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Die
Erfindung betrifft eine Halterungsvorrichtung für Gefäße, insbesondere Getränkedosen
oder -flaschen, in Kraftfahrzeugen.
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Im
Automobilbau gehört
es bereits zum Standard der Innenausstattung, daß entsprechende Getränkedosenhalter
vorgesehen sind, die den Personen im Fahrzeug während der Fahrt die Einnahme von
Getränken
erleichtern sollen, indem die Trinkgefäße, Dosen, Flaschen oder Becher
in speziell dafür geeigneten
Halterungen abgestellt bzw. aufbewahrt werden können. Aus der Praxis sind vor
allem Getränkedosenhalter
bekannt, die im Cockpitbereich des Fahrzeuges versenkbar angeordnet
sind, z.B. durch Schwenk- oder Hubbewegung.
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Die
durch Hubbewegung bekannten Halterungsvorrichtungen bestehen aus
einem Gehäuse und
einem aus dem Gehäuse
aus- und einfahrbaren Schlitten, der mit mindestens einer Aufnahme
für das zu
haltende Gefäß verbunden
ist. Zur Lagefixierung des abgestellten Gefäßes ist bei mehren bekannten Lösungen noch
ein Abstützelement
vorgesehen, das z.B. als schwenkbarer Bügel ausgebildet sein kann. Die
Aufnahmen für
das zu haltende Gefäß oder auch für mehrere
Gefäße sind
häufig
als stabiles Kunststoffbauteil als Bestandteil des Schlittens ausgebildet und
weisen entsprechende Öffnungen
zum Einstellen der Gefäße auf.
Das Sortiment an Getränkedosen und
Getränkeflaschen
ist sehr vielseitig. Die jeweiligen Behältnisse unterscheiden sich
vor allem in ihrem Außendurchmesser.
Trinkbecher besitzen im allgemeinen eine sich nach unten konisch
verjüngende äußere Form.
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In
der Praxis ist es jedoch wünschenswert, daß eine Halterungsvorrichtung
für im
Durchmesser und in ihrer äußeren Form
unterschiedliche Gefäße geeignet
ist und eine sichere Halterung für
diese gewährleistet.
Hierzu sind bereits verschiedene Lösungen bekannt. In der
DE 195 27 918 A1 ist
eine Halterungsvorrichtung mit einer schwenkbaren Konsole zur Aufnahme
von Gefäßen beschrieben,
bei der der Innenraum zur Aufnahme des Gefäßes von einem elastischen Band
durchgriffen ist. Diese Lösung
hat den Nachteil, daß beim
Einsetzen des Gefäßes dieses
in Schräglage
gebracht werden muss, um das elastische Element in die erforderliche
Richtung zu bewegen, damit das Gefäß eingesetzt werden kann. Beim
Einsatz eines bereits mit einem Getränk gefüllten Trinkbechers kann diese
Lösung
zu unerwünschten
Nebeneffekten führen.
Aus der
EP 0 748 717
A1 ist eine Lösung
bekannt, bei der unterhalb einer größeren Öffnung einer Konsole ein umlaufendes
Band mit im Durchmesser verschiedenen Öffnungen angeordnet ist, die
wahlweise in Deckung mit der größeren Öffnung gebracht
werden können.
Diese Ausführung
ist in ihrer Handhabung sehr aufwendig und nur für Gefäße geeignet, für die in
dem Band die passenden Öffnungen
vorhanden sind. Bekannt ist auch (
DE 44 41 265 A1 ) an einer herausfahrbaren
Lade bzw. Konsole seitlich nach außen zeigende halbkreisförmige Öffnungen
anzuordnen, wobei an beiden Seiten der Lade unter Federspannung
stehende, verschwenkbare Seitenarme angeordnet sind, durch die das
eingesetzte Gefäß festgeklemmt
wird. Diese Halterungsvorrichtung ist in ihrer Herstellung sehr
aufwendig. Bei im Durchmesser relativ großen Gefäßen liegt der Halterungsarm
nur an einem Teilbereich des Außenumfanges
des Gefäßes an,
so daß keine
sichere Halterung gewährleistet
ist.
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Aus
der
DE 195 43 608
A1 ist eine Vorrichtung zum Halten von Getränkebehältern bekannt,
bei der in einem Gehäuse
zwei teleskopartige Einsätze angeordnet
sind, die aus dem Gehäuse
geschoben werden und als Auflagefläche für das Gefäß dienen. Das Gefäß wird mittels
klappbarer Haltebacken in der Gebrauchslage fixiert. Durch ein weiteres
Herausziehen des vorderen Einsatzes kann eine entsprechende Durchmesseranpassung
für größere Gefäße bewirkt
werden. Die Lagefixierung des Gefäßes erfolgt im Wesentlichen
durch die unter Federspannung stehenden Haltebacken. Diese Halterung
ist nur für
in der Höhe
niedrige Gefäße geeignet,
wie z.B. Tassen. Bei höheren
Gefäßen besteht
die Gefahr, daß diese in
ihrer Lage nicht ausreichend gesichert sind. Außerdem ist diese Vorrichtung
in ihrer Herstellung sehr aufwendig. Eine Halterungsvorrichtung
für Gefäße in Kraftfahrzeugen,
bestehend aus einem Aufnahmebehälter
für das
einzustellende Gefäß, ist in
der
DE 195 33 304
A1 beschrieben. Der Aufnahmebehälter besteht aus einem rohrartigen
Halteteil aus sehr weichem Kunststoff, das mindestens eine radiale,
das Gefäß aufnehmende
Einbuchtung aufweist und in seinem Querschnitt etwa den Umriss wie
ein gleichseitiges Dreieck aufweist, wobei im Mittelbereich jeder
Umfangsseite eine kalottenförmige
Einbuchtung vorgesehen ist. Ein Federring wirkt mit radialer Vorspannung
gegen die Einbuchtungen, so daß diese
an das eingestellte Gefäß gedrückt werden
und dieses gehalten wird. Diese Halterungsvorrichtung ist in ihrer
Herstellung sehr aufwendig. Ein genereller Nachteil einer durch
Federelemente bewirkten Halterung für Gefäße ist, daß bei unterschiedlichen Durchmessern
der Gefäße auf diese
ein ungleichmäßiger Druck
ausgeübt
wird, wobei sich der aus der Vorspannung der Feder resultierende
Anpressdruck mit zunehmendem Durchmesser des Gefäßes erhöht. Beim Einstellen von dünnwandigen
Getränkebechern
kann es somit zu einer unerwünschten
Verformung bzw. Einbuchtung der Wandung des Gefäßes kommen.
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Die
Anordnung eines aufblasbaren Schlauches zur Lagefixierung von Gefäßen in einer
Halterungsvorrichtung ist aus der WO 98/41421 bekannt.
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Aus
der
DE 199 52 268
A1 ist eine Halterungsvorrichtung für Gefäße, insbesondere Getränkedosen,
-flaschen oder – becher,
in Kraftfahrzeugen, bestehend aus mindestens einem Aufnahmebehälter mit
einem Bodenteil, einer äußeren Begrenzung,
einer inneren Begrenzung und einem Zwischenraum zwischen der inneren
Begrenzung und dem Außenmantel
des einzustellenden Gefäßes, bekannt.
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An
der inneren Begrenzung ist ein in den Zwischenraum ragendes, verformbares,
flexibles Element, eine Membrane, angeordnet, die mit ihrer Vorderseite
mit dem einzustellenden Gefäß in Berührungskontakt
gelangt, und an ihrer Rückseite
mit einem elastischen Element in Verbindung steht, das als schlauchförmige Blase
ausgebildet ist. Durch Betätigung
einer Pumpe wird die Blase aufgeblasen, wodurch sich die Membrane
an das eingestellte Gefäß anlegt.
Diese Lösung
ist sehr bedienungsaufwendig und eine sichere Halterung des Gefäßes wird
erst nach dem Auslösen
eines Pumpvorganges erreicht. Zusätzlich muss der Bediener darauf
achten, daß der richtige
Innendruck eingestellt wird. Beim Wechsel von einem im Durchmesser
größeren zu
einem kleineren Gefäß muss vor
dem Einstellen erst wieder Luft abgelassen werden.
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Aus
der
US 5,704,579 A ist
eine Halterungsvorrichtung bekannt, bei der in dem Aufnahmebehälter eine
umlaufende flexible Wandung angeordnet ist sowie ein die Außenseite
der Wandung umgebender flexibler Schlauch, der mit einer magnetischen
Flüssigkeit
gefüllt
ist. Um den Schlauch sind mehrere ein Magnetfeld erzeugende Spulen
angeordnet. Nach dem Einstellen des Gefäßes, das mit der flexiblen Wandung
in Berührungskontakt
steht, wird durch einen Kontakt der Aufbau eines Magnetfeldes ausgelöst, durch
das die in dem Schlauch befindliche Flüssigkeit erstarrt und dabei
die flexible Wand gegen das Gefäß gedrückt wird.
Diese Vorrichtung ist in ihrer Herstellung sehr aufwendig.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterungsvorrichtung
für Gefäße, insbesondere
für Getränkedosen
oder – flaschen
oder – becher, zu
schaffen, die eine verbesserte und sichere Halterung für Gefäße unterschiedlicher
Durchmesser und/oder Form gewährleistet
sowie einfach und kostengünstig
herstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Geeignete
Ausgestaltungsvarianten sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis
14. Die vorgeschlagene Halterungsvorrichtung zeichnet sich durch
einen einfachen konstruktiven Aufbau aus und läßt sich kostengünstig herstellen.
Alle wesentlichen Bauteile bestehen aus Kunststoff. Sie gewährleistet
eine sichere Halterung von Gefäßen mit
einem Außendurchmesser
von 53 bis 90 mm. Durch den Einsatz der hydraulischen Kissen wird
ein "sanftes" Andrücken an
die Gefäße ermöglicht,
so daß auch
dünnwandige
Becher oder dgl. sicher und lagestabil gehalten werden können, ohne
größeren Bedienungsaufwand.
Von Vorteil ist vor allem, daß sich
beim Einstellen von Gefäßen mit
unterschiedlichem Außendurchmesser
der Anpressdruck nicht wesentlich verändert, da die hydraulischen
Kissen über
die mögliche
Verformung annähernd
den gleichen statischen Druck besitzen. Mit zunehmendem Außendurchmesser
des einzustellenden Gefäßes vergrößert sich
die Anlagefläche der
Kissen infolge deren Verformung. Die hydraulischen Kissen verändern während des
Einstellens des Gefäßes ihre äußere Kontur.
Die Kissen bestehen aus einem sehr flexiblen Material, das nur ein
geringes Dehnungsvermögen
besitzt, vorzugsweise aus Polyurethan. Die Kissen können auf
verschiedene Art hergestellt werden, z.B. durch Spritzgießen von
zwei getrennten Hälften
als Formteile, die einen flachen umlaufenden Rand aufweisen und
an diesem zu einem mediendichten Kissen verschweißt werden. Nachträglich wird
dann in dieses die hydraulische Flüssigkeit eingespritzt und die Öffnungsstelle
wieder dicht verschlossen. Um die erforderliche Verformung des Kissens
zu gewährleisten,
sollte die Füllmenge an
hydraulischer Flüssigkeit
nicht größer als
50 % des zur Verfügung
stehenden Füllvolumens
sein. Die Kissen können
auch in einem Arbeitsgang durch Spritzblasen hergestellt werden.
Durch eine Herstellung der Kissen im Spritzgieß- oder Spritzblasverfahren
besteht die Möglichkeit,
die Vorder- und/oder Rückwand
der Kissen mit verstärkten
Bereichen und bestimmten Anformungen, wie z.B. Zapfen für die Aufnahme
der Federelemente, auszubilden. Die Verstärkungen an der Rückwand sind
erforderlich, um die gewünschte
Verformung der Kissen nach deren Einbau in der Betriebslage zu gewährleisten.
An Stelle der Verstärkung
an der Rückwand
kann auch ein an der Rückwand
des Kissens anliegendes plattenförmiges
Bauteil eingesetzt werden, das aufgrund der anliegenden Vorspannung
durch die Feder, bei Erreichen des maximalen Federweges, das Kissen nach
innen, in Richtung zur Mittelachse des Aufnahmebehälters drückt und
dabei das Kissen so verformt, daß die in diesem befindliche
hydraulische Flüssigkeit
gleichmäßig gegen
die Innenwandung gedrückt
wird. Dabei wird jedoch das Material des Kissens nicht gedehnt.
Durch diesen Zustand ist die kleinste Einstellöffnung für die einzustellenden Gefäße definiert.
Der Aufnahmebehälter
besitzt mindestens innere und äußere Wandabschnitte
als innere und äußere Begrenzung.
Zwischen der inneren Begrenzung und der Wandung des einzustellenden
Gefäßes besteht
ein Zwischenraum als Wirkungsbereich für die Kissen. Die Kissen werden
in entsprechenden Aufnahmeöffnungen
der Wandabschnitte eingesetzt und mit ihren abstehenden Rändern an den
die Öffnung
begrenzenden Abschnitten befestigt. Die Kissen können somit in der Betriebslage
teilweise in den hinteren Freiraum, den Raum zwischen der inneren
und der äußeren Begrenzung,
gedrückt werden.
Zwischen jedem Kissen und der äußeren Begrenzung
ist mindestens ein Federelement, vorzugsweise eine Schraubendruckfeder,
angeordnet, das an der äußeren Begrenzung
abgestützt
ist und gegen den Verstärkungsteil
des jeweiligen Kissens drückt
und somit dieses verformt und zumindest die in diesem befindliche
hydraulische Flüssigkeit
gleichmäßig gegen
die Innenwandung drückt.
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Je
nach Bauart und Auslegung der Halterungsvorrichtung können in
dem Aufnahmebehälter ein
Kissen oder auch mehrere Kissen angeordnet werden, um das einzustellende
Gefäß sicher
und in stabiler Lage zu halten. Die Kissen können auch aus einem umlaufenden
Schlauch gebildet werden, der in definierten Abständen, zur
Bildung der entsprechenden Anzahl an Kissen, flüssigkeitsdicht abgeklemmt wird.
Die abgeklemmten Bereiche werden dann an vertikalen Stegabschnitten
der inneren Begrenzung befestigt. Hinter jedem der so gebildeten
Kissen ist ebenfalls ein Federelement angeordnet. Die Wirkungsweise
ist analog wie beim Einsatz separater Kissen.
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Die
Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In der zugehörigen
Zeichnung zeigen
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1 den
Aufnahmebehälter
einer Halterungsvorrichtung als Längsschnitt,
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2 einen
Schnitt gemäß der Linie
A-A in 1,
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3 ein
hydraulisches Kissen als Einzelteil in perspektivischer Darstellung
und
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4 einen
Schnitt gemäß der Linie
B-B in 3.
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Der
Aufnahmebehälter 1 ist
an einem nicht näher
dargestellten Auszugselement der Halterungsvorrichtung befestigt
und besteht aus einem Bodenteil 2 und einer Außenwand 3 als äußerer Begrenzung.
Die Außenwand 3 kann
als vollständige
Wand ausgebildet sein oder auch nur aus einzelnen nach oben ragenden
Wandabschnitten bestehen. In einem definierten Abstand zu der Außenwand 3 ist
eine ringförmige
Innenwand 4 als innere Begrenzung angeordnet, die auch
aus nach oben gerichteten Wandabschnitten gebildet sein kann, wobei
ein Wandabschnitt zur Aufnahme eines Kissens ausgebildet ist. In
der gezeigten Ausführung
besitzt die innere Wand 4 vier im Winkel von 90° angeordnete identische
Ausnehmungen zur Aufnahme der hydraulischen Kissen 5. Ein
solches Kissen ist als Einzelteil in den 3 und 4 gezeigt.
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Jedes
Kissen 5 besteht aus einem flüssigkeitsdichten, hochflexiblen
Material, wie z.B. einer Polyurethanfolie, das mit geringer Krafteinwirkung verformbar
ist. Das für
die Kissen 5 eingesetzte Folienmaterial besitzt trotz seiner
hohen Flexibilität
nur eine sehr geringe Dehnung. Jedes Kissen 5 wird aus zwei,
z.B. durch Spritzgießen,
hergestellten Folienabschnitten bzw. Formteilen gebildet, die im
Randbereich miteinander mediendicht verschweißt werden, wobei ein abstehender
umlaufender Rand 5a entsteht. Es besteht auch die Möglichkeit,
die Kissen aus einer Schlauchfolie mit zwei gegenüberliegenden
Randabschnitten oder durch Spritzblasen herzustellen. Die Kissen 5 sind mit
einer hydraulischen Flüssigkeit 6,
wie z.B. Silikonöl,
bis etwa zur Hälfte des
maximalen Füllvolumens
gefüllt.
Die Vorder - 5b und die Rückwand 5c des Kissens 5 sind
zumindest im mittleren Bereich in ihrer Wanddicke verstärkt ausgebildet,
wie die 4 zeigt. Die Verstärkung 5f kann herstellungsseitig
erfolgen oder durch nachfolgendes Aufkleben eines zusätzlichen
Folienabschnittes. Die Vorderseite 5b der Kissen 5,
die, die mit der Wandung des einzustellenden Gefäßes in Berührungskontakt gelangt, ist
mit einer Profilierung 5d versehen. An der Verstärkung 5f der
Rückwand 5c des Kissens 5 sind
zwei auf einer gemeinsamen vertikalen Achse liegende Zapfen 5e angeformt,
auf die die Schraubendruckfedern 9 aufgesteckt werden.
Die Kissen 5 werden in die entsprechenden Aufnahmeöffnungen
der Innenwand 4 eingesetzt und mit dem umlaufenden Rand 5a an
der Rückseite
des die Aufnahmeöffnung
begrenzenden Wandabschnittes befestigt, z.B. durch Kleben oder Schweißen. Es
besteht auch die Möglichkeit,
daß an
einen Teil der Rückwand 5c der
Kissen 5 ein plattenförmiges
Bauteil zur Anlage kommt, das zwei mit den Zapfen 5e des
Kissens 5 korrespondierende Öffnungen besitzt, die zur Lagefixierung
des jeweiligen Kissens 5 in der Einbaulage bestimmt sind.
Die vorstehenden Zapfen 5e dienen zur Aufnahme der Schraubendruckfedern 9.
An den durch das plattenförmige
Bauteil hindurchragenden Zapfen 5e wird je eine Schraubendruckfeder 9 befestigt.
Die gegenüberliegenden
Enden der Schraubendruckfedern 9 werden in entsprechenden Öffnungen
an der Außenwand 3 eingehängt oder
in anderer geeigneter Weise an dieser befestigt. Der Federweg der
Schraubendruckfedern 9 ist so ausgelegt, daß diese
bei Erreichen des maximalen Federweges entweder das plattenförmige Bauteil
oder den verstärkten
Bereich 5f der Rückwand 5c nach
innen, in Richtung zur Mittelachse des Aufnahmebehälters 1 drücken und
dabei das jeweilige Kissen 5 so verformen, daß die in
diesem befindliche hydraulische Flüssigkeit 6 gleichmäßig gegen
die Innenwandung gedrückt
wird. Dabei findet jedoch keine Dehnung der Kissen 5 statt.
Durch diesen Zustand ist die kleinste Einstellöffnung 11 für die einzustellenden Gefäße definiert,
der in 1 gezeigt ist. Beim Einstellen des Gefäßes 11 mit
dem vorgesehenen kleinsten Außendurchmesser
werden die mit dem Gefäß 11 in
Berührungskontakt
gelangenden Abschnitte der Vorderseite 5b der Kissen geringfügig zurückgedrückt und
das Gefäß 11 durch
die Vorspannung der Federn 9 und der Verformung der hydraulischen
Kissen 5 stabil in der gewünschten Lage gehalten. Bei
Einstellung eines im Außendurchmesser größeren Gefäßes 10 erfolgt
ohne wesentliche Veränderung
der Druckkraft der Federn 9 eine größere Verformung der hydraulischen
Kissen 5, derart, daß die
Kissen 5 stärker
verformt werden und sich dabei die Anlageflächen bzw. Berührungskontaktflächen zwischen
den einzelnen Kissen 5 und der Wandung des Gefäßes 10 vergrößern, wie
dies in 2 gezeigt ist. Die hydraulischen
Kissen haben annähernd über die
mögliche
Verformung den gleichen statischen Druck, sie besitzen also insgesamt
eine sehr flache Federkennlinie. Mit diesem neuen vorgeschlagenen
System können
je nach seiner Auslegung Durchmesseränderungen der einzustellenden
Gefäße von 53
bis 90 mm kompensiert werden, bei gleichmäßiger stabiler Halterung und
Lagefixierung der Gefäße. Zur
besseren Verdeutlichung der vorstehend erläuterten Wirkungsweise ist in 2 zusätzlich noch
ein Kissen in gestrichelter Linienform dargestellt, das den Zustand
der Verformung des Kissens beim Einstellen eines Gefäßes 11 mit
dem kleinsten Außendurchmesser
zeigt. Die vorgeschlagene Lösung
ist durch das "sanfte" Andrücken der
Kissen an die Wandung des Gefäßes besonders
gut für
dünnwandige
Gefäße, wie
z.B. Polystyrol-Becher, geeignet.