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Die Erfindung betrifft eine Sicherungsanordnung eines ersten Befestigungselements an einem zweiten Befestigungselement nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Die
DE 20 2007 011 69 U1 offenbart eine Vorrichtung zum mechanischen Verschluss von Behältern und Abdeckungen sowie Türen mit einem Rohr, welches ausfahrbare Sperrbolzen umfasst. Das Rohr kann in einen Rohrschaft eingesteckt und mit diesem fest verriegelt werden, damit die Behälter und Abdeckungen mechanisch nicht mehr zu öffnen sind. Das Rohr mit den Sperrbolzen kann nur durch ein elektrisches Funksignal geöffnet bzw. entsperrt werden.
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Darüber hinaus sind aus dem allgemeinen Stand der Technik Sicherungsanordnungen eines ersten Befestigungselement an einem mit dem ersten Befestigungselement verbundenen zweiten Befestigungselement bekannt, bei welchen wenigstens ein Sicherungselement vorgesehen ist und die gegenseitige Verbindung der Befestigungselemente lediglich unter Zerstörung des Sicherungselements aufhebbar ist.
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Die Befestigungselemente dienen beispielsweise dazu, eine Tür oder dergleichen Flügelelement in einer Schließstellung an einem Aufbau eines Kraftwagens zu halten. Das Flügelelement ist dabei lediglich nach Aufheben der gegenseitigen Verbindung der Befestigungselemente aus der Schließstellung in eine Offenstellung bewegbar. Da zum Aufheben der Verbindung der Befestigungselemente das Sicherungselement zerstört werden muss, kann ein missbräuchliches Bewegen des Flügelelements in die Offenstellung entdeckt werden. Das Sicherungselement fungiert somit als Plombe bzw. Siegelelement.
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Die bekannten Sicherungsanordnungen weisen dabei den Nachteil auf, dass das Sicherungselement relativ einfach zu zerstören und die gegenseitige Verbindung der Befestigungselemente relativ einfach aufzuheben ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sicherungsanordnung der eingangs genannten derart weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Sicherheit gegen unerwünschtes Aufheben der gegenseitigen Verbindung der Befestigungselemente ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Sicherungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Bei einer solchen Sicherungsanordnung eines ersten Befestigungselements an einem mit dem ersten Befestigungselement verbundenen zweiten Befestigungselement ist ein Sicherungselement vorgesehen. Die gegenseitige Verbindung der Befestigungselemente ist dabei lediglich unter Zerstörung des Sicherungselements aufhebbar.
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Erfindungsgemäß sind an den Befestigungselementen, die in einer Verbindungsrichtung miteinander verbunden sind, jeweilige, voneinander abgewandte Flächen vorgesehen. Die Flächen verlaufen schräg oder senkrecht zur Verbindungsrichtung und sind jeweils von dem Sicherungselement hintergriffen. Dabei ist wenigstens eines der Befestigungselemente zumindest teilweise in dem Sicherungselement aufgenommen. Mit anderen Worten umgibt das Sicherungselement das wenigstens eine Befestigungselement außenumfangseitig zumindest teilweise.
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Durch das Hintergreifen der Flächen ist ein unerwünschtes und insbesondere zerstörungsfreies Entfernen bzw. Lösen des Sicherungselements von den Befestigungselementen nicht oder nur unter sehr hohem Aufwand möglich. Durch das Sicherungselement ist somit die gegenseitige Verbindung der Befestigungselemente gegen ein unerwünschtes Aufheben besonders effizient und effektiv gesichert. So kann ein missbräuchliches Lösen der Befestigungselemente vermieden oder zumindest entdeckt werden, da das Sicherungselement zum Losen der Befestigungselemente Irreversibel zerstört werden muss.
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Infolge der zumindest teilweisen Aufnahme des wenigstens einen Befestigungselements in dem Sicherungselement ist auch ein Zugang zu dem wenigstens einen Befestigungselement erschwert bzw. vermieden, so dass die Verbindung der Befestigungselemente nicht missbräuchlich aufgehoben werden kann.
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Die erfindungsgemäße Sicherungsanordnung birgt ferner den Vorteil, dass das Sicherungselement auf einfache Weise und insbesondere ohne Sonderwerkzeug zu montieren ist. Ferner müssen die Befestigungselemente nicht angepasst bzw. verändert werden, um durch das Sicherungselement gesichert werden zu können. Mit anderen Worten beeinflusst das Sicherungselement die Fertigung der Befestigungselemente nicht. Zudem hat das Sicherungselement keinen Einfluss auf die erwünschte Funktion der Befestigungselemente.
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Aufgrund der sicheren Zerstörung des Sicherungselements, um die Verbindung der Befestigungselemente aufzuheben, kann das Sicherungselement nicht wiederverwendet werden. So ist ein missbräuchliches Lösen der gegenseitigen Verbindung der Befestigungselemente sicher erkennbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Sicherungselement mit einer eindeutigen Identifikationsmarkierung versehen. Wird ein erstes Sicherungselement missbräuchlich zerstört und entfernt, um die Befestigungselemente missbräuchlich voneinander lösen zu können, und wird anschließend ein zweites Sicherungselement anstelle des ersten Sicherungselements verwendet, so trägt das zweite Sicherungselement eine andere eindeutige Identifikationsmarkierung als das erste Sicherungselement. So kann das missbräuchliche Lösen der Befestigungselemente auf sichere Weise erkannt werden. Dabei stellt das Sicherungselement der erfindungsgemäßen Sicherungsanordnung eine besonders große Fläche bereit, welche mit der eindeutigen Identifikationsmarkierung versehen werden kann.
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Bevorzugt ist das Sicherungselement aus einem temperaturfesten Werkstoff, insbesondere einem Stahl gebildet. So kann beispielsweise auch ein mit relativ hohen Temperaturen belastetes Bauteil, welches mittels der Befestigungselemente an einem Halteelement, beispielsweise eines Kraftwagens, befestigt ist, vor einem unerwünschten Ausbau geschützt werden. Das Sicherungselement wird dabei von den hohen Temperaturen in seiner Funktion nicht negativ beeinträchtigt.
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Bei einem ersten der Befestigungselemente kann es sich beispielsweise um eine Mutter handeln, welche auf das andere, als Bolzen ausgebildete Befestigungselement aufgeschraubt ist. Alternativ kann es sich bei dem ersten Befestigungselement um eine Schraube, einen Steckbolzen oder dergleichen handelt.
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Durch entsprechende Wahl des Werkstoffes des Sicherungselements kann dieses beispielsweise Temperaturen bis zu 600° über einen vorgebbaren Zeitraum, Temperaturwechselzyklen, Erschütterungen, Schwingungen sowie korrosive Einflüsse, beispielsweise Kontaktkorrosion, aggressive Mitteln wie Salzlösungen oder Abgasbestandteile zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen und die gegenseitigen Verbindungen der Befestigungselemente vor einem missbräuchlichen Lösen schützen. So kann die erfindungsgemäße Sicherungsanordnung zum Beispiel dazu genutzt werden, einen unerwünschten Ausbau einer Abgasanlagenkomponente, beispielsweise eines Partikelfilters, eines Kraftwagens zu vermeiden bzw. zu erkennen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1a ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer Sicherungsanordnung einer Mutter an einem Bolzen, auf welchen die Mutter aufgeschraubt ist, bei welcher ein Sicherungselement vorgesehen ist und die gegenseitige Verbindung der Mutter mit dem Bolzen lediglich unter Zerstörung des Sicherungselements aufhebbar ist, wobei jeweilige, an der Mutter und an dem Bolzen vorgesehene Flächen durch das Sicherungselement hintergriffen sind;
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1b ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Sicherungsanordnung gemäß 1a;
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1c eine schematische Draufsicht eines Sperrelements der Sicherungsanordnung gemäß den 1a bis 1b.
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2a eine schematische Seitenansicht der Sicherungsanordnung gemäß 1a;
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2b eine schematische Seitenansicht der Sicherungsanordnung gemäß 1b;
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3 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Sicherungsanordnung gemäß den 1a bis 2b;
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4 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Sicherungsanordnung gemäß 3;
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5 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Sicherungsanordnung gemäß den 1 bis 4 und
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6 eine schematische Schnittansicht der Sicherungsanordnung gemäß 5.
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Die 1a zeigt eine Sicherungsanordnung 10 eines ersten Befestigungselements in Form einer Mutter 12 an einem zweiten Befestigungselement in Form eines Bolzens 14. Dabei ist die Mutter 12 über jeweilige Gewinde auf den Bolzen 14 aufgeschraubt. Bei der Sicherungsanordnung 10 ist ein Sicherungselement 16 vorgesehen. Die gegenseitige Verbindung der Mutter 12 mit dem Bolzen 14 ist dabei lediglich unter Zerstörung des Sicherungselements 16 aufhebbar. Mit anderen Worten muss das Sicherungselement 16 irreversibel zerstört werden, um die Mutter 12 von dem Bolzen 14 abzuschrauben.
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Zur Herstellung der Sicherungsanordnung 10 wird zunächst die Mutter 12 auf dem Bolzen 14 aufgeschraubt. Nach der Verschraubung wird die Schraubverbindung der Mutter 12 mit dem Bolzen 14 mit dem Sicherungselement 16, welches vorliegend als Siegelhülse ausgebildet ist, überdeckt. Wie der 1a zu entnehmen ist, sind dabei die Mutter 12 und der Bolzen 14 jeweils teilweise in dem Sicherungselement 16 aufgenommen. Zur Sicherung der Schraubverbindung sind jeweilige, an der Mutter 12 und dem Bolzen 14 vorgesehene, voneinander abgewandte Flächen 18, 20 von dem Sicherungselement 16 hintergriffen.
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Die Mutter 12 und der Bolzen 14 sind in einer durch einen Richtungspfeil 22 angedeuteten Verbindungsrichtung miteinander verbunden, d. h. miteinander verschraubt. Die Mutter 12 und der Bolzen 14 sind dabei in einer zur Verbindungsrichtung entgegengesetzt verlaufenden Demontagerichtung, welche ebenso durch den Richtungspfeil 22 angedeutet ist, voneinander zu lösen.
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Wie ersichtlich ist, verlaufen die Flächen 18, 20 zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Verbindungsrichtung bzw. zur Demontagerichtung. Da nun die Flächen 18, 20 von dem Sicherungselement 16 hintergriffen sind, ist ein Lösen der Mutter 12 von dem Bolzen 14 durch das Sicherungselement 16 verhindert. Ferner ist es nicht möglich, das Sicherungselement 16 zerstörungsfrei von der Mutter 12 und dem Bolzen 14 zu lösen.
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Soll die Mutter 12 von dem Bolzen 14 gelöst werden, so muss dazu zunächst das Sicherungselement 16 irreversibel zerstört werden. Dies bedeutet, dass eine unerwünschte Aufhebung der Verbindung der Mutter 12 mit dem Bolzen 14 an der Zerstörung des Sicherungselements 16 erkennbar ist.
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Wie der 1a ferner zu entnehmen ist, ist die an der Mutter 12 vorgesehene hintergriffene Fläche 18 durch eine Stirnseite der Mutter 12 selbst gebildet. Die am Bolzen 14 vorgesehene, d. h. dem Bolzen 14 zugeordnete hintergriffene Fläche 20 ist durch eine in der 1c gezeigte Sperrscheibe 24 gebildet bzw. bereitgestellt, welche an einem Anschlag 26 des Bolzens 14 abgestützt und mittels der Mutter 12 am Anschlag 26 und damit am Bolzen 14 gehalten wird.
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Zeitlich bevor die Mutter 12 auf dem Bolzen 14 aufgeschraubt wird, wird die Sperrscheibe 24 zunächst auf den Bolzen aufgefädelt. Anschließend wird die Mutter 12 mit dem Bolzen 14 verschraubt, wodurch die Sperrscheibe 24 mit dem Anschlag 26 verspannt wird. Die Siegelhülse (Sicherungselement 16) ist dabei so ausgeführt, dass sie in der vorher unterlegten Sperrscheibe 24 mit jeweiligen Widerhaken 28 verrastet und so den Zugang zur Mutter 12 unmöglich macht.
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Der Widerhaken 28 des Sicherungselements 16 ist dabei durch einen in Umfangsrichtung des Sicherungselements 16 umlaufend angestellten Kragen gebildet. Die Widerhaken 28 der Sperrscheibe 24 sind durch ausgestellte und in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Flügel gebildet. Die Flügel können entsprechend auch bei dem Sicherungselement 16 die Widerhaken 28 bilden. Entsprechend kann der Kragen des Sicherungselements 16 die Widerhaken 28 der Sperrscheibe 24 bilden.
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Soll die Siegelhülse (Sicherungselement 16) in Demontagerichtung abgezogen werden, so verhaken sich die Widerhaken 28. Das bedeutet, dass die Siegelhülse nicht entfernt werden kann, ohne sie zu zerstören.
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Das Sicherungselement 16 umfasst vorliegend eine Siegelkappe 30 sowie einen Rastring 32, durch welchen der Widerhaken 28 des Sicherungselements 16 gebildet ist. Die Siegelkappe 30 und der Rastring 32 sind über eine Perforation 34 miteinander verbunden. Die Perforation 34 stellt dabei eine Sollbruchstelle dar, an welcher das Sicherungselement 16 zum Lösen von der Mutter 12 und dem Bolzen 14 zerstört wird. Soll die Schraubverbindung der Mutter 12 und dem Bolzen 14 gelöst werden, so wird die Siegelkappe 30 an der Perforation 34 von dem Rastring 32 getrennt und abgezogen. Das durch das Sicherungselement 16 bereitgestellte Siegel ist damit zerstört.
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Wie der 5 zu entnehmen ist, kann der Rastring 32 optional wenigstens eine Einprägung 36 aufweisen. Der Rastring 32 kann beispielsweise drei Einprägungen 36 aufweisen. Die Einprägung 36 bzw. die Einprägungen 36 fungieren als Verdrehschutz und ragen in Freiräume der Sperrscheibe 24 hinein. Bei Verdrehen der Siegelkappe 30 wird damit der Rastring festgehalten und die Siegelkappe 30 löst sich an der Perforation 34.
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An der Siegelkappe 30 kann beispielsweise ein Werkzeugangriff, wie beispielsweise ein Außensechskant 38, und/oder ein Gewindestück 40 angeformt sein. Dadurch kann die Siegelhülse auf den Bolzen 14 aufgeschraubt werden, bis sie verrastet. Beim Lösen kann über ein Werkzeug, insbesondere einen Schraubenschlüssel, die Siegelhülse abgeschraubt werden. Durch die Verdrehsicherung dreht sich dabei nur die Siegelkappe 30, während der Rastring 32 festgehalten wird. Dadurch werden die Siegelkappe 30 und der Rastring 32 an der Perforation 34 voneinander gelöst.
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Wie insbesondere den 2a und 2b zu entnehmen ist, stellt die Siegelhülse eine außenumfangseitige Mantelfläche 42 bereit, welche ausreichend Platz bietet für eine eindeutige Identifizierungsmarkierung. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Identnummer, einen Barcode oder Matrixcode handeln. Die eindeutige Identifikationsmarkierung kann beispielsweise mittels Lasergravur an der außenumfangseitige Mantelfläche 42 ausgebildet sein.
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Die Mutter 12 und der Bolzen 14 dienen beispielsweise dazu, ein Bauteil eines Kraftwagens an einem korrespondierenden Halteelement zu befestigen. Bei dem Bauteil handelt es sich beispielsweise um eine Komponente, beispielsweise einen Dieselpartikelfilter, eines Abgastrakts des Kraftwagens. Eine solche Komponente des Abgastrakts wird während des Betriebs des Kraftwagens mit relativ hohen Temperaturen beaufschlagt. Um eine unerwünschte Beschädigung des Sicherungselements 16 zu vermeiden, ist diese wie auch die Sperrscheibe 24 aus einem temperaturbeständigen Werkstoff wie beispielsweise Edelstahl gebildet. Für weniger temperaturbelastete Anwendungsfälle können auch anderweitige Werkstoffe wie beispielsweise niederwertige Eisenwerkstoffe sowie Nichteisen-Metalle oder Kunststoffe verwendet werden.
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Wie der 3 zu entnehmen ist, kann es sich bei dem ersten Befestigungselement auch um eine Schraube 44 handeln, welche in ein damit korrespondierendes zweites Befestigungselement wie beispielsweise ein Halteelement 46 eingeschraubt ist. Ebenso kann es sich bei dem ersten Befestigungselement um einen Steckbolzen 48 handeln, welcher in ein damit korrespondierendes Halteelement 46 eingesteckt ist. Die zweite Fläche 20 ist bei der Sicherungsanordnung 10 gemäß den 3 und 4 nicht durch ein separat von dem Halteelement 46 ausgebildetes Element wie die Sperrscheibe 24 sondern durch das Halteelement 46 selbst gebildet. Hierbei bilden jeweilige Auflagen für die Schraube 44 bzw. für den Steckbolzen 48 einen Freiraum mit Hinterschnitt, damit das Sicherungselement 16 die zweite Fläche 20 hintergreifen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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