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Es ist bekannt, zum Abdecken von Schächten Schachtabdeckungen zu verwenden, die aus einem Rahmen und einem in dem Rahmen liegenden Deckel bestehen. Je nach Anforderungen an die Sicherheit bzw. abhängig von der Größe des Deckels kann der Deckel einfach lose im Rahmen liegen oder der Deckel wird mit Schrauben im Rahmen gesichert, wie es z. B. aus der
DE 32 15 615 A1 bekannt ist.
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Die
DE 32 15 615 A1 offenbart eine Schachtabdeckung, in deren Rahmen eine Nut mit darin angeordneten Muttern vorgesehen ist. Die Nut erstreckt sich parallel zum Umfang der Schachtöffnung. Somit können in der Nut sitzende Muttern längs der Nut verschoben werden. Sie können aber nicht quer zur Nut verschoben werden und insbesondere nicht so aus der Nut herausgeschoben werden, dass sie letztendlich in die Schachtöffnung fallen.
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Die Schraubbefestigung des Deckels ist insbesondere bei Schachtabdeckungen notwendig, die wasserdicht ausgeführt sind.
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Die Schrauben, die den Deckel im Rahmen fixieren, werden über einen langen Zeitraum in aller Regel nicht betätigt. Andererseits sind sie auch bei abgedichteten Deckeln Kondensationsfeuchtigkeit ausgesetzt, so dass die Gewindeverbindung der Schrauben im Laufe der Zeit korrodiert. Hinzu kommen Stäube, die sich an dem Gewindeschaft festsetzen, und zwar insbesondere auch an jenem Teil der Schraube, der durch das Mutterngewinde hindurchführt und somit blank liegt.
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Das auf diese Weise verunreinigte oder durch Korrosion beschädigte Gewinde führt dazu, dass sich die Schraube praktisch nicht mehr aus der Gewindebohrung herausdrehen lässt. Entsprechend schwierig gestaltet sich die Aufgabe, einen solchen Deckel aus dem Rahmen zu demontieren.
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Wenn schließlich der Deckel unter weitgehender Beschädigung in Folge der Verwendung von Winkelschleifern zum Aufschneiden der verklemmten Schrauben entfernt ist, setzen sich die Probleme fort. Der Gewindeschaft der Schraube, der sich ohnehin nicht aus dem Gewindeloch herausdrehen ließ, verhindert das Einsetzen einer neuen Schraube. Die Schraube muss ausgebohrt und ein neues Gewinde geschnitten werden, um einen Deckel wieder festschrauben zu können. Das freihändige Ausbohren von Gewindeschäften ist meistens exzentrisch zu der ursprünglichen Gewindebohrung, so dass das nachgeschnittene Gewinde zu groß ist und die neuen Gewindegänge sich mit den alten Gewindegängen in chaotischer Weise überdecken.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine gesicherte Schachtabdeckung zu schaffen, die bei festgefressenen Schrauben kein Nachschneiden von Gewinden erfordert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schachtabdeckung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Bei der neuen Schachtabdeckung ist ein Rahmen vorgesehen, der eine Schulter aufweist, auf der der Verschlussdeckel aufliegt. Der Deckel ist mit Hilfe von Schrauben an dem Rahmen gesichert.
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Der Rahmen weist wenigstens einen käfigartigen Sitz auf, der zur Aufnahme einer Mutter bestimmt ist, wenn die Schraube durch den Deckel führt. Umgekehrt kann dieser käfigartige Sitz auch den Schraubenkopf aufnehmen, wenn die Mutter am Deckel vorgesehen ist.
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Zu dem käfigartigen Sitz gehören zwei parallele im Abstand zueinander verlaufende Wände, ein Boden und ein Dach. Zumindest im Dach ist eine Öffnung enthalten, die in Richtung auf den Deckel zeigt und die durch einen seitlichen Schlitz gleicher Nennweite zugänglich ist. Der Schlitz verläuft parallel zu den Seitenwänden.
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Im Falle der Verwendung von Muttern ist zusätzlich im Boden des käfigartigen Sitzes eine deckungsgleiche Öffnung mit einem deckungsgleichen Schlitz vorhanden.
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Wenn sich die Schraubverbindung bei der neuen Schachtabdeckung nur noch gewaltsam öffnen lässt, braucht keine abgerissene Schraube mehr ausgebohrt zu werden. Es genügt, wenn der Schraubenkopf aus dem käfigartigen Sitz zur Seite herausgezogen wird. Dabei gleitet der Schaft der Schraube durch den Schlitz im Dach des käfigförmigen Sitzes.
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Wenn die Befestigung erfolgt ist, indem eine Schraube durch den Deckel hindurchführt und der käfigartige Sitz eine Mutter aufgenommen hat, wird die Mutter samt dem darin steckenden Gewindeschaft zur Seite herausgezogen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn in Verbindung mit dem Rahmen der neuen Schachtabdeckung, die den käfigartigen Sitz enthält, Schrauben verwendet werden, die als Abreißschrauben konzipiert sind. Sollte sich das Gewinde in der Mutter verklemmen, kann mit einem definierten Drehmoment der Gewindeschaft abgedreht werden. Es ist kein Winkelschleifer erforderlich, um die Schraubsicherung des Deckels zu zerstören.
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Das Abreißdrehmoment der Schrauben wird zweckmäßigerweise so gewählt, dass die Schrauben die normale Sicherung des Deckels in dem Rahmen gewährleisten können. Andererseits ist das Drehmoment so klein, dass beim Abreißen der Schrauben keine bleibende Beschädigung am Rahmen erfolgt. Welche Drehmomente hierfür in Frage kommen, muss je nach Anwendungsfall aufgrund praktischer Erprobungen festgelegt werden.
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Besonders einfach werden die konstruktiven Verhältnisse, wenn der Rahmen mit einem Flansch versehen ist und dieser Flansch den Boden oder das Dach des käfigförmigen Sitzes bildet. Es ist auch möglich, den Rahmen mit einem vertikal verlaufenden Steg auszubilden und den käfigförmigen Sitz von dem Steg auskragend auszuführen. Dies bedeutet, dass die Wände an dem Flansch angeschweißt sind und auch der Boden und das Dach.
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Zumindest das Dach des käfigförmigen Sitzes sollte parallel zu einer Ebene liegen, die durch die Öffnung des Rahmens definiert ist. Der Boden kann durchaus so ausgerichtet sein, dass auch bei schräger Montage des Rahmens die Mutter nicht aus dem käfigförmigen Sitz herausfallen kann.
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Der Abstand der seitlichen Wände voneinander ist so gewählt, dass sie, wie Maul- oder Gabelschlüssel wirken und die Mutter bzw. den Schraubenkopf drehgesichert festhalten. Dabei sollte, zumindest in Richtung parallel zu den Seitenwänden, hinreichend Spiel zum Toleranzausgleich sein.
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Ein seitliches Spiel ist auch möglich, wenn beispielsweise als Mutter eine Vierkantmutter verwendet wird, die eine größere Schlüsselweitentoleranz verträgt als eine Sechskantmutter.
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Zur Befestigung des Deckels enthält dieser zweckmäßigerweise Durchgangsbohrungen, die mit den Sitzen im Rahmen fluchten. Durchgangsbohrungen lassen sich leicht abdichten und sind insbesondere bei der Verwendung von wasserdichten Schachtabdeckungen zu bevorzugen.
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Die Toleranzen beim Einbau lassen sich minimieren, wenn der Rahmen in sich geschlossen ist und ohne Unterbrechung die Öffnung umgibt. Dadurch liegt die relative Lage der einzelnen käfigförmigen Sitze zueinander fest und kann nicht durch den Einbau beeinträchtigt werden.
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Die Abdichtung wird erreicht, wenn die Schulterfläche um die Öffnung des Rahmens herumläuft.
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Die Größe der Deckel bei großen Schachtabdeckungen lässt sich reduzieren, wenn dem Rahmen wenigstens eine Quertraverse zugeordnet ist, die die Öffnung überspannt und als Auflage für zwei benachbarte Deckel dienen, die im Bereich der Quertraverse aneinander anstoßen. Es versteht sich, dass solche käfigförmigen Sitze auch im Bereich der Quertraverse angeordnet sein können und/oder dass der käfigförmige Sitz zur Befestigung der Quertraverse herangezogen werden kann.
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Im Übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.
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Beim Lesen der Figurenbeschreibung wird dem Fachmann obendrein klar, dass hier nur die Grundprinzipien der Erfindung erläutert sind, ohne auf alle denkbaren und sich zwanglos ergebenden Alternativen einzugehen. Die Vielfalt der Abwandlungen ist zu groß, und würde den Umfang der Patentanmeldung unnötig aufblähen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Schachtabdeckung in einer perspektivisch schematischen Darstellung;
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2 einen Ausschnitt aus dem Rahmen der Schachtabdeckung nach 1 und
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3 eine der Schrauben zur Befestigung der Deckel an dem Rahmen in einer perspektivischen Darstellung.
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1 zeigt in einer perspektivischen Draufsicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schachtabdeckung 1. Zu der Schachtabdeckung 1 gehört ein in sich geschlossener Rahmen 2, der eine rechteckige Öffnung 3 umgrenzt. Der Rahmen 2 dient der Aufnahme von Schachtdeckeln 4, und zwar in diesem Falle der Aufnahme von zwei Schachtdeckeln 4, von denen der eine herausgenommen ist, um einen Blick auf die Struktur und den Aufbau des Rahmens 2 zu ermöglichen. Entsprechend den jeweils gewählten Abmessungen kann der Rahmen vergrößert werden, um mehr als zwei Schachtdeckel 4 nebeneinander auf Stoß anzuordnen.
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Der Rahmen 2 setzt sich aus zwei zueinander parallelen Längsholmen 5, 6 sowie zwei Querholmen 7 und 8 zusammen. Die beiden Längsholme 5, 6 sind parallel zueinander ebenso, wie dies für die Querholme 7 und 8 zutrifft, die rechtwinklig zu den Längsholmen 5, 6 verlaufen.
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Mittig zwischen den beiden Querholmen 7, 8 verläuft eine Quertraverse 9, die sich auf den Längsholmen 5, 6 abstützt.
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Das Querschnittsprofil der Längsholme 5, 6 ist untereinander gleich und entspricht dem Querschnittsprofil der Querholme 7 und 8.
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Sämtliche Holme 5, 6, 7, 8, sind auf der Außenseite mit einem Schutzflansch 11 versehen, der schräg geneigt von einer oberen Kante oder Scheitellinie 12 in Richtung auf den Boden verläuft, der in der 1 nicht gezeigt ist. Der schräg verlaufende Schutzflansch ist unter einem Winkel von ca. 45° geneigt.
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Die Deckel 4 sind mit dem Rahmen 2 verschraubt. Hierzu enthalten die Deckel 4 Durchgangsbohrungen 13, durch die Schrauben 14 (3) hindurchführen. Jeder Durchgangsbohrung in den Deckel 4 entspricht ein käfigförmiger Sitz 15 an dem Rahmen 2.
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Das genaue Querschnittsprofil der Holme 5, 6, 7, 8 ergibt sich aus der perspektivischen Ausschnittsdarstellung von 2. Diese Figur zeigt einen Ausschnitt, dort wo der Längsholm 5 mit dem Querholm 8 zusammenstößt. Die anderen Ecken sind entsprechend ausgebildet.
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Wie zu erkennen ist, schließt sich an den Schutzflansch 11, der bei der Scheitellinie 12 endet, eine vertikal nach unten führender Steg 16 an. Er geht an seinem unteren Ende in einen horizontal verlaufenden Flansch 17 über. Der vertikale Steg 16 und der Flansch 17 bilden eine Innenecke 18. Der Flansch 17 dient als Schulterfläche, auf der der Deckel 4 entsprechend aufliegt. Die Schulterfläche 17 läuft ununterbrochen längs der Umfangserstreckung des Rahmens 2. Sie kann als Auflage für eine Dichtung dienen, falls die Deckel 4 gegenüber dem Rahmen 2 abzudichten sind.
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Die Tiefe der Schulterfläche, d. h. die Abmessungen in radialer Richtung, bezogen auf die Öffnung 3, ergeben sich aus dem jeweiligen Festigkeitserfordernissen.
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Der Flansch 17 endet in radialer Richtung an einer Außenecke 19, an der der Flansch 17 einstückig in einen Steg 21 übergeht, der nach unten in die durch die Schachtabdeckung 1 zu verschließende Öffnung hineinragt. Dieser Steg 21 endet wiederum an einer Innenecke 22 und geht dort in einen Flansch 23 über, der sich in horizontaler Richtung erstreckt und an einer geraden freien Kante 24 endet.
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Die Darstellung der Decke des Rahmens 2 ist schematisiert. Die Stoßstelle, an der die Profile der Holme 5 und 8 ineinander übergehen, lässt deswegen auch keine Fügestellen erkennen, obzwar die Profile dort in entsprechender Weise ausgeklinkt und auf Stoß miteinander verschweißt sind.
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An dem unteren Flansch 23 sind an den entsprechenden Stellen die bereits erwähnten käfigförmigen Sitze 15 ausgebildet. Der in 2 erkennbare käfigförmige Sitz 15 ist entsprechend vergrößert dargestellt. Zu ihm gehören zwei Seitenwände 25 und 26 sowie ein Boden 27. Sein Dach wird von dem Flansch 23 gebildet. Die Teile sind entsprechend miteinander verschweißt, wobei bei der Darstellung aus Übersichtlichkeitsgründen auf eine schweißgerechte Konstruktion keine Rücksicht genommen ist.
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Die beiden Wände 25 und 26 sind gleich hoch und erstrecken sich parallel zueinander. Sie laufen rechtwinklig zu der Kante 24 bzw. einer durch den Steg 21 definierten vertikalen Ebene.
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Der Boden 27 wird von einer ebenen Platte gebildet, die entsprechend der Höhe der beiden Seitenwände 25 und 26 parallel zu der Unterseite des Flansches 23 liegt. Auf diese Weise entsteht zwischen dem Flansch 23, den beiden Seitenwänden 25 und 26 sowie dem Boden 27 ein im Querschnitt gesehen rechteckiger Mutternschacht, der an der freien Kante 24 des Flansches 23 mit einer rechteckigen Schachtöffnung 28 beginnt. Der so gebildete Mutternschacht kann an der der Schachtöffnung 28 gegenüber liegenden Seite von einer weiteren in der Zeichnung nicht erkennbaren Rückwand abgeschlossen sein. Hierdurch erhält der Sitz die Gestalt einer Tasche, die ein zu tiefes Einführen einer Mutter automatisch verhindert.
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Mittig zwischen den beiden Seitenwänden 25 und 26 enthält der Flansch 23 einen Schlitz 31, der an der von der Kante 24 abliegenden Seite in einer halbkreisförmig verlaufenden Wand 32 endet. Der Schlitz 31 beginnt bzw. durchsetzt die Kante 24.
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Deckungsgleich mit dem Schlitz 31 enthält der Boden 27 ebenfalls einen Schlitz 33 mit gleichen Abmessungen und gleicher Form. Auch dieser Schlitz 33 öffnet sich in Richtung jener Kante des Bodens 27, der unterhalb der freien Kante 24 des Flansches 23 liegt.
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Der von den Wänden 25, 26 dem Boden 27 und dem Flansch 23 begrenzte Mutternschacht dient der Aufnahme einer Vierkantmutter 34, die ein Durchgangsgewinde 35 enthält. Die Schlüsselweite der Vierkantmutter 34 entspricht dem Abstand, den die beiden Wände 25 und 26 voneinander haben, so dass die Vierkantmutter 34 mit hinreichend Spiel zwischen die Wände 25 und 26 eingeschoben werden kann, ohne sich jedoch zwischen den Wänden drehen zu können. Auf diese Weise ist ein Toleranzausgleich möglich und die Vierkantmutter 34 kann sich geringfügig in Längsrichtung des Flansches 23 bewegen.
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Auch der Schlitz 31 ist in Richtung senkrecht zu der freien Kante 24 etwas tiefer als es der Nennlage der Gewindebohrung 35 entspricht. Hierdurch ist ein Toleranzausgleich in der entsprechenden Richtung möglich.
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Die lichte Weite zwischen der Unterseite des Flansches 23 und der Oberseite des Bodens 27 entspricht der Dicke der Vierkantmutter 34.
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Im montierten Zustand enthält jeder käfigförmige Sitz 15 eine solche Vierkantmutter 34. Im eingesetzten Zustand ist die Gewindebohrung 35 durch den Schlitz 31 von oben her frei zugänglich. Die Ränder des unteren Schlitzes 33 ragen ebenfalls nicht in das Lichtraumprofil der Gewindebohrung 35, sondern haben hiervon einen entsprechend großen Abstand, selbst dann, wenn die Mutter 34 an einer der beiden Seitenwände 25 oder 26 flächig anliegt.
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Ein versehentliches Herauschieben der Mutter 34 aus der Tasche 28 bei der weiter unten ausführlich erläuterten Handhabung kann verhindert werden, wenn der Boden 27 an der Öffnung 28 unter Ausbildung einer niedrigen Leiste nach oben aufgekantet ist. Die verbleibende Öffnung 28 muss ausreichen, um die Mutter 34 einführen zu können.
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Die Schrauben zur Befestigung des Deckels 4 sind in 3 vergrößert dargestellt. Es handelt sich hierbei um Schrauben mit einem Sechskantkopf 36 von dessen Unterseite ein zylindrisch glatter Schaft 37 ausgeht. Am freien Ende des Schachtes 37 ist ein Gewinde 38 ausgebildet, das den gleichen Außendurchmesser wie der Schaft 37 hat und das in seinen Nennmaßen mit der Gewindebohrung 35 übereinstimmt.
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Im Bereich des zylindrischen Teils des Schaftes 37 enthält dieser eine in Umfangsrichtung verlaufende geschlossene Nut 39. Die Nut 39 hat einen rechteckigen Querschnitt und dient der Verminderung der Zugfestigkeit und der Torsionsfestigkeit der Schraube 14.
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Die Funktionsweise der insoweit erläuterten Anordnung ist wie folgt:
Vor dem Einsetzen der Deckel 4 in den Rahmen 2 werden sämtliche käfigförmigen Sitze 15 mit den Muttern 34 bestückt. Sie werden ungefähr mittig zwischen den Wänden 25, 26 eingesetzt, entsprechend der Solllage, und sie befinden sich auch in dem mittleren Bereich der Toleranz, gesehen in Längsrichtung des Schlitzes 31 bzw. 33. Nachdem die Vorbereitungen soweit getroffen sind, kann die Mitteltraverse 9 eingelegt werden und es werden anschließend die beiden Deckel 4 in den Rahmen 2 eingelegt. Wenn die Deckel 4 lagerichtig liegen, fluchtet mit jeder der Durchgangsbohrungen 13 ein darunter befindlicher käfigförmiger Sitz 15. Nunmehr werden in die Bohrungen 13 die Schrauben 14 eingeführt und in die Muttern 34 eingeschraubt. Zum besseren Einfädeln kann jede der Schrauben 14 an ihrem freien Ende mit einer kegelförmigen Spitze 40 versehen sein.
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Damit die Schraubenköpfe 36 nach oben über die Deckel 4 nicht überstehen, sind die Bohrungen 13 mit entsprechenden Senkungen versehen.
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Im angezogenen Zustand verspannen die Schrauben 14, im gezeigten Ausführungsbeispiel pro Deckel insgesamt vier, den Deckel 4 in der Nähe seiner Ecken mit dem darunter befindlichen Rahmen. Die Schraube 14 ist so lang, dass sie mit ihrem Gewindeschaft 38 nach unten durch die betreffende Mutter 34 hindurchführt.
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Die Schrauben 14 werden mit einem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen, das ausreicht, den Deckel 4 hinreichend zu verspannen, ohne jedoch in die Nähe der Belastungsgrenze des Schaftes 37 im Bereich der Nut 39 zu kommen.
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Zum Entnehmen des Deckels 4 werden zunächst die Schrauben 14 herausgedreht. Sollte hierbei das nach unten überstehende Gewinde 38 einer der Schrauben 14 so verschmutzt sein, dass die Schraube nicht mehr aus der Mutter 34 herausgedreht werden kann, genügt es, das Lösemoment weiter zu erhöhen, bis die Schraube im Bereich der Nut 39 abreißt. Die Nut 39 befindet sich vorzugsweise unterhalb der Schulter 17, damit der Deckel 4 nach dem Abreißen der betreffenden Schraube 14 auf der Schulter 17 so bewegt werden kann, als sei die Schraube tatsächlich vollständig herausgedreht. In der Tat ist sie jedoch im Bereich der Nut 39 gewaltsam abgewürgt worden.
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Nach der Entnahme des Deckels 4 kann der festgefressene Schaft 37 der abgerissenen Schraube samt der darauf festsitzenden Mutter 34 in Richtung auf die Schachtöffnung 28 aus dem Mutternschacht des käfigförmigen Sitz 15 herausgenommen werden. Der Mutternschacht des käfigförmigen Sitzes 15 öffnet in dieselbe Richtung, wie auch die beiden Schlitze 31 und 33 in dem Boden 27 und dem Dach des käfigförmigen Sitzes 15.
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Vor dem Wiedereinbau des Deckels kann eine neue Mutter 34, wie oben beschrieben, eingesteckt werden.
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Aus der Beschreibung ist zu ersehen, dass ohne besondere Werkzeuge jederzeit die Deckel 4 wieder demontiert werden können, selbst dann, wenn sich die Schrauben 14 nicht mehr aus den Muttern 34 herausdrehen lassen. Die zerstörten Reste der Schrauben können auch ohne Zuhilfenahme eines weiteren Werkzeugs aus dem Rahmen 2 herausgenommen werden, damit neue funktionsfähige Muttern 34 eingesetzt werden können.
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Es bedarf keiner weiteren Erläuterung, dass solche käfigförmigen Sitze 15, wie sie an der Unterseite des Flansches 23 vorgesehen sind, auch im Bereich der Querholme oder der Quertraverse 9 verwendet werden können. Sie können auch zum Befestigen der Quertraverse 9 im Rahmen 2 verwendet werden. Außerdem sind derartige käfigförmige Sitze mit deckungsgleichen Schlitzen im Dach und im Boden auch an der Unterseite der Schulter 17 verwendbar, oder sie können auskragend auf der Innenseite des Stegs 21 angebracht sein.
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Es bedarf auch keiner zusätzlichen bildlichen Darstellung, um zu verstehen, dass anstatt die Mutter 34 in dem käfigförmigen Sitz 15 unterzubringen, auch der Schraubenkopf 36 in den Mutternschacht eingeführt werden kann. Die Mutter befindet sich dann in der Ansenkung des Durchgangsloches 13.
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Falls der Schraubenkopf in dem käfigförmigen Sitz 15 untergebracht wird, braucht der Boden 27 den Schlitz 33 nicht zu enthalten. Es genügt, wenn lediglich der Schlitz 31 im Dach bzw. dem Flansch 23 enthalten ist.
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Der Rahmen einer Schachtabdeckung enthält käfigförmige Sitze zur Aufnahme von Muttern. Durch den Boden und das Dach des käfigförmigen Sitzes führen jeweils deckungsgleiche Schlitze von derselben Seite herein. Auf diese Weise ist es möglich, werkzeuglos eine Mutter zu entnehmen, in der sich der Gewindeschaft einer Abreißschraube festgefressen hat.
