DE202017102465U1

DE202017102465U1 - Verschlussbolzen und Verschlusselement hiermit

Info

Publication number: DE202017102465U1
Application number: DE202017102465.2U
Authority: DE
Original assignee: Fairchild Fasteners Europe Camloc GmbH
Current assignee: Fairchild Fasteners Europe Camloc GmbH
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2017-06-16
Anticipated expiration: 2027-04-27

Abstract

Verschlussbolzen mit einem Zapfen, der eine Längsachse (L), Verriegelungsmittel und Rückhaltemittel (6) aufweist, wobei der Zapfen wenigstens zwei separate Zapfenelemente (2; 3) aufweist, von denen eines die Verriegelungsmittel und das andere die Rückhaltemittel (6) aufweist, und wobei die wenigstens zwei Zapfenelemente (2; 3) drehfest und mittels einer lösbaren Klammer (4) in axialer Richtung der Längsachse (L) lösbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen weiter ein Schutzelement (15) aufweist, das in einer zu der Längsachse (L) senkrechten radialen Richtung zumindest bereichsweise über die Klammer (4) vorsteht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschlussbolzen, der bspw. wie eine Schraube verwendet werden kann, sowie ein Verschlusselement hiermit. Das Verschlusselement kann zur Verbindung von Bauteilen den Bolzen und ein mit diesem verbindbares Befestigungselement aufweisen.
Derartige Verschlussbolzen und Verschlusselemente sind beispielsweise aus der EP 2 904 278 B1 bekannt. 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.
In der EP 2 904 278 B1 wird daher vorgeschlagen, dass bei einem Verschlussbolzen mit einem Zapfen, der Verriegelungsmittel und Rückhaltemittel aufweist, der Zapfen wenigstens zwei separate Zapfenelemente aufweist, von denen eines die Verriegelungsmittel und das andere die Rückhaltemittel aufweist, wobei die wenigstens zwei Zapfenelemente drehfest und in axialer Richtung lösbar miteinander verbunden sind. Dabei sind die Zapfenelemente in axialer Richtung mittels einer Klammer so lösbar miteinander verbunden, dass sie bei Überschreiten einer definierten, vorzugsweise auch durch Auswahl von Verbindungsmitteln oder deren Gestaltung einstellbaren, axialen Zugkraft, die auf die Zapfenelemente wirkt, insbesondere zerstörungsfrei, voneinander getrennt werden, wodurch auch die drehfeste Verbindung gelöst wird. Damit eignet sich der Verschlussbolzen beispielsweise für einen Dekompressionsverschluss eines Flugzeugs, welcher bei einer definierten axialen Belastung infolge eines schlagartigen Druckabfalls selbsttätig öffnen muss.
Bei derartigen Verschlussbolzen bzw. Verschlusselementen kann bei der Montage das zu montierende Bauteil, bspw. eine Platte, relativ zu einem Rahmen verschoben sein, so dass die beiden Durchgangsöffnungen nicht mehr konzentrisch zueinander positioniert sind. Hierbei kann es zu einer Extremlage kommen, bei der die Klammer die Bohrungswand berührt. Beim Anziehen des Verschlussbolzens in dieser Position kann sich die Klammer in der Bohrungswand verhaken, während der Zapfen weiterdreht. Durch diese Relativbewegung kann der Sitz der Klammer auf dem Zapfen beeinträchtigt werden. Im Extremfall kann sich die Klammer sogar lösen, so dass sie ihre Funktion nicht mehr erfüllen kann.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Verschlussbolzen sowie ein Verschlusselement zu schaffen, die ein ungewolltes Trennen der Verbindung der Zapfenelemente insbesondere während des Befestigens oder des Öffnens des Verschlusselements vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen für einen Verschlussbolzen mit einem Zapfen, der eine Längsachse, Verriegelungsmittel, bspw. ein Gewinde oder dgl., und Rückhaltemittel, bspw. einen Bolzenkopf oder dgl., aufweist, wobei der Zapfen wenigstens zwei separate Zapfenelemente aufweist, von denen eines die Verriegelungsmittel und das andere die Rückhaltemittel aufweist, und wobei die wenigstens zwei Zapfenelemente drehfest und mittels einer lösbaren Klammer in axialer Richtung der Längsachse lösbar miteinander verbunden sind dadurch gelöst, dass der Zapfen weiter ein Schutzelement aufweist, das in einer zu der Längsachse senkrechten radialen Richtung zumindest bereichsweise über die Klammer vorsteht. Hierdurch kommt bei einer exzentrischen Positionierung der zu verbindenden Bauteile und des Verschlussbolzens dieses Schutzelement zuerst mit der Bohrungswand in Kontakt und schützt somit die Klammer.
Vorzugsweise ist das Schutzelement eine Schutzhülse, die den Zapfen wenigstens bereichsweise umschließt. Das Schutzelement kann drehfest, insbesondere formschlüssig, mit einem der Zapfenelemente verbunden sein. Zweckmäßigerweise ist das Zapfenelement drehfest mit dem Schutzelement verbunden, das Angriffsmittel zur Drehmomentübertragung aufweist, beispielsweise einen Innen- oder Außensechskant, einen oder mehrere Schlitze zum Angriff eines Schraubendrehers, oder dergleichen.
Die drehfeste Verbindung zwischen dem Zapfenelement und dem Schutzelement kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Zapfenelement, das drehfest mit dem Schutzelement verbunden ist, einen zylindrischen Abschnitt mit wenigstens einer seitlichen Abflachung aufweist, der formschlüssig mit dem Schutzelement verbunden ist. Vorzugsweise besteht kein Formschluss zwischen dem Schutzelement und einem der Zapfenelemente, nämlich zu dem nicht drehfest verbundenen Zapfenelement, so dass das Schutzelement relativ zu diesem Zapfenelement drehbar ist, falls in einem ausgekoppelten Zustand keine drehfeste Verbindung der Zapfenelemente untereinander besteht. Alternativ ist es grundsätzlich auch möglich, beide Zapfenelemente drehfest mit dem Schutzelement zu verbinden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Schutzelement einen Ringsegmentabschnitt aufweisen, der in einer zu der Längsachse senkrechten radialen Richtung zumindest bereichsweise über die Klammer vorsteht. Dieser Ringsegmentabschnitt kommt bei einer exzentrischen Positionierung der zu verbindenden Bauteile und des Verschlussbolzens zuerst mit der Bohrungswand in Kontakt und schützt somit die Klammer. Der Ringsegmentabschnitt kann sich über einen Winkel von beispielsweise etwa 60° bis etwa 180°, vorzugsweise zwischen 90° und 150°, insbesondere etwa 120°, erstrecken.
Alternativ oder zusätzlich kann das Schutzelement einen Vorsprung aufweisen, der in einer zu der Längsachse senkrechten radialen Richtung zumindest bereichsweise über die Klammer vorsteht. Ein solcher Vorsprung kann beispielsweise dem Ringsegmentabschnitt diametral gegenüberliegen. Der Vorsprung kann an seinem von der Längsachse wegweisenden Rand ebenfalls abgerundet ausgebildet sein. Auch der Vorsprung kommt bei einer exzentrischen Positionierung der zu verbindenden Bauteile und des Verschlussbolzens zuerst mit der Bohrungswand in Kontakt und schützt somit die Klammer.
Grundsätzlich kann es ausreichend sein, nur einen Ringsegmentabschnitt bzw. Vorsprung vorzusehen. Es können jedoch auch mehrere Ringsegmentabschnitte und/oder mehrere Vorsprünge vorgesehen werden. Der Ringsegmentabschnitt und/oder ein Vorsprung kann zusätzlich auch in axialer Richtung gegenüber einem Grundkörper des Schutzelements vorstehen, um die Klammer besser zu schützen.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist das Schutzelement einen zylindrischen Abschnitt mit wenigstens einer seitlichen Abflachung auf, der formschlüssig mit der Klammer verbunden ist. Dies kann einem unbeabsichtigten Lösen der Klammer entgegenwirken.
Grundsätzlich kann der Zapfen durch die drehfeste Verbindung seiner beiden separaten Zapfenelemente wie ein gewöhnlicher Bolzenzapfen eingesetzt werden, d.h. es kann bspw. eine Gewindeverbindung gelöst oder festgezogen werden oder ein Drehverschluss kann geöffnet oder geschlossen werden. In dem axial unbelasteten Zustand des Zapfens sind die beiden Zapfenelemente auch in axialer Richtung so miteinander verbunden, dass sich der aus wenigstens zwei Bauteilen bestehende Zapfen wie ein einstückiges Bauteil verhält. Der Zapfen eignet sich somit auch zur Übertragung einer – in einer Richtung begrenzten – Axialkraft. Erst bei Überschreiten einer bestimmten axialen Zugkraft lösen sich die beiden Zapfenelemente schlagartig voneinander.
Vorzugsweise sind die wenigstens zwei Zapfenelemente mittels einer lösbaren Klammer in axialer Richtung miteinander verbunden. Hierzu kann die Klammer derart mit den Zapfenelementen verbunden sein, dass diese bei Überschreiten einer in axialer Richtung auf die wenigstens zwei Zapfenelemente wirkenden Kraft sich selbsttätig von wenigstens einem der Zapfenelemente löst. Damit trennt sich der Verschlussbolzen bei Erreichen einer vorbestimmbaren Axiallast schlagartig und selbsttätig.
Jedes der wenigstens zwei Zapfenelemente kann eine Nut aufweisen, in welche jeweils ein radial nach innen gerichteter Abschnitt der Klammer, bspw. ein Kragen oder ein Vorsprung, eingreift.
Zur drehfesten Verbindung weisen die wenigstens zwei Zapfenelemente jeweils nicht rotationssymmetrische Verbindungsbereiche auf. Dies kann bspw. mittels eines Mehrkantprofils oder mittels einer Stirnverzahnung erfolgen. Damit kann der Verschlussbolzen wie eine herkömmliche Schraube ein Drehmoment übertragen bzw. aufbringen.
Die Verriegelungsmittel des Verschlussbolzens können ein Gewinde oder einen Kreuzstift umfassen. Weiter kann zumindest eines der Zapfenelemente hohl ausgebildet sein.
Ein erfindungsgemäßes Verschlusselement zur Verbindung von Bauteilen kann einen solchen Verschlussbolzen und ein mit diesem verbindbares Befestigungselement aufweisen.
Ein Winkelausgleich zwischen den Rotationsachsen des Bolzens und dem Befestigungselement kann z.B. dadurch erreicht werden, dass sich der Kopf des Verschlussbolzens als eine Kalotte ausgebildet ist und sich an einer entsprechenden Gegenanlagefläche einer Scheibe schwenkbar abstützt.
Vorzugsweise besteht das Verschlusselement aus einem Verschlussbolzen, der als eine Schraube mit einem Außengewinde versehen ist, und dem Befestigungselement, das eine Mutter mit einem Innengewinde ist.
Nach einer alternativen Ausführungsform ist das Verschlusselement beispielsweise als ein 1/4 Drehverschluss ausgebildet, wobei der Verschlussbolzen 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.
Zur schnelleren Befestigung des Verschlussbolzens weist das Befestigungselement ein Gehäuse mit einem Konus und einer in dem Gehäuse aufgenommenen geteilten Mutter auf, 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 dem Verschlussbolzen herzustellen.
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.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen schematisch:
1 in Schnittansicht ein Verschlusselement mit einem Verschlussbolzen nach dem Stand der Technik,
2 in Schnittansicht den Verschlussbolzen nach 1 in exzentrischer Position,
3 in einer weiteren Schnittansicht den Verschlussbolzen nach 1 in exzentrischer Position,
4 in Perspektivansicht die Komponenten eines Verschlussbolzens nach einer Ausführungsform der Erfindung,
5 in Perspektivansicht den Verschlussbolzen nach 4,
6 einen Schnitt entlang der Linie C-C in 5,
7 in Schnittansicht den Verschlussbolzen nach 4 in exzentrischer Position,
8 in Perspektivansicht eine Klammer des Verschlussbolzens nach 4,
9a, 9b in Seitenansichten das erste Zapfenelement des Verschlussbolzens nach 4,
10 in einer um 45° gedrehten Ansicht die Schutzhülse und die Klammer des Verschlussbolzens nach 4, und
11 in Schnittansicht einen Verschlussbolzen nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Der in den 1 bis 3 dargestellte Verschlussbolzen 1 nach dem Stand der Technik weist im Wesentlichen drei Bauteile auf, nämlich ein erstes, in 1 oberes Zapfenelement 2, ein zweites, in 1 unteres Zapfenelement 3 und eine Klammer 4 zum Verbinden der beiden Zapfenelemente 2, 3. Zusätzlich ist eine Scheibe 5 dargestellt, welche ähnlich einer Unterlegscheibe zusammen mit dem Verschlussbolzen 1 verwendet werden kann.
Ein Anwendungsbeispiel des Verschlussbolzens 1 zur Verbindung dreier plattenförmiger Bauteile A, B, C ist in 1 dargestellt, die den Verbindungsbolzen 1 in einem Verschlusselement in einem Zustand zeigt, in welchem die Bauteile A, B, C miteinander verspannt sind. In der beispielhaft dargestellten Ausführungsform kann das zwischen dem plattenartigen Bauteilen A und C angeordnete Bauteil B komprimierbar ausgestaltet sein. Dieses optionale komprimierbare Bauteil B ist in der Ausführungsform der 2 und 3 nicht dargestellt, so dass die zu verbindenden Bauteile A und C direkt aufeinander aufliegen.
Zu der grundsätzlichen Funktionsweise und zu möglichen alternativen Ausgestaltungen des Verschlusselements sowie des Verschlussbolzens 1 wird auf die EP 2 904 278 B1 verwiesen. Grundsätzlich kann der Verschlussbolzen 1 sich mit einem an dem ersten Zapfenelement 2 ausgebildeten Kopf 6, dessen Durchmesser größer als der des übrigen Zapfenelements 2 ist, an der Scheibe 5 abstützen, die wiederum auf dem Bauteil A aufliegt. In der dargestellten Ausführungsform sind die in 1 untere Seite des Kopfes 6 und die Scheibe 5 jeweils als eine Kalotte 14 ausgebildet, damit sich der Kopf 6 schwenkbar abstützen kann. Alternativ kann die untere Seite des Kopfes 6 konisch ausgebildet sein, wobei auch die Scheibe 5 mit einer entsprechend gestalteten Kontur versehen ist, an welcher sich der Kopf 6 abstützen kann.
Weiter sind in dem Kopf 6 Angriffsmittel für ein Werkzeug, nämlich in der dargestellten Ausführungsform kreuzförmige Schlitze, vorgesehen. In 3 unterhalb des Kopfes 6 ist das erste Zapfenelement 2 mit einer umlaufenden Nut 7 versehen. Weiter weist das erste Zapfenelement 2 eine in 3 untere zentrale Öffnung auf.
Das zweite Zapfenelement 3 ist in der dargestellten Ausführungsform als eine Hülse mit einem Innengewinde zur Verbindung mit einem Bauteil mit Außengewinde ausgebildet. Ein in 1 oberer Verbindungsbereich des zweiten Zapfenelements 3 hat eine nicht rotationssymmetrische Außenkontur. In der dargestellten Ausführungsform ist der Verbindungsbereich als ein Sechskant ausgebildet. Entsprechend ist die Innenkontur der Öffnung des ersten Zapfenelements 2 ebenfalls sechseckig gestaltet, so dass der Verbindungsbereich drehfest in die Öffnung eingesteckt werden kann. In der in 1 gezeigten montierten Position ist das erste Zapfenelement 2 damit nicht relativ zu dem zweiten Zapfenelement 3 drehbar.
In axialer Richtung, d.h. in Richtung der in 1 gestrichelt dargestellten Längsachse L, ist das erste Zapfenelement 2 mittels der Klammer 4 an dem zweiten Zapfenelement 3 befestigt. Hierzu weist auch das zweite Zapfenelement 3 eine umlaufende Nut 8 auf. Die Klammer 4 einen in den Figuren oberen Kragen 9, der eine Öffnung zum Aufstecken der Klammer 4 auf das erste Zapfenelement 2 aufweist. Der Kragen 9 kann dabei so gestaltet sein, dass die Klammer 4 auf das erste Zapfenelement 2 aufgerastet werden kann.
Von dem Kragen 9 aus erstrecken sich in den Figuren nach unten zwei Arme 10, an deren unteren Enden jeweils ein radial nach innen ragender Haltevorsprung 11 ausgebildet ist. Die Haltevorsprünge 11 greifen dabei jeweils in die Nut 8 des zweiten Zapfenelements 3 ein. Die Haltevorsprünge 11 und/oder die Außenkontur des zweiten Zapfenelements 3 im Bereich der Nut 8 sind dabei so abgeschrägt ausgebildet, dass die Klammer 4 aus der Nut 8 ausrasten kann, wenn eine ausreichend große Zugbelastung entlang der Längsachse L zwischen dem ersten Zapfenelement 2 und dem zweiten Zapfenelement 3 wirkt. Die Klammer 4 ist im Detail auch in 8 dargestellt.
Durch die Gestaltung des Haltevorsprungs 11 und der Außenkontur des zweiten Zapfenelements 3 im Bereich der Nut 8 kann die erforderliche Axialkraft, bei welcher die Haltevorsprünge 11 aus der Nut 8 ausrasten, definiert eingestellt werden. Hierfür ist auch die Steifigkeit des Materials der Klammer 11 maßgebend.
Mit anderen Worten wirkt der Verschlussbolzen 1, wenn die Komponenten des Verschlussbolzens 1 wie in 1 gezeigt miteinander verbunden sind, bis zum Erreichen der Axialkraft, bei welcher die Klammer 4 aus der Nut 8 ausrastet, wie ein einstückiges Bauteil, d.h. es können sowohl ein Drehmoment als auch eine Axialkraft durch den Verschlussbolzen 1 übertragen werden.
In 1 ist weiter ein an dem Bauteil C festgelegtes Befestigungselement 12 zur Verbindung mit dem Verschlussbolzen 1 dargestellt. Das Befestigungselement 12 weist hierzu zunächst ein Gehäuse 13 auf, das mit dem Bauteil C fest verbunden ist. Ein nicht gezeigter Gewindebolzen (Haltenockenschraube) mit Außengewinde ist in dem Gehäuse 13 festgelegt und erstreckt sich in der Figur nach oben, so dass das Innengewinde des zweiten Zapfenelements 3 auf dem Gewindebolzen aufgeschraubt werden kann.
Die Bauteile A, B (sofern vorhanden) und C können sich aus der in 1 gezeigten idealen Ausrichtung, in der die Öffnungen, durch die sich das Verschlusselement erstreckt, zueinander konzentrisch sind, quer zur Längsachse L des Verschlussbolzens 1 verschieben, bspw. In die in den 2 und 3 gezeigte Lage, in der der Verschlussbolzen zwar in der Öffnung in dem Bauteil C zentriert ist, aber in der Öffnung des Bauteils A exzentrisch angeordnet ist. In dem in den 2 und 3 gezeigten Zustand liegt die Klammer 4 an der Innenwand der Öffnung des Bauteils A an. Wenn nun der Verschlussbolzen 1 zum Öffnen oder Schließen des Verschlusselements relativ zu dem Bauteil A gedreht wird, kann dieser Kontakt der Klammer 4 mit der Innenwand der Öffnung des Bauteils A den Sitz der Klammer 4 auf dem Verschlussbolzen 1 beeinflussen. Dies kann die erforderliche Axialkraft, bei welcher die Haltevorsprünge 11 aus der Nut 8 ausrasten, beeinflussen oder die Klammer 4 sogar ganz von dem Verschlussbolzen 1 ablösen, wodurch das erste und zweite Zapfenelement nicht mehr axial verbunden wären.
Die in den 4 bis 8 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsform löst das oben genannte Problem, das auftreten kann, wenn der Verschlussbolzen 1 exzentrisch in der Öffnung des Bauteils A angeordnet ist.
Wie in 4 gezeigt, weist der Verschlussbolzen 1 zusätzlich zu dem ersten Zapfenelement 2, dem zweiten Zapfenelement 3 und der Klammer 4 (sowie der optionalen Scheibe 5) ein als Schutzhülse ausgebildetes Schutzelement 15 auf.
In den 4 und 6 ist dargestellt, dass die Schutzhülse 15 einen hülsenartigen Grundkörper aufweist, der auf der in den Figuren linken Seite mit einem Ringsegmentabschnitt 16 und auf der diesem gegenüberliegenden Seite mit einem abgerundeten Vorsprung 17 versehen ist. Der Ringsegmentabschnitt 16 und der Vorsprung 17 stehen jeweils in einer zu der Längsachse L senkrechten radialen Richtung von dem Grundkörper der Schutzhülse 15 vor. Der Ringsegmentabschnitt 16 erstreckt sich in dem dargestellten Beispiel über einen Winkel von etwa 120°.
In der dargestellten Ausführungsform sind der Ringsegmentabschnitt 16 und der Vorsprung 17 im Wesentlichen durch zwei einander gegenüberliegende Abflachungen 18 des hülsenförmigen Grundkörpers gebildet. Diese Abflachungen 18 bilden zwei, bspw. zueinander parallele, Flächen, an denen die Arme 10 der Klammer 4 von außen anliegen (vgl. 6). Die Klammer 4 umgreift damit die Schutzhülse 15 bereichsweise, wobei der Ringsegmentabschnitt 16 und der Vorsprung 17 in radialer Richtung über die Klammer 4 vorstehen.
6 zeigt weiter, dass die Schutzhülse 15 eine sich entlang der Längsachse L ersteckende Öffnung aufweist, die den Verbindungsbereich des ersten Zapfenelements 2 und des zweiten Zapfenelements 3 aufnimmt. Die Außenfläche des ersten Zapfenelements 2, das mit den Angriffsmitteln für ein Werkzeug zur Drehmomentübertragung versehen ist, ist dabei mit zwei Abflachungen versehen und die Innenseite der Öffnung der Schutzhülse 15 ist ebenfalls mit entsprechenden Abflachungen versehen, so dass die Schutzhülse 15 drehfest mit dem ersten Zapfenelement 2 verbunden ist. Zusammen mit den Abflachungen 18 und den daran anliegenden Armen 10 bewirkt dies, dass die Schutzhülse 15 das erste Zapfenelement 2 drehfest mit der Klammer 4 verbindet. Eine Drehung des ersten Zapfenelements 2 wird somit auf die Klammer 4 und die Schutzhülse 15 übertragen, so dass ein Lösen der Klammer 4 aufgrund einer Drehbewegung des ersten Zapfenelements 2 relativ zu der Klammer 4 vermieden wird.
Zudem ist in 6 mit R der Radius eines gestrichelt dargestellten Kreises bezeichnet, der beispielsweise die Öffnung in dem Bauteil A andeuten kann. Man erkennt dabei, dass die Distanz x zwischen der Mitte des Verschlussbolzens 1, d.h. der Position der Längsachse L, und der Kante des Vorsprungs 17 so gewählt ist, dass die Klammer 4 nicht mit der Innenwand der Öffnung in dem Bauteil A in Berührung kommen kann. Dies ist auch in 7 dargestellt.
Wie 7 zeigt, bewirkt die Gestaltung und Anordnung der Schutzhülse 15 zudem, dass bei einer exzentrischen Ausrichtung des Verschlussbolzens 1 in der Öffnung des Bauteils A die gegenüber der Klammer 4 radial vorstehenden Abschnitte der Schutzhülse 15, nämlich das Ringsegment 16 oder der Vorsprung 17 an der Innenwand der Öffnung anstößt und damit die Klammer 4 vor einem unbeabsichtigten Ablösen von einem der Zapfenelemente 2, 3 schützt. Damit verbessert die Schutzhülse 15 die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Verschlussbolzens 1 bzw. des Verschlusselements.
Die 9a und 9b zeigen das erste Zapfenelement 2 in zwei Seitenansichten, wobei die an der Unterseite des Kopfes 6 ausgebildete Kalotte 14 erkennbar ist sowie die Abflachung 19 zum Form schlüssigen Eingriff mit der Schutzhülse 15. zusätzlich ist ein Absatz 20 in 9b unterhalb der Nut 7 gezeigt, der als axialer Anschlag für die Schutzhülse 15 dient.
Aus 10 ist ersichtlich, dass das Ringsegment 16 der Schutzhülse 15 in beiden axialen Richtungen vorsteht, um die Klammer 4 auf beiden Seiten schützen zu können. Dabei ist zwischen dem Kragen 9 und dem Haltevorsprung 11 gegenüber dem Maß der Schutzhülse 15 Arten geringfügiger Freiraum ausgebildet, der zum Toleranzausgleich bei der Montage dient.
Abweichend von der in den 4 bis 8 dargestellten Ausführungsform des Verschlussbolzens 1 ist die erfindungsgemäße Schutzhülse 15 auch zusammen mit anders gestalteten Verschlussbolzen 1, bspw. den in der EP 2 904 278 B1 beschriebenen Verschlussbolzen, einsetzbar. Die Gestalt des Schutzelements ist dabei nicht auf die in den 4 bis 7 gezeigte Schutzhülse beschränkt. Vielmehr kann der Zapfen auch ein anders gestaltetes Schutzelement aufweisen, das in einer zu der Längsachse L senkrechten radialen Richtung zumindest bereichsweise über die Klammer 4 vorsteht, bspw. mit mehreren radial vorstehenden Armen.
11 stellt eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verschlussbolzens 1 dar, wobei die Klammer 4 gegenüber der in den 4 bis 10 dargestellten Ausführungsform in der Zeichnung nach oben versetzt ist. Dies kann für einige Anwendungsfälle vorteilhaft sein. Die geänderte Position der Klammer 4 erfordert es, dass für den Kragen 9 Bauraum in der Scheibe 5 vorgesehen wird. Dies ist in der Ausführungsform nach 11 durch eine Ausnehmung 21 in der Scheibe 5 realisiert.
Bezugszeichenliste

1: Verschlussbolzen
2: erstes Zapfenelement
3: zweites Zapfenelement
4: Klammer
5: Scheibe
6: Kopf
7: Nut
8: Nut
9: Kragen
10: Arm
11: Haltevorsprung
12: Befestigungselement
13: Gehäuse
14: Kalotte
15: Schutzhülse
16: Ringsegment
17: Vorsprung
18: Abflachung
19: Abflachung
20: Absatz
21: Ausnehmung
A: Bauteil
B: Bauteil
C: Bauteil
L: Längsachs

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2904278 B1 [0002, 0003, 0039, 0057]
DE 1450944 [0023]

Claims

Verschlussbolzen mit einem Zapfen, der eine Längsachse (L), Verriegelungsmittel und Rückhaltemittel (6) aufweist, wobei der Zapfen wenigstens zwei separate Zapfenelemente (2; 3) aufweist, von denen eines die Verriegelungsmittel und das andere die Rückhaltemittel (6) aufweist, und wobei die wenigstens zwei Zapfenelemente (2; 3) drehfest und mittels einer lösbaren Klammer (4) in axialer Richtung der Längsachse (L) lösbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen weiter ein Schutzelement (15) aufweist, das in einer zu der Längsachse (L) senkrechten radialen Richtung zumindest bereichsweise über die Klammer (4) vorsteht.
Verschlussbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement eine Schutzhülse (15) ist, die den Zapfen wenigstens bereichsweise umschließt.
Verschlussbolzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (15) drehfest mit einem der Zapfenelemente (2) verbunden ist.
Verschlussbolzen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zapfenelement (2), das drehfest mit dem Schutzelement (15) verbunden ist, Angriffsmittel zur Drehmomentübertragung aufweist.
Verschlussbolzen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zapfenelement (2), das drehfest mit dem Schutzelement (9) verbunden ist, einen zylindrischen Abschnitt mit wenigstens einer seitlichen Abflachung (19) aufweist, der formschlüssig mit dem Schutzelement (15) verbunden ist.
Verschlussbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (15) zu einem der Zapfenelemente (3) nicht über einen Formschluss verbunden ist.
Verschlussbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (15) einen Ringsegmentabschnitt (16) aufweist, der in einer zu der Längsachse (L) senkrechten radialen Richtung zumindest bereichsweise über die Klammer (4) vorsteht.
Verschlussbolzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ringsegmentabschnitt (16) über einen Winkel von 60° bis 180°, insbesondere etwa 120°, erstreckt.
Verschlussbolzen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (15) einen dem Ringsegmentabschnitt (16) diametral gegenüberliegenden Vorsprung (17) aufweist, der in einer zu der Längsachse (L) senkrechten radialen Richtung zumindest bereichsweise über die Klammer (4) vorsteht.
Verschlussbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (15) einen zylindrischen Abschnitt mit wenigstens einer seitlichen Abflachung (18) aufweist, der formschlüssig mit der Klammer (4) verbunden ist.
Verschlussbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (4) derart mit den Zapfenelementen (2; 3) verbunden ist, dass diese bei Überschreiten einer in axialer Richtung auf die wenigstens zwei Zapfenelemente (2; 3) wirkenden Kraft sich selbsttätig von wenigstens einem der Zapfenelemente (2; 3) löst.
Verschlussbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der wenigstens zwei Zapfenelemente (2; 3) eine Nut (7; 8) aufweist, in welche jeweils ein radial nach innen gerichteter Abschnitt (9; 11) der Klammer (4) eingreift.
Verschlussbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel ein Gewinde und/oder einen Kreuzstift umfassen.
Verschlusselement zur Verbindung von Bauteilen (A, B, C) mit einem Verschlussbolzen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem mit diesem verbindbaren Befestigungselement.
Verschlusselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussbolzen (1) eine Schraube mit einem Außengewinde ist, wobei das Befestigungselement eine Mutter mit einem Innengewinde ist, oder dass der Verschlussbolzen (1) auf einer Seite einen Kopf (6) und auf der gegenüberliegenden Seite einen Kreuzstift aufweist, wobei das Befestigungselement eine Nockenkontur mit einer Rampe und einem gegenüber dieser zurückgesetzten Haltebereich aufweist, oder dass 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, oder dass der Verschlussbolzen (1) auf einer Seite einen Kopf (6) und auf der gegenüberliegenden Seite eine zentrale Öffnung mit einem Innengewinde aufweist, wobei das Befestigungselement ein Gehäuse mit einer darin drehfesten Haltenockenschraube mit Außengewinde und ggf. eine Ratschenanordnung aufweist.
Verschlusselement nach Anspruch 14 oder 15, das zusätzlich eine Scheibe (5) zum Abstützen eines Kopfes (6) des Verschlussbolzens (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Kopfes (6) und die entsprechende Gegenkontur der Scheibe (5) kalottenförmig gestaltet ist.