2, insbesondere mindestens 1:1.5, vorzugsweise mindestens 1:2. Im letzteren Fall beträgt der größte aufnehmbare Durchmesser das Doppelte des kleinsten aufnehmbaren Durchmessers . Für unter- schiedlich dicke Gegenstände kann somit derselbe Halter verwendet werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Halbschale ist, daß durch die Nichtlinearität eine bessere Zentrierung des Gegenstandes im Zentrum des Halters be- wirkt wird, da einer Auslenkung des Gegenstandes aus dem Zentrum eine nichtlineare Kraft entgegenwirkt, die bei zunehmender Auslenkung überproportional ansteigt .
In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Halbschale umfaßt die Halbschale eine Innenschale, welche die Federstruktur bildet, und eine Außenschale, wobei die Innenschale aus einem elastischen Material und die Außenschale aus einem weniger elastischen Materi- al besteht und die Innenschale wenigstens einen ersten brückenartigen Bogen aufweist, der einen Innenraum überspannt und nach außen frei bewegbar ist.
Die Außenschale umschließt den Gegenstand zumindest teilweise und gibt aufgrund ihrer Steifigkeit der Halbschale eine besondere Festigkeit. Die Innenschale bildet die Federstruktur. Die Innenschale kann als Einlage für die Außenschale ausgestaltet sein. Sie kann separat oder mittels Zwei-Komponenten-Spritzguß- Technik (2K-Technik) mit der Außenschale verbunden sein. Der geknickte Verlauf der Federkennlinie wird beispielsweise durch den ersten brückenartigen Bogen in Verbindung mit der Innenschale erzielt, indem der erste brückenartige Bogen als solcher in eine Ausspa- rung an der Innenschale zurückweichend elastisch deformiert wird und weiterhin die Innenschale als solche elastisch deformierbar wird.
Wird beispielsweise ein Gegenstand mit einem kleine- ren Durchmesser in die Halbschale eingebracht, wird nur der erste brückenartige Bogen deformiert. Der Ge- genstand wird somit durch vergleichsweise geringere Haltekräfte sicher gehalten. Wird hingegen ein Gegenstand mit einem größeren Durchmesser in die Halbschale eingebracht, wird auch die Halbschale ela- stisch deformiert. Sowohl der erste Bogen als auch die Halbschale wirken jeweils als Feder. Aufgrund der höheren Festigkeit der Innenschale gegenüber dem ersten brückenartigen Bogen, nimmt die Haltekraft überproportional zu. Das Zusammenwirken der Innenschale mit dem ersten brückenartigen Bogen bewirkt eine (effektive) resultierende Federkonstante der Federstruktur, die sprunghaft von einem kleineren Wert (gegeben durch die Federkonstante des ersten brückenartigen Bogens) bei Überschreiten eines bestimmten Durchmes- sers auf einen höheren Wert (bestimmt durch die Federkonstante der Innenschale) ansteigt. Das sprunghafte Ansteigen der effektiven Federkonstante der Federstruktur entspricht einem Knick in der Federkennlinie.
Mit Hilfe der geknickten Federkennlinie können größere Haltekräfte für ein Gegenstand mit größerem Durchmesser bewirkt werden, als es nach dem linearen Kraftgesetz (Hookesches Gesetz) der Fall wäre.
Entscheidend hierbei ist auch, daß der Toleranzbereich der Federstruktur erweitert wird. Während bisherige Federstrukturen nur einen engen Toleranzbereich zulassen, wird durch das Zusammenspiel der un- terschiedlichen Federn und dem damit verbundenen abgeknickten Verlauf der Federkennlinie ein breiterer Toleranzbereich für unterschiedliche Durchmesser geschaffen. Toleranzbereich eines Halters bedeutet in diesem Zusammenhang der Bereich von möglichen Durch- messern, bei denen übermäßige, einen Gegenstand ver- letzende und zu schwache, einen Gegenstand nicht sicher haltende Haltekräfte ausgeschlossen sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Halbschale weist die Innenschale wenigstens einen in Längsrichtung der zu befestigenden Gegenstände neben dem ersten Bogen angeordneten zweiten brückenartigen Bogen auf, wobei der erste Bogen einen kleineren Innenbereich freiläßt als der zweite Bogen und der zweite Bogen außen an der Außenschale anliegt. Die Wölbung des ersten Bogens kann in die gleiche, z.B. nach innen zeigende, Richtung weisen wie der zweite Bogen, sie kann jedoch auch in entgegengesetzte Richtung weisen. Wichtig ist, daß der erste Bogen einen kleineren Innenbereich freiläßt als der zweite Bogen, so daß ein Gegenstand mit einem kleineren Durchmesser nur am ersten Bogen anliegt, wohingegen Gegenstände mit einem größeren Durchmesser sowohl an dem ersten Bogen wie auch an dem zweiten Bogen anliegen.
Durch die gemeinsame Krafteinwirkung der beiden Bögen auf den Gegenstand ist die Federkonstante größer, als bei einer Krafteinwirkung eines einzelnen Bogens. Die Eigenschaften der Federstruktur wird dadurch be- stimmt, daß ab einem bestimmten Durchmesser neben der Wirkung einer ersten Feder, die hier durch den ersten Bogen gegeben ist, die Wirkung einer zweiten Feder tritt, die hier durch die Wirkung des zweiten Bogens hervorgerufen wird.
Auf diese Weise können mit der erfindungsgemäßen Halbschale verschiedene Gegenstände unterschiedlichen Durchmessers sowie Gegenstände mit variierendem Durchmesser, wie z.B. Kabelbäume, mit einer und der- selben Halbschale schonend und sicher befestigt bzw. gehalten werden. Vorteilhafter Weise ist die Innenschale als Einlage in die Außenschale einsetzbar. Hierdurch kann die Innenschale auf einfache Weise aus einem anderen Mate- rial, insbesondere aus einem weicheren Material, als die Außenschale gefertigt werden. Durch die unterschiedliche Fertigung der Innenschale und der Außenschale kann zudem eine verbesserte Schwingungsentkopplung zwischen Gegenstand und einem Träger, an dem die Halbschale befestigt wird, bewirkt werden.
Es ist von Vorteil, wenn die Innenschale mit der Außenschale verrastbar ist. Hierdurch wird ein Lösen der Innenschale von der Außenschale, unabhängig da- von, ob ein Gegenstand in der Halbschale eingesetzt ist oder nicht, ausgeschlossen.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung weist die Innenschale einen mittleren ersten Bogen und zwei außengelegene zweite Bögen auf . Durch eine derartig symmetrische Anordnung der Bögen wird eine symmetrische Verteilung der auf den Gegenstand einwirkenden Haltekräfte und damit ein sicherer Halt des Gegenstandes gewährleistet. Es ist auch vorteilhaft, wenn die Breite der zweiten Bögen kleiner ist, d.h. die zweiten Bögen jeweils schmaler sind, als der mittlere erste Bogen.
Um die Bewegung des ersten Bogens von dem zweiten Bo- gen zu entkoppeln, ist der erste Bogen von den zweiten Bögen durch einen Schlitz getrennt. Hierbei müssen nicht beide Bogenendabschnitte eines jeweiligen Bogens mit der Innenschale verbunden sein. Es reicht aus, wenn der erste bzw. der zweite Bogen nur an ei- nem Bogenendabschnitt mit der Innenschale verbunden ist. Um eine höhere Steifigkeit zu erzielen, ist es jedoch vorteilhaft, wenn der erste Bogen und der zweite Bogen jeweils zwei Bogenendabschnitte aufweisen, die miteinander verbunden sind, so daß der erste Bogen und der zweite Bogen zusammenhängen.
Um dem ersten Bogen Freiheit bei seiner Bewegung nach außen zu lassen, weist die Außenschale ein Fenster auf. Hierdurch wird sichergestellt, daß der erste Bogen bei Gegenständen größeren Durchmessers nicht ge- gen die Außenschale drückt, wodurch der Toleranzbereich des Federelements unnötig begrenzt werden könnte. Eine Belastung des Gegenstandes sowie der Halbschale durch übermäßige Haltekräfte bei Kontakt des ersten Bogens mit der Außenschale wird vermieden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Halbschale weist die Halbschale nach innen gerichtete Zähne auf. Die Zähne haben die Funktion von jeweils einzelnen Federn. Die Zähne können entwe- der direkt an der Halbschale oder an der Innenschale sowie an dem ersten oder zweiten Bogen befestigt sein. Mit ihnen kann die Kennlinie des Federelementes beeinflußt werden. Nach innen bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die Zähne in Richtung auf den zu be- festigenden Gegenstand weisen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Halbschale wird die Federstruktur durch ein erstes Federelement und durch ein zweites Federelement gebildet, wobei sich die beiden Federelemente nach innen zur Innenschale hin unterschiedlich weit erstrecken.
Durch die unterschiedliche Länge der beiden Federele- mente wird ein Knick in der Federkennlinie hervorgerufen. Ist der Durchmesser eines Gegenstandes klein, wirkt nur die Federkonstante des ersten Federelements, ist er so groß, daß nicht nur eines von beiden Federelementen sondern sowohl das erste Federelement, als auch das zweite Federelement verspannt werden, wirkt darüber hinaus die Federkonstante des zweiten Federelements .
Durch Vorgabe verschiedener Federelemente mit unterschiedlichen Längen können mehrere Knicke im Verlauf der Federkennlinie vorgegeben werden. Die Federkennlinie kann genau angepaßt werden. Wird beispielsweise ein dünner Gegenstand nur von ersten Federelementen gehalten, ist die resultierende Haltekraft klein. Wird ein dickerer Gegenstand vom ersten und vom zwei- ten Federelement gehalten, ist die resultierende Haltekraft überproportional größer. Die effektive resultierende Federkonstante der Federstruktur wird bestimmt von der Summe der jeweiligen Federkonstanten der einzelnen Federelemente.
Vorteilhafterweise besteht die Innenschale aus einem gummiartigen Material.
Zur Erzielung einer besonders sicheren Befestigung des Gegenstandes ist die Halbschale mit einer zweiten, insbesondere ähnlich gebauten Halbschale zu einer kompletten Schelle zusammensetzbar. Durch die Schelle wird verhindert, daß der Gegenstand sich aus der Halbschale löst. Hierbei ist es nicht erforder- lieh, daß die Halbschale an einem weiteren Träger befestigt werden muß.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnung erläutert. Dabei soll die Zeichnung wesentliche Elemente der Erfindung exemplarisch veranschau- liehen, ohne daß die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt wird:
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 Eine erfindungsgemäße Halbschale mit einem Gegenstand im Querschnitt;
Fig. 2 bis 4 alternative erfindungsgemäße Halbschalen im Querschnitt;
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Halbschale mit einer Innenschale im Querschnitt;
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Halbschale mit zwei Bögen in der Ansicht von unten;
Fig. 7 die erfindungsgemäße Halbschale nach Fig. 6 entlang des Schnittes A-A und
Fig. 8 die erfindungsgemäße Halbschale nach Fig. 6 entlang des Schnittes B-B .
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Halbschale 1 mit Federstrukturen 2 , die einen Gegenstand 7 in einem Innenbereich 8 der Halbschale 1 kraftschlüssig halten. Die Federelemente 2 weisen einen Federabschnitt 16 sowie einen elastischen Stützabschnitt 17 auf. Bei dem dargestellten Gegenstand 7 ist der Durchmesser so klein, daß der Gegenstand 7 nur durch die Kraftwirkung der Federabschnitte 16 gehalten wird. Wird ein Gegenstand 7 mit einem größeren Durchmesser gewählt, werden die Federabschnitte 16 entsprechend stärker deformiert, so daß die Stützabschnitte 17 auf der In- nenfläche 20 der Halbschale 1 sich abstützen und ihrerseits elastisch deformiert werden. Die Federkon- stante der Federstruktur 2 wird somit durch die Summe aus der Federkonstanten des Federabschnitts 16 und der Federkonstanten des elastischen Stützabschnitts 17 bestimmt. Damit wird eine überproportionale Halte- kraftwirkung erzielt, sobald der Durchmesser D des Gegenstandes 7 einen bestimmten Wert unterschreitet. Der Widerstand 7 wird in die Halbschale 1 gebracht, in dem die Halbschale 1 entsprechend dem Durchmesser D des Gegenstandes 7 aufgebogen wird.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Halbschale 1 mit einem Innenbereich 8, wobei die Federstruktur 2 durch das Zusammenwirken eines ersten Federelements 13 und eines zweiten Federelements 14 gebildet wird. Das erste Federelement 13 reicht weniger weit in den Innenbereich 8 hinein als das zweite Federelement 14. Bei Gegenständen (nicht abgebildet) mit einem kleinen Durchmesser werden nur die zweiten Federelemente 14 elastisch verformt. Die Haltekraft wird somit nur durch die Federkonstante des zweiten Federelements 14 bestimmt. Bei Gegenständen mit größeren Durchmessern werden darüber hinaus auch die zweiten Federelemente 13 deformiert, so daß die auf den Gegenstand wirkende Haltekräfte darüber hinaus durch die Federkonstante des ersten Federelements 13 mitbestimmt werden. Durch die unterschiedliche Länge der Federelemente wird ein geknickter Verlauf der Federkennlinie der Federstruktur 2 bewirkt. Die Halbschale 1 ist dazu bestimmt, mit einer weiteren Halbschale (nicht abgebildet) zusammengesetzt zu werden, um zusammen eine Schelle zu bilden, die einen Gegenstand umfaßt.
Die Figur 4 enthält die Besonderheit, daß die Feder- elemente 13, 14 jeweils einzeln nicht eine einem linearen Kraftgesetz folgende Federkennlinie aufweisen. Die beiden Federelemente 13, 14 werden beispielsweise konusförmig ausgebildet. Das erste Federelement 13 bzw. das zweite Federelement 14 weisen ein erstes Ende 18 und ein zweites Ende 19 auf, wobei die Dicke des ersten bzw. zweiten Federelementes 13, 14 am ersten Ende 18 verschieden zu der Dicke des ersten bzw. zweiten Federelements 13, 14 am zweiten Ende 19 ist. Hierdurch wird ein überproportionaler Kraftanstieg der Federstruktur 2 bei zunehmenden Durchmesser D ei- nes Gegenstandes 7 unterstützt.
Die Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Halbschale 1 mit einer Innenschale 3, die einen ersten Bogen 5 aufweist, dessen Wölbung sich in den Innenbereich 8 erstreckt. Der erste Bogen 5 überspannt einen Innenraum 15, der zwischen einer Außenschale 4 und der Innenschale 3 angeordnet ist. Gegenstände mit einem kleineren Durchmesser werden nur von dem ersten Bogen 5 gehalten, wobei der erste Bogen 5 elastisch defor- miert wird. Gegenstände mit einem größeren Durchmesser bewirken darüber hinaus eine elastische Verformung der Innenschale 3. Hierdurch wird erreicht, das sowohl Gegenstände mit einem größeren Durchmesser als auch Gegenstände mit einem kleineren Durchmesser mit derselben Halbschale 1 sicher gehalten werden können.
Die Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Halbschale 1 mit einem ersten Bogen 5 und einem zweiten Bogen 6 in der Ansicht von unten. Die Figur 7 zeigt die erfin- dungsgemäße Halbschale 1 nach Figur 6 in dem Schnitt A-A und die Figur 8 dieselbe Halbschale in dem Schnitt B-B. Wie man in der Zusammenschau der drei Figuren erkennt, läßt der erste Bogen 5 einen kleineren Innenbereich 8 frei als der zweite Bogen 6. Der zweite Bogen 6 liegt an der Außenschale 4 an. Gegenstände mit einem kleineren Durchmesser werden von Zähnen 12, die an der Innenschale 3 vorgesehen sind sicher gehalten. Bei Gegenständen mit einem größeren Durchmesser wird der erste Bogen 5 elastisch verformt, der in ein Fenster 11 in der Außenschale 4 ausweicht. Durch das Ausweichen des ersten Bogens 5 wird ein größerer Innenraum 15 geschaffen zur Aufnahme eines Gegenstandes mit einem größeren Durchmesser. Bei größeren Durchmessern kontaktiert der Gegenstand die Zähne 12 des zweiten Bogens 6. In diesem Fall wird der Gegenstand sowohl von dem ersten Bogen 5 als auch von dem zweiten Bogen 6 gehalten, wodurch ein unerwünschtes Lösen des Gegenstandes aus der Halbschale 1 vermieden wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbschale eines Halters für längliche Gegenstände 7, insbesondere Rohre oder Kabelbäume, mit einer innen an der Halbschale 1 befestigten Federstruktur 2 zur Erzeugung einer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Gegenstand 7 und zeichnet sich dadurch aus, daß die Halbschale 1 eine Federstruktur 2 aufweist, die eine Federkennlinie mit einem geknickten Verlauf enthält. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Halbschale 1 mit einer Außenschale 4 und mit einer innen an der Halb- schale 1 befestigten Federstruktur 2 zur Erzeugung einer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Gegenstand 7, die durch eine Innenschale 3 gebildet wird, wobei die Innenschale 3 wenigstens einen ersten brückenartigen Bogen 5, der einen Innenraum 15 überspannt und nach außen frei bewegbar ist, und wenigstens einen in Längsrichtung zu der befestigenden Gegenstände 7 neben den ersten Bogen 5 angeordneten zweiten brückenartigen Bogen 6 aufweist und wobei der erste Bogen 5 einen kleineren Innenbereich 8 freiläßt als der zwei- te Bogen 6 und der zweite Bogen 6 außen an der Außenschale 4 anliegt. Die erfindungsgemäße Halbschale 1 ist in der Lage, unterschiedliche Gegenstände 7 mit stark verschiedenen Durchmessern schonend und sicher zu halten.
Bezugs zeichenliste
I Halbschale 2 Federstruktur
3 Innenschale
4 Außenschale
5 erste Bogen
6 zweite Bogen 7 Gegenstand
8 Innenbereich
9 Schlitz
10 Bogenendabschnitte
II Fenster 12 Zähne
13 erstes Federelement
14 zweites Federelement
15 Innenraum
16 Federabschnitt 17 Stanzabschnitt
18 erstes Ende
19 zweites Ende
20 Innenfläche
D Durchmesser

Claims

Patentansprüche
1. Halbschale (1) eines Halters für längliche Gegenstände (7), insbesondere Rohre, Leitungen oder Kabelbäume, mit einer innen an der Halbschale (1) befestigten Federstruktur (2) zur Erzeugung einer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Gegenstand
dadurch gekennzeichnet, daß die Federstruktur (2) eine Federkennlinie mit einem geknickten Verlauf aufweist.
2. Halbschale (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Innenschale (3), welche die Feder- Struktur (2) bildet, und durch eine Außenschale (4), wobei die Innenschale (3) aus einem elastischen Material und die Außenschale (4) aus einem weniger elastischen Material besteht und die Innenschale (3) wenigstens einen ersten brücken- artigen Bogen (5) aufweist, der einen Innenraum (15) überspannt und nach außen frei bewegbar ist.
3. Halbschale (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschale (3) wenig- stens einen in Längsrichtung der zu befestigenden Gegenstände (7) neben den ersten Bogen (5) angeordneten zweiten brückenartigen Bogen (6) aufweist, wobei der erste Bogen (5) einen kleineren Innenbereich (8) frei läßt als der zweite Bogen (6) und der zweite Bogen (6) außen an der Außenschale (4) anliegt.
4. Halbschale (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschale (3) als Einlage in die Außenschale (4) einsetzbar ist, insbesondere mit dieser verrastbar ist.
Halbschale (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschale (3) einen mittleren ersten Bogen (5) und zwei außengelegene zweite Bögen (6) aufweist.
Halbschale (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Bögen (6) schmaler sind als der mittlere erste Bogen (5).
Halbschale (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bogen (5) von dem zweiten Bogen (6) durch einen Schlitz (9) voneinander getrennt ist .
8. Halbschale (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Bogen (6) jeweils zwei Bogenendabschnitte (10) aufweisen, an denen der erste und der zweite Bogen (5, 6) zusammenhängen.
9. Halbschale (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (4) ein Fenster (11) aufweist, um dem ersten Bogen (5) Freiheit bei seiner Bewegung nach außen zu lassen.
10. Halbschale (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch nach innen hin gerich- tete Zähne ( 12 ) .
11. Halbschale (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstruktur (2) durch ein erstes Federelement (13) und ein zweites Federelement (14) gebildet wird, wobei sich die beiden Federelemente (13, 14) nach innen der Innenschale (3) hin unterschiedlich weit erstrecken.
12. Halbschale (1) nach einem der vorherigen Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschale
(3) aus einem gummiartigen Material besteht.
13. Halbschale (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschale (1) mit einer zweiten, insbesondere ähnlich gebauten, Halbschale zu einer kompletten Schelle zusammensetzbar ist .
14. Halbschale (1) nach einem der vorherigen Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei längliche Gegenstände (7) befestigbar sind.
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