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Die Erfindung betrifft einen Gewindebefestiger für ein Befestigungselement, wie etwa eine Mutter für einen Gewindebolzen. Die Erfindung betrifft ferner eine Befestigungsschine für eine Luftfahrzeugkabine mit einem solchen Gewindebefestiger sowie ein Luftfahrzeug.
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EP 3 135 833 A1 offenbart eine Kugelgelenkverbindung mit einer kugelartigen Lagerfläche, auf der eine Stange verschwenkbar gelagert ist. Die Stange kann mittels einer Mutter so festgelegt werden, dass diese nicht mehr verschwenkbar ist.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, derartige Gewindebefestiger, vorzugsweise hinsichtlich ihrer Handhabung, zu verbessern.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängien Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung schafft einen Gewindebefestiger für ein Befestigungselement, wobei der Gewindebefestiger einen Gewindebefestigerkörper umfasst, der ein Gewinde für das Befestigungselement enthält, und an dem ein Sperrmechanismus, vorzugsweise integriert, angeordnet oder angebracht ist, wobei der Sperrmechanismus zwischen einem Sperrzustand und einem Entsperrzustand schaltbar ist, wobei der Sperrmechanismus ausgebildet ist, in dem Sperrzustand eine Relativdrehung des Gewindebefestigerkörpers relativ zu dem Befestigungselement mittels eines Sperrelements zu blockieren und in dem Entsperrzustand eine Relativdrehung des Gewindebefestigerkörpers relativ zu dem Befestigungselement zu ermöglichen.
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Es ist bevorzugt, dass das Sperrelement ausgebildet ist, in dem Sperrzustand zwecks Blockieren das Befestigungselement formschlüssig zu erfassen.
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Es ist bevorzugt, dass das Sperrelement in dem Sperrzustand von einem Umfangswandbereich des Gewindebefestigerkörpers in Richtung auf das Befestigungselement derart vorspringt, dass das Sperrelement das Befestigungselement erfasst, und in dem Entsperrzustand in dem Umfangswandbereich derart angeordnet ist, dass die Relativdrehung ermöglicht ist.
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Es ist bevorzugt, dass der Sperrmechanismus ein Betätigungselement aufweist, das beim Wechsel von dem Entsperrzustand in den Sperrzustand das Sperrelement erfasst und entlang einer Radialrichtung des Gewindebefestigerkörpers derart drückt, dass das Befestigungselement formschlüssig erfassbar ist; und wobei das Betätigungselement ausgebildet ist, in dem Entsperrzustand eine Radialbewegung des Sperrelements weg von dem Befestigungselement zu ermöglichen.
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Es ist bevorzugt, dass das Betätigungselement beim Wechsel von dem Entsperrzustand in den Sperrzustand zusätzlich zu einer Radialverschiebung entlang der Radialrichtung eine Axialbewegung entlang einer Axialrichtung des Gewindebefestigerkörpers ausführt.
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Es ist bevorzugt, dass der Sperrmechanismus ein Betätigungsmittel aufweist, das mit dem Sperrelement gekoppelt ist und zu einem Umfangswandabschnitt des Gewindebefestigerkörpers derart relativ bewegbar ist, dass der Sperrmechanismus von dem Sperrzustand in den Entsperrzustand oder umgekehrt überführbar ist. Es ist bevorzugt, dass das Betätigungsmittel ausschließlich entlang einer Axialrichtung des Gewindebefestigerkörpers verschiebbar ist.
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Es ist bevorzugt, dass der Sperrmechanismus ein elastisches Element aufweist, das den Sperrmechanismus in Richtung des Sperrzustandes drängt. Es ist bevorzugt, dass das elastische Element zwischen dem Betätigungsmittel und einem Umfangswandabschnitt des Gewindebefestigerkörpers angeordnet ist.
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Es ist bevorzugt, dass der Sperrmechanismus ausgebildet ist, in dem Entsperrzustand arretiert zu werden.
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Es ist bevorzugt, dass der Gewindebefestigerkörper als Mutter mit einem Innengewinde ausgebildet ist, wobei das Befestigungselement in das Gewinde einschraubbar ist, oder wobei der Gewindebefestigerkörper als Gewindebolzen mit einem Außengewinde ausgebildet ist, wobei das Befestigungselement auf das Gewinde aufschraubbar ist.
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Es ist bevorzugt, dass der Sperrmechanismus ein Bedienelement aufweist, das mit dem Sperrelement mittels wenigstens eines oder genau eines weiteren Teil operativ gekoppelt ist, wobei das Bedienelement entlang einer Axialrichtung des Gewindebefestigerkörpers bewegbar ist, um den Sperrmechanismus von dem Sperrzustand in den Entsperrzustand oder umgekehrt zu überführen.
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Die Erfindung schafft eine Befestigeranordnung umfassend einen zuvor beschriebenen Gewindebefestiger und ein Befestigungselement, das mit dem Gewindebefestigerkörper verschraubbar ist, wobei das Befestigungselement eine Sperrnut aufweist, die entlang einer Axialrichtung des Befestigungselements verläuft, wobei in dem Sperrzustand das Sperrelement in die Sperrnut formschlüssig eingreift, und/oder wobei in dem Entsperrzustand das Sperrelement durch Relativdrehung des Befestigungselements relativ zu dem Gewindebefestigerkörper aus der Sperrnut drängbar ist, um die Relativdrehung zu ermöglichen.
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Die Erfindung schafft eine Befestigungsschiene für eine Luftfahrzeugkabine, wobei die Befestigungsschiene an einer Oberseite einen Gewindebolzen und einen bevorzugten Gewindebefestiger umfasst, der für den Gewindebolzen angepasst ist, um ein Befestigungsmittel an dem Gewindebolzen lösbar festzulegen.
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Vorzugsweise umfasst die Befestigungsschiene ferner eine Auflagefläche für eine Bodenplatte, auf welche die Bodenplatte auflegbar ist, wobei der Gewindebefestiger derart ausgebildet ist, dass wenn der Gewindebefestiger installiert ist und sich in dem Sperrzustand befindet, obere Endflächen des Gewindebefestigers mit einer Oberfläche der Bodenplatte fluchten oder unterhalb angeordnet sind.
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Die Erfindung schafft einen Kabinenbodenbereich einer Luftfahrzeugkabine eines Luftfahrzeugs, wobei der Kabinenbodenbereich eine bevorzugte Befestigungsschiene und ein Befestigungsmittel für ein Kabineninnenbauteil umfasst, wobei das Befestigungsmittel in dem Sperrzustand an der Befestigungsschiene festgelegt ist und in dem Entsperrzustand in wenigstens eine Raumrichtung unter gleichzeitiger Verkippung bewegbar ist.
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Die Erfindung schafft ein Luftfahrzeug umfassend eine bevorzugte Befestigungsschiene und/oder einen bevorzugten Kabinenbodenbereich.
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Gewindebefestiger, wie Muttern, werden an Befestigungselementen, wie Gewindebolzen, bspw. mittels Reibschluss, Sperrdrähten, Stiften oder deformierten Unterlegscheiben gesichert.
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Diese Arten von Sicherungen werden in der Regel mittels Werkzeuge montiert und können zeitaufwendig oder schwierig zu installieren sein. Es wird vorgeschlagen, einen Sperrmechanismus in den Gewindebefestiger zu integrieren, wobei dieser zudem werkzeuglos betätigt werden kann. Ein Sperrelement an dem Gewinde des Gewindebefestigers wird verwendet, um eine Relativdrehung des Gewindebefestigers relativ zu dem Befestigungselement zu blockieren. Anders als bei herkömmlichen Maßnahmen, welche die Längsbewegung blockieren, wird somit die Bewegung des Gewindebefestigers unmittelbar verhindert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
- 1 einen Schnitt durch ein Beispiel eines Kabinenbodenbereichs;
- 2 eine Detailansicht eines Beispiels einer Befestigungsschiene aus 1;
- 3 eine Perspektivansicht und eine Detailansicht eines Beispiels eines Gewindebefestigers;
- 4 einen Längsschnitt durch den Gewindebefestiger aus 3;
- 5 eine Darstellung einer Befestigeranordnung im Sperrzustand; und
- 6 eine Darstellung der Befestigeranordnung im Entsperrzustand.
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1 zeigt einen Schnitt durch einen Kabinenbodenbereich 10 einer Luftfahrzeugkabine eines Luftfahrzeugs. Der Kabinenbodenbereich 10 umfasst eine Befestigungsschiene 12. Die Befestigungsschiene 12 ist für die Befestigung eines Kabinenmonuments, Passagiersitzes oder anderen Kabineninnenbauteils ausgebildet. Die Befestigungsschiene 12 ist im Querschnitt als Doppel-T-Träger ausgebildet. Die Befestigungsschiene 12 umfasst einen Fußabschnitt 14, einen Vertikalabschnitt 16 sowie eine Schienenkrone 18.
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Die Schienenkrone 18 umfasst Auflageflächen 20 für Bodenplattenelemente 22. Die Bodenplattenelemente 22 bilden einen Kabinenboden der Luftfahrzeugkabine.
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Die Schienenkrone 18 umfasst einen Gewindebolzen 24, der ein Beispiel für ein Befestigungselement 26 ist.
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Der Gewindebolzen 24 weist an seiner Außenumfangsfläche ein Außengewinde auf. Der Gewindebolzen 24 umfasst ferner einen Kugelflächenabschnitt 28, der eine Lagerfläche 30 für eine Befestigungsstange 32 bildet. Die Befestigungsstange 32 ist für die Befestigung eines der zuvor genannten Kabineninnenbauteile angepasst.
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Der Gewindebolzen 24, die Lagerfläche 30 und/oder die Befestigungsstange 32 können so ausgebildet sein, wie in
EP 3 135 833 A1 beispielsweise in
2a dargestellt und in den dortigen Absätzen [0042] bis [0049] näher erläutert ist, wobei deren Offenbarung durch Verweis hierin mit einbezogen wird.
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Die Befestigungsschiene 12 umfasst ferner einen Gewindebefestiger 34. Der Gewindebefestiger 34 kann gelöst werden, um die Befestigungsstange 32 zu positionieren und kann sodann angezogen werden, um eine Bewegung der Befestigungsstange 32 relativ zu der Befestigungsschiene 12 beziehungsweise zu dem Gewindebolzen 24 zu blockieren.
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Der Gewindebefestiger 34 wird anhand 2 bis 4 näher erläutert. Der Gewindebefestiger 34 umfasst einen Gewindebefestigerkörper 36. Der Gewindebefestigerkörper 36 ist beispielsweise als Mutter 38 ausgebildet. Der Gewindebefestigerkörper 36 umfasst eine zylindrisch geformte Umfangswand 40, die eine Öffnung für den Gewindebolzen 24 definiert. Der Gewindebefestigerkörper 36 hat ein Innengewinde 42, das vorzugsweise an einer Innenumfangsfläche der Umfangswand 40 ausgebildet ist.
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Der Gewindebefestigerkörper 36 kann eine Arretierungsnut 44 umfassen, die an einer Außenumfangsfläche der Umfangswand 40 ausgebildet ist. Die Arretierungsnut 44 kann, wie in 3 dargestellt, im Wesentlichen T-förmig ausgestaltet sein. Denkbar ist auch, dass die Arretierungsnut 44 stattdessen im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist.
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Der Gewindebefestigerkörper 36 kann einen Federsitzbereich 46 haben, der vorzugsweise an einer Außenumfangsfläche der Umfangswand 40 ausgebildet ist. Der Federsitzbereich 46 kann in Form einer in Umfangsrichtung verlaufenden Stufe ausgebildet sein.
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Der Gewindebefestiger 34 umfasst zudem einen Sperrmechanismus 48. Der Sperrmechanismus 48 ist so ausgebildet, dass eine Relativdrehung des Gewindebefestigerkörpers 36 relativ zu dem Gewindebolzen 24 blockiert werden kann.
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Der Sperrmechanismus 48 ist an dem Gewindebefestigerkörper 36 integriert angeordnet. Mit anderen Worten, kann der Sperrmechanismus 48 beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Gewindebefestigers 34 nicht ohne Weiteres und vorzugsweise nicht ohne Werkzeug von dem Gewindebefestigerkörper 36 gelöst werden.
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Der Sperrmechanismus 48 umfasst ein Sperrelement 50. Das Sperrelement ist beispielsweise als Sperrkugel ausgebildet. Das Sperrelement 50 kann jedoch jede andere geeignete Geometrie aufweisen, die mit dem Gewindebolzen 24 derart zusammenwirken kann, dass deren Relativdrehung blockiert werden kann.
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Der Sperrmechanismus 48 umfasst eine Sperröffnung 52. Die Sperröffnung 52 ist in der Umfangswand 40 ausgebildet. Die Sperröffnung 52 ist so gestaltet, dass das Sperrelement 50 in die von der Umfangswand 40 definierte Öffnung hineinragen und gegebenenfalls den Gewindebolzen 24 formschlüssig erfassen kann.
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Der Sperrmechanismus 48 umfasst ferner eine Sperrnut 54. Die Sperrnut 54 ist an dem Gewindebolzen 24 ausgebildet. Die Sperrnut 54 verläuft entlang einer Axialrichtung des Gewindebolzens 54 an dessen Außenumfangsfläche. Die Sperrnut 54 ist so gestaltet, dass das Sperrelement 50 und die Sperrnut 54 einander erfassen können.
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Der Sperrmechanismus 48 umfasst ein Betätigungselement 56. Das Betätigungselement 56 ist vorzugsweise als Betätigungsstift ausgebildet, der angewinkelte Betätigungsflächen 58 aufweist. Das Betätigungselement 56 ist so gelagert, dass es eine Schiebebewegung entlang der Radialrichtung des Gewindebefestigerkörpers 36 ausführen kann. Das Betätigungselement 56 ist innerhalb der Arretierungsnut 44 angeordnet, um sich in dem durch die Arretierungsnut 44 begrenzten Bereich entlang der Umfangsrichtung bewegen zu können.
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Der Sperrmechanismus 48 umfasst ferner ein Betätigungsmittel 60. Das Betätigungsmittel 60 ist vorzugsweise als Betätigungshülse ausgebildet, die entlang der Umfangswand 40 angeordnet ist. Das Betätigungsmittel 60 wird durch Gleitflächen 62 gestützt, die an der Außenumfangsfläche der Umfangswand 40 ausgebildet sind. Das Betätigungsmittel 60 enthält eine Betätigungsöffnung 64. Die Betätigungsöffnung 64 ist so gestaltet, dass darin das Betätigungselement 56 in Radialrichtung verschiebbar gestützt ist. Das Betätigungsmittel 60 umfasst ferner einen zweiten Federsitzbereich 66. Das Betätigungsmittel 66 ist an dem Gewindebefestigerkörper 36 so gelagert, dass das Betätigungsmittel 60 entlang der Axialrichtung des Gewindebefestigerkörper 36 verschiebbar ist.
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Der Sperrmechanismus 48 umfasst ein elastisches Element 68. Das elastische Element 68 ist vorzugsweise als Feder ausgebildet. Das elastische Element 68 ist so angeordnet, dass das elastische Element 68 den Federsitzbereich 46 und den zweiten Federsitzbereich 66 erfasst. Das elastische Element 68 drängt das Betätigungsmittel 60 in Richtung auf einen Sperrzustand.
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Der Sperrmechanismus 48 umfasst ein Bedienelement 70. Das Bedienelement 70 ist vorzugsweise so gestaltet, dass es sich an seinem Einsatzort in dessen Umgebung nahtlos einfügt. Beispielsweise kann das Bedienelement 70 so gestaltet sein, dass es mit den Bodenplattenelementen 22 eine durchgehende Ebene bilden kann. Das Bedienelement 70 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, sodass das Bedienelement 70 das Betätigungselement 56 in Umfangsrichtung vollständig umgeben kann.
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Das Bedienelement 70 kann einen im Wesentlichen zylinderförmigen Bedienelementkörper 72 umfassen. An einer Innenumfangsfläche des Bedienelementkörpers 72 kann eine Bediennut 74 ausgebildet sein. Die Bediennut 74 erstreckt sich bevorzugt entlang der Umfangsrichtung des Bedienelementkörpers 72 und an dessen Innenumfangsfläche.
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Die Bediennut 74 kann so gestaltet sein, dass das Betätigungselement entlang der Axialrichtung des Gewindebefestigerkörpers 36 formschlüssig erfasst wird, während das Betätigungselement 56 entlang der Umfangsrichtung des Gewindebefestigerkörpers 36 innerhalb der Bediennut 74 frei beweglich ist.
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Das Bedienelement 70 umfasst vorzugsweise ferner eine Mitnehmernase 76. Das Bedienelement 70 erfasst mittels der Mitnehmernase 76 das Betätigungsmittel 60 formschlüssig in dessen Umfangsrichtung. Mit anderen Worten ist die Mitnehmernase 76 vorzugsweise so gestaltet, dass bei einer Drehung des Bedienelements 70 relativ zu dem Gewindebolzen 24 auch das Betätigungsmittel 60 und dadurch das Betätigungselement 56 entlang der Umfangsrichtung verschoben werden können.
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Das Bedienelement 70 umfasst ferner einen Deckabschnitt 78, der beispielsweise an der Oberseite des Bedienelementkörpers 72 angeordnet ist. Der Deckabschnitt 78 ist so gestaltet, dass er in dem Sperrzustand mit den Bodenplattenelementen 72 fluchtet.
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Nachfolgend wird anhand der 5 und der 6 die Funktionsweise des Gewindebefestigers 34 näher erläutert.
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5 zeigt eine Befestigeranordnung 80, bei der der Sperrmechanismus 48 im Sperrzustand ist. In dem Sperrzustand ist eine Relativdrehung zwischen dem Gewindebolzen 24 und dem Gewindebefestigerkörper 36 blockiert, wie es durch das Kreuz an der Drehachse 82 angedeutet ist.
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In dem Sperrzustand greift das Sperrelement 50 durch die Sperröffnung 52 in die Sperrnut 54 ein. Das Betätigungselement 56 stützt das Sperrelement 50 in Radialrichtung, sodass das Sperrelement 50 sich auch nicht unter Kraftaufwand aus der Sperrnut 54 lösen kann.
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Das Betätigungselement 56 kann seinerseits durch das Bedienelement 70 in Radialrichtung gestützt sein, um eine Bewegung des Betätigungselements 56 in Radialrichtung zu verhindern. Das Betätigungsmittel 60 ist in Vertikalrichtung unten angeordnet und wird von dem elastischen Element 68 in dieser Position gehalten.
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Zum Überführen des Sperrzustandes in den Entsperrzustand, wie er in 6 dargestellt und durch den Pfeil an der Drehachse 92 angedeutet ist, wird das Bedienelement 70 entlang der Axialrichtung nach oben bewegt. Das Bedienelement 70 ist mit dem Betätigungselement 56 unmittelbar gekoppelt und bewegt dieses ebenfalls in Axialrichtung nach oben mit.
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Das Betätigungsmittel 60 wird von dem Betätigungselement 56 ebenfalls nach oben bewegt. Dabei wird das elastische Element 68 zusammengedrückt. Bereits in diesem Zwischenzustand ist es für das Sperrelement 50 möglich aus der Sperrnut 54 herausbewegt zu werden. Dies kann durch eine entsprechend gewinkelte Fläche an der Sperröffnung 52 und/oder an der Sperrnut 54 erfolgen. Der Sperrmechanismus 48 befindet sich dann im Entsperrzustand, wie er in 6 dargestellt ist.
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Es ist ferner möglich, den Sperrmechanismus 48 zu arretieren. Hierzu wird vorzugsweise das Bedienelement 70 entlang der Umfangsrichtung gedreht. Das Bedienelement 70 nimmt mittels der Mitnehmernase 76 das Betätigungsmittel 60 in Umfangsrichtung mit. Das Betätigungselement 56 wird seinerseits durch das Betätigungsmittel 60 in Umfangsrichtung mitgenommen. Das Betätigungselement 56 wird entlang der in Umfangsrichtung verlaufenden Bereiche der Arretierungsnut 44 bewegt.
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Wird das Bedienelement 70 losgelassen, so drängt das elastische Element 68 das Betätigungsmittel 60 in Axialrichtung nach unten. Hierdurch wird das Betätigungselement 56 gegen den Rand der Arretierungsnut 44 gedrückt. Die Arretierungsnut 44 sperrt die weitere Bewegung des Betätigungselements 56, sodass insgesamt der Sperrmechanismus 48 in dem Entsperrzustand verharrt.
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Um die Wiederverwendbarkeit und Handhabung von Sicherungen für Gewindebefestiger (34), wie Gewindebolzen (24) oder Muttern (38), zu verbessern, wird ein mit dem Gewindebefestiger (34) integrierter Sperrmechanismus (48) vorgeschlagen. Der Sperrmechanismus (48) kann zwischen einem Sperrzustand, in dem der Gewindebefestiger (34) formschlüssig erfasst wird, und einem Entsperrzustand, in dem der Gewindebefestiger (34) drehbar ist, hin und her geschaltet werden. Der Sperrmechanismus (48) kann ein Sperrelement (50) aufweisen, das im Sperrzustand in eine Sperrnut (54) des Gewindebefestigers (34) formschlüssig eingreifen kann, und so eine Drehung verhindert. Beispielsweise kann eine mit dem Sperrmechanismus (48) versehene Mutter (38) zur schwenkbaren Befestigung einer Befestigungsstange (32) an einer Befestigungsschiene (12) verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kabinenbodenbereich
- 12
- Befestigungsschiene
- 14
- Fußabschnitt
- 16
- Vertikalabschnitt
- 18
- Schienenkrone
- 20
- Auflagefläche
- 22
- Bodenplattenelement
- 24
- Gewindebolzen
- 26
- Befestigungselement
- 28
- Kugelflächenabschnitt
- 30
- Lagerfläche
- 32
- Befestigungsstange
- 34
- Gewindebefestiger
- 36
- Gewindebefestigerkörper
- 38
- Mutter
- 40
- Umfangswand
- 42
- Innegewinde
- 44
- Arretierungsnut
- 46
- Federsitzbereich
- 48
- Sperrmechanismus
- 50
- Sperrelement
- 52
- Sperröffnung
- 54
- Sperrnut
- 56
- Betätigungselement
- 58
- Betätigungsfläche
- 60
- Betätigungsmittel
- 62
- Gleitflächen
- 64
- Betätigungsöffnung
- 66
- zweiter Federsitzbereich
- 68
- elastisches Element
- 70
- Bedienelement
- 72
- Bedienelementkörper
- 74
- Bediennut
- 76
- Mitnehmernase
- 78
- Deckabschnitt
- 80
- Befestigeranordnung
- 82
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3135833 A1 [0002, 0027]
