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Die Erfindung betrifft eine Scheibenanordnung, die bspw. wie eine Unterlegscheibe verwendet werden kann, sowie ein Verschlusselement hiermit. Das Verschlusselement kann zur Verbindung von Bauteilen einen Bolzen und ein mit diesem verbindbares Befestigungselement aufweisen. Dem Bolzen und/oder dem Befestigungselement ist dabei ein zur Übertragung einer Spannkraft von dem Bolzen und/oder dem Befestigungselement auf wenigstens eines der Bauteile die Scheibenanordnung zugeordnet.
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Derartige Verschlusselemente sind beispielsweise als eine Schraube oder ein Schnellverschluss (z.B. 1/4 Drehverschluss wie aus der
US 2 368 713 A oder der
US 2 378 122 A bekannt, ein Schnellverschluss mit einer geteilten Mutter ähnlich der
US 3 702 628 A oder ein Ratschenverschluss ähnlich der
DE 14 50 944 A ) ausgebildet und haben die Aufgabe, zwei oder mehr Bauteile zusammenzuhalten bzw. aneinander zu befestigen. Die Bauteile weisen hierzu Durchgangsöffnungen auf, die miteinander in Überdeckung gebracht werden können, so dass der Bolzen durch die Durchgangsöffnungen geführt und mit dem Befestigungselement verbunden werden kann. Um die hierbei auftretende Spannkraft in die Bauteile zu übertragen, können an dem Kopf des Bolzens und/oder an dem Befestigungselement Unterlegscheiben vorgesehen sein, deren Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser der jeweiligen Durchgangsöffnung ist.
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In einigen Anwendungsfällen kann es erforderlich sein, eine bestimmte Vorspannung mit einem derartigen Verschlusselement zu erzeugen. Bei einigen Sicherheitsanwendungen ist dabei gefordert, dass die Vorspannkraft begrenzt wird. So soll bei Auftreten einer Kraft, die deutlich über der gewünschten Vorspannkraft liegt, eine Trennung der Bauteile erfolgen. Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn die Bauteile sich schlagartig voneinander trennen. Bei einer herkömmlichen Unterlegscheibe ist dies nicht möglich. Üblicherweise ist eine Unterlegscheibe auch so stark belastbar, dass bspw. im Bereich von Leichtbaustrukturen aus Faserverbundwerkstoffen die zu verbindenden Bauteile beschädigt werden, bevor die Unterlegscheibe versagt und zerstört wird.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenanordnung sowie ein Verschlusselement zu schaffen, die bei definierter Belastung schlagartig trennbar sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Scheibenanordnung gemäß Anspruch 1 und ein Verschlusselement gemäß Anspruch 5. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass bei einer Scheibenanordnung ein äußeres Scheibenelement, das eine erste Öffnung mit einem in dieser ausgebildeten ersten Aufnahmebereich aufweist, und wenigstens ein Federelement vorgesehen ist, das in seinem unbelasteten Zustand in die erste Öffnung ragend in den ersten Aufnahmebereich eingreift und elastisch derart verformbar ist, dass das Federelement nicht wesentlich in die erste Öffnung ragt. Mit anderen Worten verhindert das Federelement in seinem unbelasteten Zustand, dass ein anderes Bauteil, bspw. ein Bolzenkopf, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der ersten Öffnung entspricht, die erste Öffnung frei passieren kann. Wenn dagegen das wenigstens eine Federelement elastisch verformt wird, d.h. es wird entweder so stark aufgeweitet oder so stark komprimiert, dass es etwa den Durchmesser der ersten Öffnung hat, kann ein anderes Bauteil durch die erste Öffnung treten.
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Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Scheibenanordnung neben dem äußeren Scheibenelement mit der ersten Öffnung und dem wenigstens einen Federelement auch ein inneres Scheibenelement, das in der ersten Öffnung axial verschiebbar aufgenommen ist und eine zweite Öffnung sowie auf seiner Außenseite einen zweiten Aufnahmebereich aufweist. Dabei greift das wenigstens eine Federelement in seinem unbelasteten Zustand lösbar in den ersten und den zweiten Aufnahmebereich ein. Auf diese Weise wird mit dem Federelement eine axiale Relativbewegung zwischen dem äußeren Scheibenelement und dem (optionalen) inneren Scheibenelement verhindert. Unter Einwirkung einer Axialkraft auf die beiden Scheibenelemente kann sich das wenigstens eine Federelement elastisch so verformen, dass der Eingriff mit einem der Aufnahmebereiche gelöst wird. Das Federelement wirkt somit als eine Sollbruchstelle, die bei Überschreiten einer voreinstellbaren Kraft schlagartig die Verbindung zwischen den beiden Scheibenelementen oder zwischen der äußeren Scheibe und einem Bolzen, der zusammen mit der Scheibenanordnung verwendet wird, löst.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Durchgangsöffnung eine Nut ausgebildet, wobei das Federelement in seinem unbelasteten Zustand aus der Nut herausragt. In gleicher Weise kann auf der Außenseite des inneren Scheibenelements als Aufnahmebereich eine Nut ausgebildet sein, wobei das Federelement in seinem unbelasteten Zustand aus der Nut herausragt. Mit anderen Worten wird das Federelement bei dieser Ausführungsform radial nach innen oder außen in eine der beiden Nuten gedrückt, wenn die gewünschte Vorspannkraft überschritten wird. Dies löst die Verbindung zwischen den beiden Scheibenelementen.
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Das wenigstens eine Federelement kann ein Federring sein, beispielsweise ein geschlitzter Drahtring, oder eine geschlitzte Scheibe. Das wenigstens eine Federelement weist hierbei einen Querschnitt auf, der eine radiale Verformung in Folge einer axialen Krafteinwirkung begünstigt. Vorzugsweise ist hierfür ein geschlitzter Federring mit einem kreisförmigen Querschnitt vorgesehen, wobei sich der Federring unter axialer Belastung radial nach innen oder außen elastisch zusammendrücken beziehungsweise auseinanderspreizen lässt. Bei einer geschlitzen Scheibe kann z.B. eine Fase oder eine andere Abschrägung oder Rundung vorgesehen sein, die das Aufweiten oder Zusammendrücken des Federelements unter Einwirkung einer Axialkraft auf die Scheibenelemente begünstigt oder erschwert.
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Ein erfindungsgemäßes Verschlusselement zur Verbindung von Bauteilen kann eine solche Scheibenanordnung aufweisen. Vorzugsweise besteht das Verschlusselement zumindest aus einem Bolzen und einem mit diesem verbindbaren Befestigungselement sowie wenigstens einem Scheibenelement, in dem wenigstens ein sich unter axialer Belastung radial elastisch deformierendes Federelement aufgenommen ist. Eine Scheibenanordnung kann zur Übertragung einer Spannkraft von dem Bolzen und/oder dem Befestigungselement auf eines der zu verbindenden Bauteile vorgesehen sein. Mit anderen Worten kann sich das Federelement an dem Bolzen und/oder dem Befestigungselement sowie an dem Scheibenelement abstützen und dient somit als Anlagefläche, die eine axiale Relativbewegung zwischen dem Scheibenelement und dem Bolzen und/oder dem Befestigungselement verhindert, solange die Axialkraft ausreichend klein ist. Wenn nun die Vorspannkraft den gewünschten Sollwert übersteigt, wird der Federring z.B. nach außen aufgeweitet, so dass er den Bolzen bzw. das Befestigungselement nicht mehr abstützen kann, wodurch der Bolzen oder das Befestigungselement in die Durchgangsöffnung des jeweiligen Bauteils eindringen kann, um die Bauteile schlagartig voneinander zu trennen. Der Federring bildet somit eine Sollbruchstelle, die zum Entlasten des Systems bei Übersteigen einer voreinstellbaren Vorspannkraft dient. Die Auslösekraft, d.h. die Vorspannkraft, bei welcher der Federring radial ausgelenkt wird, lässt sich einerseits durch die Auswahl des Federelements selbst und andererseits durch die Formgebung durch die Scheibenanordnung einstellen.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stützt sich der Bolzen bzw. das Befestigungselement nicht unmittelbar an dem Federring ab. Hierzu kann die Scheibenanordnung mit einem äußeren Scheibenelement, in der die Durchgangsöffnung vorgesehen ist und einem in dieser DurchgangsÖffnung angeordneten inneren Scheibenelement ausgebildet sein, das sich im unbelasteten Zustand des Federrings an diesem abstützt. Mit anderen Worten wird die Scheibenanordnung durch zwei Scheiben gebildet, von denen die äu-ßere Scheibe die innere Scheibe so umgreift, dass eine axiale Relativbewegung zwischen den Scheiben möglich ist.
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Vorzugsweise weist der Bolzen oder das Befestigungselement eine Anlagefläche auf, die zur Abstützung an einer Gegenanlagefläche der Scheibenanordnung angepasst ist. So ist es beispielsweise möglich, dass der Bolzen einen Kopf mit einer konischen Anlagefläche und die innere Scheibe eine Durchgangsöffnung mit einer konischen Gegenanlagefläche aufweist. Alternativ ist es auch möglich, dass der Bolzen einen Kopf mit einem eine Anlagefläche bildenden Absatz und die innere Scheibe eine Durchgangsöffnung mit einem eine Gegenanlagefläche bildenden Absatz aufweist. Weitere Ausgestaltungen sind ebenfalls möglich, wobei eine Relativdrehung zwischen dem Bolzen und der Scheibenanordnung zum Herstellen beziehungsweise zum Lösen der Verbindung zwischen dem Bolzen und dem Befestigungselement ermöglicht sein sollte. Ein Winkelausgleich zwischen den Rotationsachsen des Bolzens und der Scheibenanordnung kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die Gegenanlagefläche der inneren Scheibe als eine Kalotte ausgebildet ist, die schwenkbar eine entsprechende Anlagefläche des Bolzens oder des Befestigungselements lagert.
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Damit sich bei Überschreiten der Vorspannkraft die Bauteile schlagartig voneinander trennen können, wird es bevorzugt, wenn der Bolzen einen Kopf aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung der äußeren Scheibe ist, und wenn der Außendurchmesser der inneren Scheibe kleiner als der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung der äußeren Scheibe ist. Mit anderen Worten können der Bolzen mit seinem Kopf und mit der inneren Scheibe vollständig durch die äußere Scheibe durchtreten, wenn der wenigstens eine Federring aus seinem unbelasteten Zustand verdrängt wurde. Vorzugsweise ist in wenigstens einem der miteinander zu verbindenden Bauteile die Durchgangsöffnung, durch welche der Bolzen gesteckt wird, so groß ausgebildet, dass der Bolzen mit seinem Kopf und mit der inneren Scheibe durch diese Durchgangsöffnung durchtreten kann. Dies ermöglicht ein vollständiges Lösen der Bauteile voneinander.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Bolzen eine Schraube mit einem Außengewinde und das Befestigungselement ist eine Mutter mit einem Innengewinde. Nach einer alternativen Ausführungsform ist das Verschlusselement beispielsweise als ein 1/4 Drehverschluss ausgebildet, wobei der Bolzen auf einer Seite einen Kopf und auf der gegenüberliegenden Seite einen Kreuzstift aufweisen kann. Das Befestigungselement kann dann eine Nockenkontur mit einer Rampe und einem gegenüber dieser zurückgesetzten Haltebereich ausgebildet sein. Weitere Befestigungsmöglichkeiten schließen eine bajonettartige Befestigung zwischen dem Bolzen und dem Befestigungselement ein.
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Alternativ ist es möglich, dass zur schnelleren Befestigung einer Schraube das Befestigungselement ein Gehäuse mit einem Konus und einer in dem Gehäuse aufgenommenen geteilten Mutter aufweist, wobei die Segmente der Mutter gegen die Kraft eines Federelements axial relativ zu dem Konus verschiebbar sind, um die Mutter radial aufzuweiten. Beim Anziehen der Schraube werden die Segmente der Mutter unterstützt durch das Federelement wieder gegen den Konus gedrückt, so dass die Muttersegmente wieder radial nach innen geführt werden, um die Gewindeverbindung mit der Schraube herzustellen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Bolzen auf einer Seite einen Kopf und auf der gegenüberliegenden Seite eine zentrale Öffnung mit einem Innengewinde auf, wobei das Befestigungselement ein Gehäuse mit einer darin drehfesten Haltenockenschraube mit Außengewinde und ggf. eine Ratschenanordnung umfasst. Die Ratschenanordnung kann dabei ähnlich der
DE 1 450 944 federbelastet das Verschlusselement gegen ein ungewolltes Lösen der Gewindeverbindung sichern.
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Vorzugsweise weist das innere Scheibenelement bzw. der Kopf des Bolzens einen in axialer Richtung über das äußere Scheibenelement vorstehenden Vorsprung auf. Dies kann eine seitliche Bewegung des inneren Scheibenelements bzw. des Kopfes des Bolzens so begrenzen, dass ein Öffnen der durch das Federelement hergestellten Verbindung zu dem äußeren Scheibenelement nicht verhindert wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen schematisch:
- 1 in Schnittansicht eine erfindungsgemäße Scheibenanordnung,
- 2 in vergrößerter Schnittansicht ein Detail aus 1,
- 3 in vergrößerter Schnittansicht das Detail nach 2 nach Überschreiten einer vorgegebenen Vorspannkraft,
- 4 in geschnittener Perspektivansicht die Scheibenanordnung nach 1,
- 5 in Schnittansicht ein Verschlusselement nach einer ersten Ausführungsform,
- 6 in Schnittansicht ein erfindungsgemäßes Verschlusselement nach einer zweiten Ausführungsform,
- 7 in vergrößerter Schnittansicht ein Detail entsprechend 2 nach einer weiteren Ausführungsform,
- 8 in vergrößerter Schnittansicht ein Detail entsprechend 2 nach einer weiteren Ausführungsform,
- 9 in vergrößerter Schnittansicht ein Detail entsprechend 2 nach einer weiteren Ausführungsform,
- 10 in vergrößerter Schnittansicht ein Detail entsprechend 2 nach einer weiteren Ausführungsform,
- 11 in vergrößerter Schnittansicht ein Detail entsprechend 2 nach einer weiteren Ausführungsform,
- 12 in Schnittansicht ein Verschlusselement nach einer nicht erfindungsgemäßen dritten Ausführungsform,
- 13 in Schnittansicht ein erfindungsgemäßes Verschlusselement nach einer vierten Ausführungsform,
- 14 in Schnittansicht ein erfindungsgemäßes Verschlusselement nach einer fünften Ausführungsform,
- 15 in Schnittansicht eine erfindungsgemäße Scheibenanordnung nach einer weiteren Ausführungsform,
- 16 in vergrößerter Schnittansicht ein Detail aus 15,
- 17 in Schnittansicht das Verschlusselement nach 12 mit der Scheibenanordnung nach 15, und
- 18 in Schnittansicht das Verschlusselement nach 13 mit der Scheibenanordnung nach 15, was nicht erfindungsgemäß ist.
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Die in 1 gezeigte Scheibenanordnung besteht im Wesentlichen aus einer äußeren Scheibe 1 (äußeres Scheibenelement), einer inneren Scheibe 2 (inneres Scheibenelement) und einem Federring 3. Wie auch aus den 2 bis 4 ersichtlich ist, weist die äußere Scheibe 1 eine Durchgangsöffnung mit einer in der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen zylindrischen Innenwand auf. Die innere Scheibe 2 weist ebenfalls eine Durchgangsöffnung auf, die bereichsweise konisch ausgebildet ist. Die Außenwand der inneren Scheibe 2 ist im Wesentlichen zylindrisch gestaltet, so dass die innere Scheibe 2 abhängig von der Position des Federrings 3 relativ zu der äußeren Scheibe 1 in axiale Richtung, d.h. in Richtung der in 1 gestrichelt angedeuteten Rotationsachse der Scheiben, verschoben werden kann. In der zylindrischen Innenwand der äußeren Scheibe 1 ist eine Nut 4 ausgebildet, die, wie die Detailansichten der 2 und 3 zeigen, geringfügig größer als der Federring 3 ist. Auch in der zylindrischen Außenwand der inneren Scheibe 2 ist eine Nut 5 vorgesehen, die so gestaltet ist, dass sie zumindest teilweise den Federring 3 aufnehmen kann.
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Die 1, 2 und 4 zeigen den unbelasteten Zustand des Federrings 3, wenn keine axiale Kraft auf die Scheiben 1, 2 ausgeübt wird. In dieser entspannten Position liegt der Federring 3 sowohl in der Nut 5 der inneren Scheibe 2 als auch in der Nut 4 der äußeren Scheibe 1. Die beiden Scheibenelemente 1, 2 werden auf diese Weise axial gegeneinander gesichert, so dass eine relative Verschiebung entlang der Rotationsachse nicht möglich ist.
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Sowohl die Nuten 4, 5 als auch der Federring 3 selbst sind dabei so ausgeführt, dass ab einer definierten Kraft, die in axialer Richtung zwischen der äußeren Scheibe 1 und der inneren Scheibe 2 wirkt, der Federring 3 radial nach außen gedrängt wird und sich hierbei elastisch aufweitet. Der Federring 3 verlässt dabei die Nut 5 in der inneren Scheibe 2 und tritt vollständig in die Nut 4 der äußeren Scheibe 1 ein. Damit ist die innere Scheibe 2 in axialer Richtung von der äußeren Scheibe 1 entkoppelt und kann relativ zu dieser bewegt werden. Dieser Zustand ist in 3 dargestellt.
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Abweichend von der in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform können die Nutgeometrien auch so gewählt werden, dass der Federring bei Belastung radial nach Innen gedrängt wird und vollständig in die innere Scheibe 2 eintritt, um diese von der äußeren Scheibe 1 zu lösen. Die 7 bis 9 zeigen jeweils abweichende Geometrien der Nut 5 der inneren Scheibe 2, die das Ausrasten des Federrings 3 erleichtern bzw. erschweren und damit jeweils die Axialkraft, bei der die Scheibenanordnung ausrastet, definiert verändern.
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Die in den 1 bis 4 gezeigte Scheibenanordnung kann somit als eine Unterlegscheibe verwendet werden, die bei einer definierten Axialkraft durch die die von dem Federring 3 gebildete Sollbruchstelle versagt. Die axiale Kraft, bei welcher der Federring 3 elastisch derart deformiert wird, dass die innere Scheibe 2 und die äußere Scheibe 1 in axialer Richtung entkoppelt werden, lässt sich auch durch die Federkraft des Federrings 3 sowie durch die Geometrie des Federelements 3 selbst individuell einstellen. So ist es beispielsweise möglich, statt eines Federrings eine, ggf. abgerundete oder abgeschrägte, Federscheibe 3 vorzusehen, wie dies in den 10 und 11 gezeigt ist. Die 10 und 11 unterscheiden sich hinsichtlich der Ausgestaltung der Nut 5 in der inneren Scheibe 2.
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In den 5 und 6 sind zwei Anwendungsbeispiele einer Scheibenanordnung dargestellt. In 5 ist hierbei die Scheibenanordnung nach 1 als Bestandteil eines Verschlusselements gezeigt, welches zusätzlich einen Gewindebolzen 6 (Schraube), eine Mutter 7 mit Innengewinde als Befestigungselement und eine Unterlegscheibe 8 aufweist. Das Verschlusselement dient in der 5 dargestellten Ausführungsform der Verbindung zweier plattenförmiger Bauteile 9, 10, die jeweils mit einer Durchgangsöffnung versehen sind. Wie 5 zeigt, ist in dem in der 5 oberen Bauteil 9 die Durchgangsöffnung so groß ausgebildet, dass der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung größer als der Außendurchmesser des Kopfes der Schraube 6 und größer als der Außendurchmesser der inneren Scheibe 2 ausgebildet ist. Wird nun die Verbindung der Schraube 6 und der Mutter 7 zu fest angezogen, so dass eine zu große axiale Vorspannkraft zwischen den Bauteilen 9 und 10 (und damit auch zwischen der äußeren Scheibe 1 und der inneren Scheibe 2) auftritt, wird der Federring 3 radial nach außen gedrängt, so dass die innere Scheibe 2 zusammen mit dem Kopf der Schraube 6 in die Durchgangsöffnung in dem Bauteil 9 eintreten kann. Auf diese Weise wird die Verbindung zwischen den beiden Bauteilen 9 und 10 bei Überschreiten einer vorbestimmten Vorspannkraft schlagartig gelöst.
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In
6 ist eine ähnliche Ausführungsform gezeigt, bei welcher die beiden Bauteile 9 und 10 über einen so genannten 1/4 Drehverschluss miteinander verbunden sind. Das Verschlusselement besteht dabei wiederum aus der Scheibenanordnung, einem Bolzen 11 der durch die Durchgangsöffnungen der Bauteile 9 und 10 durchtritt, sowie einem Befestigungselement 12 mit einer Nockenkontur. Auf seiner in
6 unteren Seite weist der Bolzen 11 einen Kreuzstift 13 bzw. entsprechende Vorsprünge auf, die mit der Nockenkontur so zusammenwirken, dass bei einer Drehung des Bolzens 11 der Kreuzstift 13 zunächst über eine Rampe der Nockenkontur geführt wird und dann in einen Haltebereich 14 einrastet, der gegenüber der Rampe in axialer Richtung zurückgesetzt ist. Die Ausgestaltung einer solchen Nockenkontur ist z.B. aus der
US 2 368 713 A oder der
US 2 378 122 A bekannt.
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Abweichend von der Darstellung in den 1 bis 6, in welchen die innere Scheibe 2 eine bspw. an den bereichsweise konischen Kopf der Schraube 6 angepasste konische Kontur der Durchgangsöffnung aufweist, kann die innere Scheibe 2 auch einen geeignet gestalteten Absatz oder eine andere Anlagefläche aufweisen, an welcher sich ein Kopf oder Vorsprung der Bolzen 6 beziehungsweise 11 abstützen kann.
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Der Vorteil der gezeigten Scheibenanordnung gegenüber einer herkömmlichen Unterlegscheibe liegt nicht nur in dem definierten und hinsichtlich der Axialkraft einstellbaren Trennen der beiden Scheibenelemente. Ein weiterer Vorteil ist es auch, dass die Scheibenelemente und das Federelement hierbei nicht zerstört werden, so dass die axiale Verbindung der Scheibenelemente wieder hergestellt werden kann.
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In 12 ist eine nicht erfindungsgemäße Ausführungsform des Verschlusselements dargestellt, wobei die Scheibenanordnung lediglich aus der äußeren Scheibe 1 und dem Federring 3 besteht, d.h. im Vergleich zu 5 fehlt die innere Scheibe. Das Federelement 3 greift dabei unmittelbar in eine Nut im Kopf der Schraube 6 ein, um die Schraube 6 lösbar mit der äußeren Scheibe 1 zu verbinden.
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Die in 13 dargestellte Ausführungsform der Scheibenanordnung ist wieder ähnlich zu der Variante nach 5 mit einer äußeren Scheibe 1, dem Federring 3 und einer inneren Scheibe 2 aufgebaut. Allerdings ist die innere Scheibe 2 mit einer Kalotte 15 versehen, in der eine entsprechend kugelige Kontor am Kopf der Schraube 6 schwenkbar gelagert ist. Mit dieser Gestaltung der Schraube 6 und der inneren Scheibe 2 ist es möglich, eine Schrägstellung der Schraube 6 auszugleichen.
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In 14 ist die Scheibenanordnung wieder ähnlich zu der Variante nach 5 aufgebaut und das Befestigungselement weist ein Gehäuse 16, eine geteilte Mutter 17 und eine Feder 18 auf, die die konischen Mutterelemente gegen einen Konus des Gehäuses 16 drückt. Wenn die Schraube 6 in die Öffnungen der beiden Bauteile 9, 10 und in das Befestigungselement eingeführt wird, drängt die Schraube die einzelnen Segmente der Mutter 17 gegen die Kraft der Feder 18 in der Figur nach unten, wodurch die Schraube durch die aufgeweitete Mutter 17 gesteckt werden kann. Beim Festziehen der Schraube wird die Mutter 17 dagegen unterstützt durch die Feder 18 wieder in den Konus des Gehäuses 16 gedrängt und presst sich somit radial gegen die Schraube 6, so dass eine feste Gewindeverbindung entsteht.
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Abweichend von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen zeigen die 15 bis 18 erfindungsgemäße Varianten, bei denen das innere Scheibenelement 2' bzw. der Kopf des Bolzens 6' so verändert wurde, dass die axiale Erstreckung (in den Figuren nach unten) größer ist als die des äußeren Scheibenelements 1. Mit anderen Worten ist ein z.B. zylindrischer Ansatz oder Vorsprung vorgesehen, der sich bis in die Durchgangsöffnung des Bauteils 9 hinein erstreckt. Dies bewirkt, dass das innere Scheibenelement 2' bzw. der Kopf des Bolzens 6' sich in seitlicher Richtung, d.h. parallel zu den Bauteilen 9, 10, nur innerhalb des durch die Durchgangsöffnung in dem Bauteil 9 vorgegebenen Raumes bewegen kann.
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Hierdurch wird verhindert, dass das innere Scheibenelement 2' bzw. der Kopf des Bolzens 6' sich in seitlicher Richtung so weit relativ zu den Bauteilen 9, 10 verschiebt, dass eine axiale Bewegung des inneren Scheibenelements 2' bzw. des Kopfes des Bolzens 6' unmöglich wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich die Scheibenanordnung bzw. das Verschlusselement bei einer definierten axialen Belastung schlagartig trennen bzw. öffnen, ohne dass dies durch eine Auflage des inneren Scheibenelements 2' bzw. des Kopfes des Bolzens 6' auf dem Bauteil 9 behindert wird.
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Die 17 und die nicht erfindungsgemäße 18 zeigen die Anwendung der Scheibenanordnung der 15 und 16 in Verschlusselementen, die denen der 13 bzw. der nicht erfindungsgemäßen 12 entsprechen. Selbstverständlich können auch die Scheibenanordnungen oder Verschlusselemente der 1 bis 11 und 14 eine wie in den 15 und 16 gezeigt modifizierte Scheibenanordnung aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- äußeres Scheibenelement
- 2, 2'
- inneres Scheibenelement
- 3
- Federring
- 4
- Nut
- 5
- Nut
- 6, 6'
- Bolzen (Schraube)
- 7
- Mutter
- 8
- Unterlegscheibe
- 9
- Bauteil
- 10
- Bauteil
- 11
- Bolzen
- 12
- Befestigungselement
- 13
- Kreuzstift
- 14
- Haltebereich
- 15
- Kalotte
- 16
- Gehäuse
- 17
- Mutter
- 18
- Feder