DE112017004329B4 - Elastischer Gummikörper für einen Saugnapf - Google Patents

Abstract

Elastischer Gummikörper (1-1) für einen Saugnapf, wobei der mittlere Abschnitt des elastischen Gummikörpers (1-1) in Glockenform und die Saugfläche des elastischen Gummikörpers (1-1) als eine konkave Fläche (1-2) ausgebildet ist,wobei der äußere Rand der konkaven Fläche (1-2) als eine Kegelfläche (1-3) ausgebildet ist, zwischen der konkaven Fläche (1-2) und der Kegelfläche (1-3) eine Übergangslinie (1-4) vorgesehen ist;dadurch gekennzeichnet, dasswenn der elastische Gummikörper (1-1) des Saugnapfes an eine Befestigungsoberfläche angesaugt wird, die äußerste Kreislinie (1-9) und die innerste Kreislinie (1-10) der Kegelfläche (1-3) an die Befestigungsoberfläche angelegen werden, wobei∠1, ∠4, ∠5 die folgenden Bedingungen erfüllen sollen:(2∠4−2∠5)×0.8≤∠1≤(2∠4−2∠5)×1.2;wobei ∠1 der Winkel zwischen der Kegelfläche (1-3) des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche (horizontale Ebene) vor dem Andrücken ist;∠4 der Winkel zwischen der Linie von der Spitze zu der Kante des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche vor dem Andrücken ist;∠5 der Winkel zwischen der Linie von der Spitze zu der Kante des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche nach dem Andrücken ist; ∠4 = ARCTAN(H1/D1); H1 = R1-SQRT(R1*R1-D1*D1); ∠5 = ARCTAN(H3/D1); H3 = H1-(H2-H4), wobeiH1 die Tiefe der inneren Kammer vor dem Andrücken,H2 die Hakenhöhe vor dem Andrücken,H3 die Tiefe der inneren Kammer nach dem Andrücken,H4 die Hakenhöhe nach dem AndrückenR1 den Radius des vom elastischen Gummikörper O1, O2, O3 gebildeten Kreises undD1 den Abstand von der äußersten Kreislinie 1-9 des elastischen Gummikörpers zur Mitte des elastischen Gummikörpersdefiniert.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung betrifft einen elastischen Gummikörper für einen Saugnapf, insbesondere einen elastischen Gummikörper im Saugnapf zum Ansaugen an der Saugfläche.
• STAND DER TECHNIK
• Der Anmelder hat ein Gebrauchsmuster mit dem Titel „Ein neuer Typ eines Saugnapfes“, Anmeldungs-Nr.: 201320107296.8, Veröffentlichungs-Nr.: CN 2 03 214 561 U und Anmeldetag: 2013-03-08 angemeldet.
• Der Saugnapf umfasst einen Stützrahmen 1, wobei an der Hinterseite des Stützrahmens 1 ein Verbindungsstab 11 und eine ringförmige Rippe 12 angeordnet sind. Der Stützrahmen 1 ist mit einem elastischen Gummikörper 2 bedeckt und an den Rippen 12 des elastischen Gummikörpers 2 ist einen Kragen 12 vorgesehen. An dem Verbindungsstab 11 ist eine Saugnapfhaube 3 angeordnet. An der Hinterseite der Saugnapfhaube 3 ist ein mit dem Verbindungsstab 11 verbundenes und sich den Stützrahmen 1 andrückendes Verbindungselement 5 zur Befestigung angeordnet. Die Rippen 12 werden nach oben gegen die Bodenfläche der Saugnapfhaube 3 gedrückt. Aufgrund dem Anpressen der Rippen 12 gegen die Bodenfläche der Saugnapfhaube kann die Rippe 12 beim Anpressen Kontaktdruck gut übertragen, sodass der Saugnapf nicht ohne weiteres gelöst werden kann.
• Bei Verwendung wird der Saugnapf auf die Grundfläche 10 gelegt. Die Bodenfläche des elastischen Gummikörpers 2 wird an der Wand angelegen, anschließend wird das Verbindungselement 5 gepresst und dann das Verbindungselement 5 oben drückt die Saugnapfhaube 3, sodass die Saugnapfhaube 3 an dem Kragen 21 des elastischen Gummikörpers 2 angepresst wird. Da die Rippen 12 in dem Kragen 21 angeordnet und die Rippen 12 mit dem Stützrahmen 1 verbunden sind, wenn die Saugnapfhaube 3 an dem Kragen 21 gepresst wird, wird die Rippen 12 bei der Saugnapfhaube 3 angepresst, sodass die Saugnapfhaube 3 und der Stützrahmen 1 derart verformt, dass der Stützrahmen und der Boden des elastischen Gummikörpers 2 hochgezogen werden, was zur Bildung einer Vakuumkammer 9 und eines Unterdrucks zwischen der Boden des elastischen Gummikörpers 2 und der Grundfläche 10 geführt wird, sodass der Saugnapf an der Grundfläche 10 angesaugt wird.
• Der Anmelder hat herausgefunden, dass die Bodenkante des elastischen Gummikörpers des Saugnapfes aufgebogen werden kann, was zum Luftleck führt: oder dass der Saugbereich des elastischen Gummikörpers des Saugnapfs nicht groß genug ist, sodass der Saugnapf keine langfristige Saugkraft aufrechterhalten kann und nach einiger Zeit aufgrund dem Luftleck der Saugnapf abfällt werden kann.
• Angesichts des vorstehenden Nachteils wurde daher die vorliegende Erfindung vorgeschlagen.
• INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das obige Problem in Stand der Technik zu überwinden und einen elastischen Gummikörper mit einem relativ größeren Saugbereich und ohne dem Aufbiegen der Saugkante bereitzustellen.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch folgende Ausgestaltung:
• Elastischer Gummikörper für einen Saugnapf, wobei der mittlere Abschnitt des elastischen Gummikörpers in Glockenform und die Saugfläche des elastischen Gummikörpers als eine konkave Fläche ausgebildet ist, wobei der äußere Rand der konkaven Fläche als eine Kegelfläche ausgebildet ist, zwischen der konkaven Fläche und der Kegelfläche eine Übergangslinie vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der elastische Gummikörper des Saugnapfes an die Befestigungsoberfläche angesaugt wird, werden die äußerste Kreislinie und die innerste Kreislinie der Kegelfläche an die Befestigungsoberfläche angelegen und wobei ∠1, ∠4, ∠5 die folgenden Bedingungen erfüllen sollen: $$\left(2\angle 4-2\angle 5\right)\times 0.8\le \angle 1\le \left(2\angle 4-2\angle 5\right)\times 1.2;$$
  
  wobei ∠1 der Winkel zwischen der Kegelfläche des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche (horizontale Ebene) vor dem Andrücken ist;
  • ∠4 der Winkel zwischen der Linie von der Spitze zu der Kante des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche vor dem Andrücken ist;
  • ∠5 der Winkel zwischen der Linie von der Spitze zu der Kante des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche nach dem Andrücken ist; ∠4 = ARCTAN(H1/D1); H1 = R1-SQRT(R1*R1-D1*D1); ∠5 = ARCTAN(H3/D1); H3 = H1-(H2-H4) und wobei
  • H1 die Tiefe der inneren Kammer vor dem Andrücken,
  • H2 die Hakenhöhe vor dem Andrücken,
  • H3 die Tiefe der inneren Kammer nach dem Andrücken,
  • H4 die Hakenhöhe nach dem Andrücken,
  • R1 den Radius des vom elastischen Gummikörper O1, O2, O3 gebildeten Kreises und
  • D1 den Abstand von der äußersten Kreislinie 1-9 des elastischen Gummikörpers zur Mitte des elastischen Gummikörpers
  definiert.
• Der oben beschriebene elastische Gummikörper für einen Saugnapf, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Gummikörper ein Kragen aufweist und an dem elastischen Gummikörper eine Saugnapfpressplatte angeordnet ist, wobei die Saugnapfpressplatte den Kragen auf den elastischen Gummikörper anpressen kann.
• Der oben beschriebene elastische Gummikörper für einen Saugnapf, dadurch gekennzeichnet, dass D2 der Abstand von der Innenkante des Kragens zur Mitte des elastischen Gummikörpers des Saugnapfes ist; D1 der Abstand von der äußersten Kreislinie des elastischen Gummikörpers zur Mitte des elastischen Gummikörpers ist, D1, D2 die folgenden Bedingungen erfüllen sollen: 1<D1/D2≤2.
• Der oben beschriebene elastische Gummikörper für einen Saugnapf, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Kragens in horizontaler Richtung L1 die folgende Bedingung erfüllen soll: L1 ≤ 14mm.
• Der oben beschriebene elastische Gummikörper für einen Saugnapf, dadurch gekennzeichnet, dass in dem elastischen Gummikörper ein Stützrahmen angeordnet ist, wobei der Stützrahmen sich über den halben Radius des Saugnapfs hinaus erstreckt.
• Der oben beschriebene elastische Gummikörper für einen Saugnapf, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen des Stützrahmens aus dem elastischen Gummikörper herausragen können.
• Der oben beschriebene elastische Gummikörper für einen Saugnapf, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützrahmen in radialer Richtung ausgerichtet ist und sich bis zur Außenkante des elastischen Gummikörpers erstreckt.
• Gegenüber dem Stand der Technik zeichnet sich die vorliegende Erfindung durch folgende Vorteile aus:
• Der elastische Gummikörper des Saugnapfs weist eine Kegelfläche auf. Wenn der elastische Gummikörper angepresst wird, sind die äußerste Kreislinie und die innerste Kreislinie der Kegelfläche an die Befestigungsoberfläche angelegen, d. h. die gesamte Saugfläche des Saugnapfes an die Befestigungsoberfläche angelegen, sodass die maximale Fläche der Saugfläche gewährleisten kann; Außerdem sind die äußerste Kreislinie und die innerste Kreislinie der Kegelfläche an die Befestigungsoberfläche angelegen, wodurch kein Lutfleck sichergestellt werden kann, sodass der Vakuumgrad der Vakuumkammer sich beibleiben kann.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHUNG
• Es zeigen:
• 1: eine Schnittansicht des Saugnapfs der vorliegenden Erfindung vor dem Andrücken;
• 2: eine Schnittansicht des Saugnapfs der vorliegenden Erfindung nach dem Andrücken;
• 3: eine Schnittansicht des Saugnapfs nach der Stand der Technik.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand von den dargestellten Ausführungsbeispielen näher eingegangen:
• Die Erfindung betrifft einen elastischen Gummikörper für einen Saugnapf. Der mittlere Abschnitt des elastischen Gummikörpers 1-1 ist in Glockenform ausgebildet und die Saugfläche des elastischen Gummikörpers ist als eine konkave Fläche 1-2 ausgebildet. Der äußere Rand der konkaven Fläche ist als eine Kegelfläche 1-3 ausgebildet. Zwischen der konkaven Fläche und der Kegelfläche ist eine Übergangslinie 1-4 vorgesehen. Wenn der elastische Gummikörper des Saugnapfes an die Befestigungsoberfläche angesaugt wird, werden die äußerste Kreislinie 1-9 und die innerste Kreislinie 1-10 der Kegelfläche an die Befestigungsoberfläche angelegen.
• Der Saugnapf umfasst einen elastischen Gummikörper 1-1. An der Hinterseite des elastischen Gummikörpers ist ein Verbindungsstab 1-5 angeordnet, der mit einer Saugnapfpressplatte 1-6 ummantelt. An der Hinterseite der Saugnapfpressplatte ist ein mit dem Verbindungsstab 1-5 verbundenes Verbindungselement 1-7 vorgesehen, das den elastischen Gummikörper 1-1 presst, um die feste Verbindung zu erreichen;
• Bei Verwendung wird der Saugnapf auf die Grundfläche 1-8 gelegt. Die Bodenfläche des elastischen Gummikörpers wird an der Grundfläche angelegen, anschließend wird das Verbindungselement gepresst und dann die Saugpressplatte von oben durch das Verbindungselement gedrückt, sodass die Saugpressplatte verformt und der elastische Gummikörper bei der Saugpressplatte gedrückt wird. Nach der Entfernung der äußeren Druck prallt die Saugpressplatte zurück, danach wird der Boden des elastischen Gummikörpers hochgezogen, sodass eine Vakuumkammer zwischen der Boden des elastischen Gummikörpers und der Grundfläche gebildet und der Saugnapf an der Grundfläche angesaugt wird.
• In dem elastischen Gummikörper 1-1 ist ein Stützrahmen 1-13 angeordnet. An der Hinterseite des Stützrahmens 1-13 sind ringförmige Rippen 1-11 ausgebildet. An der Rippe des elastischen Gummikörpers 1-1 ein Kragen 1-12 vorgesehen. Die Saugnapfpressplatte 1-6 kann den Kragen an dem elastischen Gummikörper anpressen.
• Die Saugkapazität des Saugnapfes ist von der Fläche der Saugfläche und dem Vakuumgrad der Vakuumkammer abhängig. Der elastische Gummikörper weist eine Kegelfläche auf, um einen bestimmten Bereich der Saugfläche zu gewährleisten. Die äußerste Kreislinie und die innerste Kreislinie der Kegelfläche sind an die Befestigungsoberfläche so angelegen, dass die Saugfläche des Saugnapfes der maximale Fläche der Kegelfläche entsprechen kann. Außerdem sind die äußerste Kreislinie und die innerste Kreislinie der Kegelfläche an die Befestigungsoberfläche angelegen, wodurch kein Blutfleck sichergestellt werden kann, sodass das Vakuumgrad der Vakuumkammer beibleiben kann.
• Der elastische Gummikörper kann ein Stützrahmen aufweisen, sodass der elastische Gummikörper vor dem Ansaugen eine Glockenform aufweist, oder der elastische Gummikörper weist eine gewisse Härte auf, wodurch der elastische Gummikörper vor dem Ansaugen eine Glockenform beibleiben kann.
• In der Praxis, aufgrund der Gestaltung des Kegelwinkels der Kegelfläche kann die äußerste Kreislinie der Kegelfläche aufgebogen werden, oder die innerste Kreislinie der Kegelfläche nicht auf die Befestigungsoberfläche angelegen werden, was zur Reduzierung der Kegelfläche beim Ansaugen führen kann. Nach langjährigen Untersuchungen stellte der Anmelder fest, dass die Winkel der Kegelfläche die folgenden Bedingungen erfüllen muss, um den besten Saugeffekt zu erzielen:
• Beziehung 1: ∠1, ∠4, ∠5 sollen erfüllen: $$\left(2\angle 4-2\angle 5\right)\times 0.8\le \angle 1\le \left(2\angle 4-2\angle 5\right)\times 1.2$$

  
• ∠1: Der Winkel zwischen der Kegelfläche des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche (horizontale Ebene) vor dem Andrücken;
• ∠4: Der Winkel zwischen der Linie von der Spitze zu der Kante des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche vor dem Andrücken;
• ∠5: Der Winkel zwischen der Linie von der Spitze zu der der Kante des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche nach dem Andrücken. $$\text{H}1=\text{R}1-\text{SQRT}\left(\text{R}1*\text{R}1-\text{D}1*\text{D}1\right);$$
  
  $$\angle 4=\text{ARCTAN}\left(\text{H1/D1}\right);$$
  
  $$\text{H}3=\text{H}1-\left(\text{H}2-\text{H}4\right);$$
  
  $$\angle 5=\text{ARCTAN}\left(\text{H}3\text{/D}1\right);$$
  
• H1: Tiefe der inneren Kammer vor dem Andrücken;
• H2: Hakenhöhe vor dem Andrücken;
• H3: Tiefe der inneren Kammer nach dem Andrücken;
• H4: Hakenhöhe nach dem Andrücken;
• R1: Der Radius des vom elastischen Gummikörper O1, O2, O3 gebildeten Kreises;
• R2: Der Radius des vom elastischen Gummikörper O4, O2, O5 gebildeten Kreises.
• Beziehung 2: 1<D1/D2≤2;
• D2: Der Abstand von der Innenkante des Kragens zur Mitte des elastischen Gummikörpers des Saugnapfes;
  D1: Der Abstand von der äußersten Kreislinie 1-9 des elastischen Gummikörpers zur Mitte des elastischen Gummikörpers.
• Beziehung 3: L1≤14mm;
• L1: Breite des Kragens in horizontaler Richtung
• Der Ansaugeffekt des Saugnapfes wird nachstehend unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben.
• Die erste Ausführungsform bezieht sich auf einen relativ kleineren Saugnapf. Wenn der Saugnapf angesaugt wird, werden die äußerste Kreislinie und die innerste Kreislinie der Kegelfläche an die Befestigungsoberfläche angelegen, sodass der beste Saugeffekt erzielt wird.
• R1 = 60mm; R2 = 40.9mm; ∠1 = 22°; H1 = 6.67mm; H2 = 23.4mm; H3 = 1.17mm; H4 = 17.9mm; L1 = 6.5mm; D1 = 27.5mm; D2 = 21mm;

  		Tiefe		Winkel
  Vor dem Andrücken	H1=	6.6731775	∠4=	13.64623
  Nach dem Andrücken	H3=	1.1731775	∠5=	2.444053

• Die folgenden Bedingungen sind erfüllt:
• ∠1 = 22°, (2∠4 - 2∠5) X 0.8 = 17.924272°; (2∠4 - 2∠5) X 1.2 = 26.886408°; Erfüllt
• (2∠4 - 2∠5) X 0.8 ≤∠1 ≤ (2∠4 - 2∠5) X 1.2;
• D1/D2 = 1.30952, erfüllt 1<D1/D2≤2;
• L1 = 6.5mm, erfüllt L1≤14mm.
• Die zweite Ausführungsform bezieht sich auf einen relativ größeren Saugnapf. Wenn der Saugnapf angesaugt wird, werden die äußerste Kreislinie und die innerste Kreislinie der Kegelfläche an die Befestigungsoberfläche angelegen, sodass der beste Ansaugeffekt erzielt wird.
• R1 = 87.5mm; R2 = 71.8mm; ∠1 = 14°; H1 = 7.08mm; H2 = 24.78mm; H3 = 2.08mm; H4 = 19.78mm; L1 = 8mm; D1 = 34.5mm; D2 = 26.5mm;

  		Tiefe		Winkel
  Vor dem Andrücken	H1=	7.088558	∠4=	11.61661
  Nach dem Andrücken	H3=	2.088558	∠5=	3.466096

• Die folgenden Bedingungen sind erfüllt:
• ∠1 = 14°, (2∠4 - 2∠5) X 0.8 = 13.040816°; (2∠4 - 2∠5) X 1.2 = 19.561224°; Erfüllt
• (2∠4 - 2∠5) X 0.8 ≤∠1 ≤ (2∠4 - 2∠5) X 1.2;
• D1/D2 = 34.5/26.5 = 1.30189, erfüllt 1<D1/D2≤2;
• L1 = 8mm, erfüllt L1≤14mm.
• Die ringförmige Rippen 1-11 des Stützrahmens können auch aus dem elastischen Gummikörper herausragen.
• Der Stützrahmen 1-13 ist in radialer Richtung ausgerichtet und erstreckt sich bis zur Außenkante des elastischen Gummikörpers.

Claims (7)

1. Elastischer Gummikörper (1-1) für einen Saugnapf, wobei der mittlere Abschnitt des elastischen Gummikörpers (1-1) in Glockenform und die Saugfläche des elastischen Gummikörpers (1-1) als eine konkave Fläche (1-2) ausgebildet ist, wobei der äußere Rand der konkaven Fläche (1-2) als eine Kegelfläche (1-3) ausgebildet ist, zwischen der konkaven Fläche (1-2) und der Kegelfläche (1-3) eine Übergangslinie (1-4) vorgesehen ist; dadurch gekennzeichnet, dass wenn der elastische Gummikörper (1-1) des Saugnapfes an eine Befestigungsoberfläche angesaugt wird, die äußerste Kreislinie (1-9) und die innerste Kreislinie (1-10) der Kegelfläche (1-3) an die Befestigungsoberfläche angelegen werden, wobei ∠1, ∠4, ∠5 die folgenden Bedingungen erfüllen sollen: $$\left(2\angle 4-2\angle 5\right)\times 0.8\le \angle 1\le \left(2\angle 4-2\angle 5\right)\times 1.2;$$

   

   wobei ∠1 der Winkel zwischen der Kegelfläche (1-3) des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche (horizontale Ebene) vor dem Andrücken ist; ∠4 der Winkel zwischen der Linie von der Spitze zu der Kante des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche vor dem Andrücken ist; ∠5 der Winkel zwischen der Linie von der Spitze zu der Kante des Saugnapfes und der Befestigungsoberfläche nach dem Andrücken ist; ∠4 = ARCTAN(H1/D1); H1 = R1-SQRT(R1*R1-D1*D1); ∠5 = ARCTAN(H3/D1); H3 = H1-(H2-H4), wobei H1 die Tiefe der inneren Kammer vor dem Andrücken, H2 die Hakenhöhe vor dem Andrücken, H3 die Tiefe der inneren Kammer nach dem Andrücken, H4 die Hakenhöhe nach dem Andrücken R1 den Radius des vom elastischen Gummikörper O1, O2, O3 gebildeten Kreises und D1 den Abstand von der äußersten Kreislinie 1-9 des elastischen Gummikörpers zur Mitte des elastischen Gummikörpers definiert.
2. Elastischer Gummikörper (1-1) für einen Saugnapf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Gummikörper (1-1) einen Kragen (1-12) aufweist und an den elastischen Gummikörper (1-1) eine Saugnapfpressplatte (1-6) angeordnet ist, wobei die Saugnapfpressplatte (1-6) den Kragen (1-12) an dem elastischen Gummikörper (1-1) anpressen kann.
3. Elastischer Gummikörper (1-1) für einen Saugnapf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass D2 der Abstand von der Innenkante des Kragens (1-12) zur Mitte des elastischen Gummikörpers (1-1) des Saugnapfs ist; D1 der Abstand von der äußersten Kreislinie (1-9) des elastischen Gummikörpers (1-1) zur Mitte des elastischen Gummikörpers (1-1) ist, D1, D2 die folgenden Bedingungen erfüllen sollen: 1<D1/D2≤2.
4. Elastischer Gummikörper (1-1) für einen Saugnapf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite L1 des Kragens (1-12) in horizontaler Richtung die folgende Bedingung erfüllen soll: L1 ≤ 14mm.
5. Elastischer Gummikörper (1-1) für einen Saugnapf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem elastischen Gummikörper (1-1) ein Stützrahmen (1-13) angeordnet ist, wobei der Stützrahmen (1-13) sich über den halben Radius des Saugnapfs hinaus erstreckt.
6. Elastischer Gummikörper (1-1) für einen Saugnapf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (1-11) des Stützrahmens (1-13) aus dem elastischen Gummikörper (1-1) herausragen können.
7. Elastischer Gummikörper (1-1) für einen Saugnapf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützrahmen (1-13) in radialer Richtung ausgerichtet ist und sich bis zur Außenkante des elastischen Gummikörpers (1-1) erstreckt.

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