Die Erfindung betrifft ein Federband nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs l. Derartige Federbänder sind in der Regel als flache Zugbänder ausgebildet und sollen gute Federeigenschaften aufweisen. Es ist hierbei bekannt, derartige Federbänder aus einem Kunststoffmaterial, einem Metallmaterial oder anderen zugfesten Materialien, wie z.B. Leder, Textil oder kunststoffimprägniertes Textil auszubilden.

Derartige Federbänder werden für Schlauchschellen oder Spannschellen verwendet, wie es beispielsweise mit der EP 0 203 921 Bl oder der DE 30 18 383 C2 bekannt geworden ist.

Bei der EP 0 203 921 Bl besteht das Federband im wesentlichen aus einem zweiteiligen Körper, nämlich aus einem inneren, mit Hilfe eines Spannschlosses spannbaren, Federband, welches am Aussenumfang einer zweigeteilten Schelle anliegt. Beim Spannen des Spann¬ schlosses wird das Federband unter Einwirkung einer Zugkraft federnd zusammengezogen und zieht somit die zweigeteilte Schelle zusammen, um einen entsprechenden Klemmverbund an einem Rohr oder Schlauch zu erreichen.

Nachteil dieser Anordnung ist, daß eine zweiteilige Ausführung, nämlich Federband und zweigeteilte Schelle, aufwendig ist und im übrigen sich herausgestellt hat, da/3 das nur meanderformig ausgebildete Federband praktisch keine Federwirkung hat, weil es bei Eiwnirkung einer Zugkraft dauernd gedehnt wird und sich nicht mehr in seine ursprüngliche Form zurückverformt.

Mit der DE 30 18 383 C2 ist ein weiteres Federband bekannt geworden, bei dem ein einteiliger Aufbau besteht, wonach das Federband selbst als Spannschelle ausgebildet ist. Bei diesem bekannten Federband sind im Bereich des Bandkörpers doppel-T-förmige Ausstanzungen, die hintereinanderfolgend in gegenseitigem Abstand im Bandkörper angeordnet sind. Durch einen eigenen nachgeschalteten Verformungsvorgang wird dieses Feder¬ band in Querrichtung auseinandergezogen, so daß sich die doppel-T-förmigen Ausnehmungen gegenseitig überlappen und so in ihrem Mittenbereich schuppenförmig übereinander legen. Hierdurch soll eine erwünschte Federeigenschaft in Längsrichtung des Federbandes erreicht werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine Federwirkung nur in ungenügender Weise erreicht wird und daß bei Einwirkung relativ hoher Zugkräfte es zu einer bleibenden Verformung des Federbandes kommt. Mit der DE-32 46 542 AI ist ein weiteres Federband in Form einer Schlauchklemme bekannt geworden, bei der die Federwirkung dadurch erzielt werden soll, da/3 im Bandkörper radial nach außen gerichtete Ausprägungen angeordnet sind, welche mit dem Nachteil behaftet sind, daß ein relativ großer Materialverbrauch gegeben ist, weil die Ausprägungen eine Höhe von etwa 3 - 5 mm aufweisen müssen, um dem Federband eine genügende Federelastizität zu verleihen. Neben dem hohen Material¬ verbrauch ist es auch relativ schwierig, derartige Ausprägungen anzubringen, ohne gleichzeitig den Material¬ querschnitt des Federbandes zu schwächen oder zu verdünnen. Daher besteht die Gefahr, daß das Federband an den Biegekanten der Ausprägungen nicht hochbelastbar ist und insgesamt nur einer geringen Zugspannung unterworfen werden kann.

Im übrigen ist ein hoher Platzbedarf in radialer Richtung gegeben, weil die Ausprägungen - wie vorhin dargestellt

- eine relativ große Höhe aufweisen müssen. Die gleiche Kritik gilt im übrigen auch für die DE 1 775 913, bei der ebenfalls im Bereich des Bandkörpers radial nach aussen weisende Ausprägungen angeordnet sind, welche dem Bandkörper eine gewisse Federelastizität in Längsrichtung verleihen sollen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Federband der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit wesentlich geringerem Platzbedarf in radialer Richtung eine ausgezeichnete Federwirkung in Längs¬ richtung bei günstigen Herstellungskosten erreicht wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gekenn¬ zeichnet.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß das Federband aus einer Reihe von Ausnehmungen besteht, welche Aus¬ nehmungen so angeordnet sind, daß sich das Federband in Längsrichtung federnd erweitern kann, wobei diese Ausnehmungen bevorzugt aus keulenförmige Ausnehmungen angeordnet sind, welche aufgrund ihrer Keulenform die beanspruchte Federelastizität in Längsrichtung des Federbandes erreichen.

Bei Einwirkung einer Zugspannung in Längsrichtung auf das Federband können sich nämlich die keulenförmigen Ausnehmungen entsprechend in Längsrichtung erweitern und bei Wegfall der Zugspannung wieder zusammenziehen, wodurch es zu der besagten Federeigenschaft des Feder¬ bandes kommt. Damit werden folgende Vorteile erreicht:

das Federband besteht nur aus einem einzigen Teil

es ist einfach und kostengünstig herstellbar

die Elastizität des Materials wird bis zum Maximum ausgenutzt

die Federwirkung beträgt z.B. bei einem rostfreien Stahlband von 14 mm Breite, 0,8 mm Stärke und einer federnden Länge von 150 mm mindestens 5,5 mm bei Zug- kräften im Band von ca. 700 N (dies entspräche ca. 3%)

es können verschiedene Werkstoffe, unter anderem rost¬ freier Stahl, dafür verwendet werden

es sind verschiedenste Verschluß- und Verbindungsarten bzw. -mechanismen möglich.

Um dies nun herauszuarbeiten, bediente sich der Anmelder der Finite-Ele ente-Analyse, mittels derer auf dem Computer die Spannungsverteilung und die Dehnung von solchen Federbändern berechnet und dargestellt werden kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß bezüglich der Längs¬ und Querachse des Federbandes eine zu dieser Längs¬ und Querachse spiegelsymmetrische, kreuzförmige Innen¬ ausnehmung vorhanden ist, welche Innenausnehmung dem- zufolge aufgrund ihrer Kreuzform 4 Arme aufweist, genau spiegelsymmetrisch zu den Längs- und Mitten¬ achsen des Federbandes sind.

Ferner ist wesentlich, daß im Aussenbereich dieser kreuzförmigen Innenausnehmung weitere nierenformige

Innenausnehmungen vorhanden sind, die aus Doppelkeulen bestehen, welche Keulen durch entsprechende Verengungen voneinander abgegrenzt sind.

Die Längsachse dieser nierenförmigen oder doppelkeulen¬ förmigen Innenausnehmungen ist hierbei im Winkel zur Horizontalen geneigt, um eine optimale Spannungsver¬ teilung in dem Federband zu erreichen.

Aufgrund der gewählten Formgebung der kreuzförmigen

Innenausnehmungen und der zu der kreuzförmigen Innenaus¬ nehmung jeweils symmetrischen Verteilung der nieren¬ förmigen Innenausnehmungen hat sich ergeben, daß hohe Spannungswerte nur in den Bereichen der Innenwölbungen der Keulenarme der nierenförmigen Innenausnehmungen und der kreuzförmigen Innenausnehmungen entstehen, wobei in den anderen Bereichen die Spannungsverteilung sehr niedrig und sehr gleichmässig ist.

Es werden also folgende Vorteile erreicht:

Optimale, gleichmässige Spannungsverteilung:

Durch die besonders gestaltete Kontur und die Ausstan- zungen im Schellenband wird erreicht, daß selbst bei hohen Zugkräften im ganzen Bandquerschnitt eine gleichmässige Spannungsverteilung auftritt und dadurch die Federeigenschaften des Werkstoffes optimal ausge¬ nutzt werden.

Minimierte Flächenbelastung durch Gestaltung der Auflage¬ fläche:

Die maßlich sehr kleinen Ausstanzungen verhindern bei weichem Spanngut ein Eindringen des Spanngutmaterials

(Schutz der Oberfläche und Minimierung der Reibung) , und es wird eine sehr gleichmässige Flächenbelastung auf das Spanngut gewährleistet.

Spanngutschonende Kantengestaltung:

Die Außenkanten können bei der Anwendung als Spann¬ element in Stanzrichtung noch zusätzlich abgerundet werden, um die Einschneid- bzw. Kerbwirkung der Bandaußenkanten auf das evtl. zu spannende Gut (z.B. Schlauch) zu verhindern.

Verschiedenste Verbindungs-, Befestigungs- oder Ver¬ schlußmechanismen bzw. -techniken sind möglich:

Durch einen Verbindungs-, Befestigungs- oder Ver¬ schlußmechanismus (z.B. Schneckenschraube, Spann¬ hebel...) wird das Zugband beispielsweise um das Spanngut gespannt, bis die notwendige Zugkraft im Band erreicht ist. Dabei wird die Feder gespannt (z.B. 5,5 mm Federweg bei 700 N Zugkraft). Für andere Anwendungsfälle kommen beliebige Ver¬ bindungsarten wie z.B. Festschrauben, Klemmen, Anschweißen u. dgl. m. in Frage.

Ausgleich von Maßabweichungen:

Bei der Verwendung als Spannelement ist dieses Band in der Lage, Fertigungstoleranzen des Spanngutes (z.B. abweichende Schlauchdurchmesser) zu über¬ brücken. Weiters können temperaturbedingte Dehnungen bzw. Schrumpfungen des Gutes über diese Federwirkung ausgeglichen werden. Sollte hier nun z.B. eine Alterung des Spanngutes (z.B. ein "Wegkriechen" von Elastomermaterial unter dem Spannband) oder ähnliches

eintreten, so kann die Federwirkung des Bandes dies problemlos und in hohem Maße ausgleichen.

Ausreichend großer Federweg:

Es bleibt dabei noch genügend Federspannungsreserve vorhanden, da normalerweise nur ein Bruchteil des möglichen Federweges für die Nachspannung verwendet wird.

Als mögliches Anwendungsbeispiel wird hierbei eine Schlauchbefestigungsschelle vorgeschlagen.

Mit diesem Federband können Schlauchschellen hergestellt werden, die ohne zusätzliche Teile und damit ohne zusätz¬ liche Kosten) eine phantastische Federwirkung aufweisen. Dadurch kann bei Schlauchverbindungen, die starken Temperatur-, Druck- und Vibrationsbelastungen und -Schwankungen ausgesetzt sind, eine garantierte Dichtig- keit über die gesamte Lebensdauer ohne notwendige Wartung und manuelle Nachspannung gewährleistet werden. Je nach Verschlußmechanismus kann diese Federwirkung auch fertigungsbedingte Toleranzabweichungen auffangen und so die Fehler- und Ausschußquote in der Produktion des Anwenders senken.

Durch die besondere Formgebung wird eine Beschädigung des Schlauches vermieden und durch die Elastizität der Feder das temperaturbedingte Dehnen und Schrumpfen des Gummis ausgeglichen.

Als weiteres Ausführungsbeispiel wird ein Befestigungs¬ und Aufhängeelement vorgeschlagen.

Mit diesem Zugband könnte eine stabile und dennoch

schwingungsisolierende bzw. -dämpfende Abhängung von Decken, Trägern oder ähnlichem geschaffen werden, die zu nahezu gleichen Kosten wie die derzeit verwendeten Lochblechstreifen oder Gewindestangen hergestellt werden kann.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentan¬ sprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen darge¬ stellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesent¬ lich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Figur l: Draufsicht auf ein Federband in einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2: das Federband nach Figur 1 in seiner Ausbildung als Rohrschelle,

Figur 3: das Federband nach Figur 1 in seiner Ausbildung als Aufhängeelement,

Figur 4: Schnitt durch ein Federband nach Figur 1 in der Anwendung als Schlauchschelle,

Figur 5: Dehnungs-Spannungsdiagramm eines Federbandes nach Figur 1,

Figur 6: vergrößerte Draufsicht eines Federbandes nach Figur 1,

Figur 7: eine weitere Ausführungsform eines Federbandes,

Figur 8: eine dritte Ausführungsform eines Federbandes,

Figur 9: eine weitere Ausführungsform eines Federbandes,

Figur 10: eine weitere Ausführungsform eines Federbandes.

Das Federband nach den Figuren 1 bis 4 besteht im wesent¬ lichen aus einem Bandkörper 2, der aus einem zugfesten Material, wie z.B. einem Metallmaterial, einem Leichtme¬ tallmaterial, beliebigen Metall-Legierungen, kunststoff- beschichtetem Textil, Papier, Pappe, Leder und dergleichen Materialien bestehen kann.

Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung davon ausgegangen, daß das Federband aus einem Metall- material besteht.

Wichtig ist, daß das Federband 1 nach den Zeichnungen der Figuren 1 - 4 aus einem flachen Bandkörper 2 besteht, der eine Dicke aufweist, die lediglich der Materialstärke des Bandkörpers 2 entspricht. Im Bandkörper 2 sind hierbei eine Reihe von Ausnehmungen 3 - 5 angeordnet, wobei entsprechend der Figur 1-3 und 6-9 keulenförmige Randausnehmungen 3 vorgesehen sind, deren nach aussen zum Rand hin geöffnete Keulen genau spiegelsymmetrisch zur Querachse 19 des Bandkörpers 2 verlaufen.

Der Begriff "Keule" bedeutet im folgenden auch für die anderen Ausnehmungen, daß ein gewölbter Innenbereich vorhanden ist, der über eine Verengung in einen Nach- barbereich übergeht.

Im Innenbereich des Bandkörpers sind hierbei jeweils kreuzförmige Innenausnehmungen 4 vorgesehen, die auch als keulenförmige Arme 30,31 (vergl. Figur 6) beschrieben werden können.

Symmetrisch zur Längsmittenachse 18 sind hierbei im Randbereich des Bandkörpers 2 nierenformige oder doppel¬ keulenförmige Innenausnehmungen 5 angeordnet, deren Längsachse 33 (Figur 6,8 und 9) im Winkel 34 schräg zur Horizontalen gerichtet ist.

Aufgrund dieser besonderen Formgebung ergeben sich überlegene Federeigenschaften, wenn eine Zugspannung in den Pfeilrichtungen 6, 7 an das Federband 1 angelegt wird.

Die Figur 2 zeigt die Ausbildung des Federbandes 1 als Rohrschelle 8, wobei in ansich bekannter Weise das Federband Werkstoffeinstückig mit nicht die Aus¬ nehmungen 3-5 aufweisenden Bandbereichen verbunden ist, wobei an dem einen Bandbereich ein Spannschloss 9 angeordnet ist, welches mit einer zugeordneten Ver¬ zahnung 10 im anderen Bandbereich zusammenwirkt.

In Figur 3 ist das Federband 1 als Aufhängeelement dargestellt, welches eine Rohrschelle 11 trägt, die damit federnd und vibrationsgedämpft an dem Federband 1 abgehängt ist.

In Figur 4 ist dargestellt, daß bevorzugt die Randbe¬ reiche des Federbandes 1 einen Winkel 14 zur Horizontalen bilden, um zu vermeiden, daß diese Randbereiche in ein gummielastisches Material eines Schlauchgummis 12 einschneiden, wenn jetzt das Federband 1 in seiner Anwendung als Rohrschelle 8 an einem Schlauchgummi 12 anlegt und hierbei eine Vertiefung 13 bildet.

In Figur 5 ist eine Federkennlinie eines Federbandes 1 dargestellt, wobei auf der Ordinaate die Dehnung in mm und auf der Abszisse die Spannkräfte in N dar¬ gestellt sind.

Die obere Kurve gibt die Dehnung 15 wieder und bedeutet die gesamte Dehnung, welche dieses Federband 1 unter der angegebenen Krafteinwirkung erfährt.

Bei einer Spannkraft von z.B. 680 Newton wird hierbei eine Dehnung von etwa 7 mm erreicht.

Die Kurve 17 gibt die Federung wieder, die als Differenz zwischen der Dehnung 15 und einem Verformungsrest 16 definiert wird. Wenn nämlich die Zugspannung entfernt wird, bleibt die Kurve 16 als Verformungsrest übrig, und die Differenz zwischen diesen beiden Kurven 15 und 16 gibt die reine Federung 17 dieses Federbandes wieder.

Bei einer Kraft von 680 Newton wird hierbei eine reine Federwirkung von 5 mm erreicht auf einer Länge von etwa 150 mm.

In Figur 6 ist eine bevorzugte Ausgestaltung eines Federbandes dargestellt. Hierbei ist erkennbar, daß die kreuzförmige Innenausnehmung 4 aus insgesamt spiegel-

symmetrisch zur Längs- und Querachse 18,19 angeordneten Keulen 30,31 besteht, wobei die Keulen jeweils nach aussen gerichtet sind und Innenwölbungen 24 aufweisen, die nach innengehend sich in Richtung auf eine Verengung 37 verjüngen, um dann in den Mittelpunkt der Kreuzform der Innenausnehmung 4 überzugehen.

Die nierenförmigen Innenausnehmungen 5 sind als Doppel¬ keulen ausgebildet und weisen zwei Keulen 32,35 auf, die voneinander durch eine jeweilige Verengung 27 getrennt sind.

Die Längsachse 33 der Keulen 32,35 ist im Winkel 34 schräg zur Horizontalen gerichtet, so daß diese Doppel- keulen 32,35 schrägsymmetrisch in die von der kreuzförmi¬ gen Innenausnehmung 4 freigelassenen Randbereiche einge- passt sind.

Damit bilden sich - ausgehend von einem Quersteg 36 - der durch die vorher beschriebene, nach aussen geöffnete keulenförmige Randausnehmung 3 definiert wird, Arme 20,21 im Material des Bandkörpers 2, welche die be¬ schriebenen Federeigenschaften aufweisen. Im Zwischen¬ raum zwischen den Armen 20,21 bilden sich hierbei Bereiche 22,29, die eine Kraftüberleitung in die Arme 20,21 bewirken.

Die bogenförmig oder keilförmig gewölbte Aussenwölbung 23 bildet eine Verstärkung des Bereiches 29, um eine Krafteinleitung auf die Arme 20,21 zu gewährleisten.

Die an den Armen 21 angeordneten Aussenwölbungen 25 sind so beschaffen, daß sie etwa den Innenwölbungen 26 entsprechen, so daß sich ein Armquerschnitt 21 mit relativ gleichbleibender Dicke ergibt.

Ansonsten ist charakteristisch für die vorliegende Ausführungsform, daß von der Lagerstelle, nämlich dem Bereich 22 ausgehend, sich die Arme in Richtung auf die Innenwölbungen 26,28 verjüngen und verschmälern.

Dadurch wird diese gleichmässige Spannungsverteilung erreicht und es hat sich gezeigt, daß Spannungspitzen lediglich im Bereich der Innenwölbungen 26,28 und der zugeordneten Innenwölbungen 24 sich ergeben, während die anderen Bereiche, insbesondere die Bereiche 22 und die Arme 20,21 eine niedrige Spannung bei gleich- massiger Spannungsverteilung aufweisen.

In Figur 7 ist ein Federband 1 dargestellt, dessen kreuzförmigen Innenausnehmungen 4 ebenfalls die Ver¬ engungen 27 besitzen, aber dessen Innenausnehmungen 5 rechteckförmig ausgebildet sind. Es fehlen außerdem die Außenwölbungen 23 im Kreuzbereich der kreuzförmigen Innenausnehmungen 4. Die Kraftanleitung erfolgt dann gleichermassen in die Arme 20 und 21.

In Figur 8 ist eine Ausführung des Federbandes 1 dar¬ gestellt, bei der auch die kreuzförmigen Innenausnehmun- gen 4 keine Einschnürungen besitzen. Zusätzlich sind die Längsachsen 33 der rechteckformigen Innenausnehmungen 5 zur Längsachse 18 des Federbandes 1 mit einem Winkel 34 geneigt. Die Außenwölbungen 23 entsprechen denen in Figur 6.

Eine weitere Ausführung des Federbandes 1 ist dadurch charakterisiert, daß sowohl im Kreuzbereich der Innen¬ ausnehmungen 4 als auch im Stegbereich 36 keulenförmige Randausnehmungen 3 vorhanden sind. In Figur 9, in der diese Weiterentwicklung des Federbandes 1 nach Figur

6 dargestellt ist, sind insbesondere die kreuzförmigen Innenausnehmungen 4 so umgestaltet, daß zwischen den nierenförmigen Innenausnehmungen 5 und den Randaus¬ nehmungen 3 einschließlich den Querstegen 36 etwa gleiche Materialbreiten realisiert werden. Es entstehen dadurch rechteckörmige Innenausnehmungen 4 mit zwei symmetri¬ schen, halbkreisförmigen Einschnürungen. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 10 enthält aus¬ schließlich kreuzförmige Innenausnehmungen 4 und er- weiterte Randausnehmungen 3. Die erweiterten

Randausnehmungen wurden durch Entfernen der Arme 21 in der Fig. 6 gewonnen. Die Randausnehmungen 3 erhalten dadurch die Form eines nach einer Seite offenen Recht¬ ecks mit bogenförmig eingeschnürten Seiten 39.

Zeichnungs-Legende

I Federband 26 Innenwölbung 2 Bandkörper 27 Verengung

3 Randausnehmung 28 Innenwölbung

4 Innenausnehmung 29 Bereich (kreuzförmig)

5 Innenausnehmung 30 Keule (nierenförmig)

6 Pfeilrichtung 31 Keule

7 Pfeilrichtung 32 Keule

8 Rohrschelle 33 Längsachse

9 Spannschloß 34 Winkel 10 Verzahnung 35 Keule

II Rohrschelle 36 Quersteg

12 Schlauchgummi 37 Verengung

13 Vertiefung 38 halbkreisform. Eischnurung

14 Winkel 39 bogenförmig eingeschn.Seite 15 Dehnung

16 Verformungsrest

17 Federung

18 Längsachse

19 Querachse 20 Arm

21 Arm

22 Bereich

23 Außenwölbung

24 Innenwölbung 25 Außenwölbung