DE29812351U1 - Griffschraube mit einstellbarer Drehmomentbegrenzung - Google Patents

Description

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Patentanwalt:

DR.-ING. PETER RIEBLING

Dipl.-lng. EUROPEAN PATENT ATTORNEY

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18.06.98

12061.6 - G2416.DOC-31/nem

"1O Anmelder: Firma Otto Ganter GmbH & Co KG, Triberger Str. 3, 78120 Furtwangen

1 Griffschraube mit einstellbarer Drehmomentbeqrenzunq

&xgr; I Gegenstand der Neuerung ist eine Griffschraube mit einstellbarer

I -s Drehmomentbegrenzung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

|| Insbesondere bei drehmomentübertragenden Wellen sind sogenannte

I w Drehmomentüberlastsicherungen bekannt. Bei derartigen Überlastsicherungen ist

i 20 vorgesehen, daß bei Überschreitung eines vorgegebenen Drehmomentes dann

I die federbelastete Drehkupplung zwischen den beiden

drehmomentübertragenden Teile gelöst wird. Hierbei gibt es sogenannte Rutschkupplungen, die dann eben bei entsprechender Überschreitung des vorgegebenen Drehmomentes durchrutschen. Es ist im übrigen auch bei 25 Drehmomentenschlüsseln bekannt, wie sie z.B. zum Anziehen von Muttern verwendet werden, ein gewisses, einstellbares Drehmoment vorzugeben, nach dessen Überschreitung dann eine Ratschenkupplung durchrutscht und das Anzugsdrehmoment hierdurch begrenzt wird.

30 Bisher war es jedoch nicht bekannt eine derartige Drehmomentbegrenzung in eine Griffschraube zu integrieren, die dazu dient, ein bestimmtes Teil mit definiertem Drehmoment von Hand anzuziehen. Der Begriff „Griffschraube" wird im Sinne der vorliegenden Neuerung weit aufgefasst. Hierunter wird nicht nur eine

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Griffschraube verstanden, die dementsprechend einen spindelförmigen Schaft mit einem entsprechenden Aussengewinde aufweist, sondern hierunter werden auch Griffschrauben verstanden, die statt eines Schaftes mit einem Aussengewinde ein entsprechendes Mutterngewinde (Innengewinde) aufweisen. 5

Wichtig ist, dass es bisher nicht bekannt war, eine derartige Drehmomentüberlastsicherung bei Griffschrauben zu verwenden, so dass also mit Hilfe eines Drehgriffes ein Schaft mit einem Innen- oder Aussengewinde mit definiertem Drehmoment mit einem anderen Teil verbunden werden kann. Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine Drehmomentbegrenzung in eine Griffschraube der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass diese Griffschraube geeignet ist, ein Teil an ein anderes Teil mit definiertem Drehmoment zu befestigen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gekennzeichnet.

Wesentliches Merkmal der vorliegenden Neuerung ist, dass nun der Schaft einer Spindel - der entweder ein Aussen- oder ein Innengewinde tragen kann, sich in eine Spindelbuchse fortsetzt, welche eine innere, zentrale Ausnehmung definiert, deren Rand mit einer Reihe von radial am Umfang gleichmässig verteilt angeordneten Nuten versehen ist. Und dass ferner in diese Ausnehmung ein Kupplungsstück eingreift, welches etwa buchsenförmig ausgebildet ist und welches federbelastet in diese Spindelbuchse eingepresst wird, wobei an der Aussenseite des Kupplungsstückes eine entsprechende Anzahl von radial nach aussen weisenden Nasen angeordnet sind, welche federbelastet in die zugeordneten Nuten an der Spindelbuchse eingreifen.

Wesentliches Merkmal der vorliegenden Neuerung ist also, dass eine sehr geringe Bauhöhe dadurch erreicht wird, dass eine nach oben offene Spindelbuchse verwendet wird, in welches einer der Ausnehmung angepasstes Buchsenteil eines Kupplungstückes eingreift und dort federbelastet verdrehbar undjxial verschiebbar ausgebildet ist.

Hiermit wird also eine Ratschenkupplung verwirklicht, welche in besonders einfacherWeise funktioniert und welche erstmals die Möglichkeit gibt, eine Griffschraube mit definiertem Drehmoment in ein zugeordnetes Aufnahmeteil oder Befestigungsteil einzudrehen.

Die Unterseite der Griffschraube ist hierbei die eine Anlagefläche, während die andere Anlagefläche durch das mit dieser Griffschraube zu verbindende Werkstück gebildet wird.

Es ist nun also erstmals möglich, Griffschrauben mit eingebauter Drehmomentbegrenzung zu verwirklichen, ohne dass hierfür ein Drehmomentenschlüssel verwendet werden muss. Es werden damit wesentliche Kosten und auch Arbeitsaufwand eingespart, denn diese Drehmomentenbegrenzung bleibt ständig in der Griffschraube erhalten und ist also dauerhaft vorhanden und kann immer mit der Griffschraube verwendet werden. Damit besteht also der Vorteil, daß man nun unter Zuhilfenahme der drehmomentenbegrenzenden Griffschraube definiert Teile miteinander verschrauben kann und dass man diese Teile auf einfache Weise wieder lösen kann und dann wieder mit definiertem Drehmoment zusammenschrauben kann.

Es bedarf also nicht mehr eines separaten Drehmomentenschlüssels und damit kann also wesentlicher Arbeitsaufwand bei der Herstellung einer derartigen definierten und drehmomentbegrenzten Verbindung gewährleistet werden.

Weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass aufgrund der Wahl der verwendeten Druckfeder, welche federbelastet das Kupplungsstück und die Spindelbuchse zusammenpresst, das Drehmoment so vorgegeben ist. Es kann sich also im wesentlichen nicht mehr ändern und entsprechend dem verwendeten Anwendungsgebiet wird die Druckfeder so ausgewählt, dass das gewünschte Drehmoment damit erzeugt wird.

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Ein weiteres wesentliches Merkmal der Neuerung ist, dass z.B. die Drehmomentenverbindung nur für eine rechtsdrehende Griffschraube verwendet wird, d.h. das am Ende des Schaftes angeordnete Gewinde ist z.B. ein Rechtsgewinde oder ein rechtsdrehendes Mutterngewinde und damit wird gewährleistet, dass die Griffschraube immer in Rechtsdrehung gesehen mit definiertem Drehmoment verschlossen werden kann. Wird sie in Öffnungsstellung verdreht (im gezeigten Ausführungsbeispiel in Linksdrehrichtung), dann blockiert die federbelastete Drehmomentenübertragung in Öffnungsrichtung, so dass also die federbelastete Rutschkupplung damit ausgeschaltet ist und damit können die beiden miteinander verbundenen Teile ohne weiteres gelöst werden.

In analoger Weise gilt die vorstehende Beschreibung selbstverständlich für ein Linksgewinde, welches am freien Ende des Spindelschaftes angeordnet sein kann, wobei eben hier wiederum ein Aussengewinde oder ein Innengewinde verwendet werden kann. Wird also ein Linksgewinde verwendet, dann erfolgt das Festziehen der Griffschraube unter Einwirkung der Drehmomentenbegrenzung genau in anderer Richtung.

Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass eine geringe Bauhöhe dadurch erreicht wird, dass eben die Spindelbuchse mit einer nach oben geöffneten Ausnehmung versehen ist, in welche passend und drehbar die Spindelbuchse in axialer Richtung federbelastet eingreift und dort verdrehbar gehalten ist. Durch den gegenseitigen Eingriff dieser beiden buchsenförmigen Teile, in welche dann die Druckfeder eingreift wird also eine besonders geringe Bauhöhe erreicht, was für enge Einbauverhältnisse wichtig ist. In einer Weiterbildung der vorliegenden Neuerung ist es vorgesehen, dass der Griff der Griffschraube in besonderer Weise ausgebildet ist, er weist nämlich eine Anzahl von gleichmässig am Umfang verteilter Griffstücke auf, die bspw. sternförmig ausgebildet sein können. Derartige Griffstücke können z.B. zwei gegenüberliegende Griffstücke oder drei im Winkel von 120° zueinander versetzte Griffstücke sein oder auch vier im Winkel von 90° zueinander versetzte Griffstücke sein.

Statt der separat ausgebildeten und jeweils in radialer Richtung weisenden Griffstücke kann auch eine ringsumlaufende Randrierung verwendet werden, d.h. es handelt sich um eine zylinderförmige Schraube die eine entsprechende Aussenrandrierung aufweist.
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Es kommt also nur darauf an, dass eine entsprechende Handhabe für die Hand vorhanden ist, um eben den Griff entsprechend zu drehen.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Neuerung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.

Es zeigen:

Figur 1: Draufsicht auf eine Griffschraube nach der Neuerung Figur 2: Schnitt gemäss der Linie Il - Il

Figur 3: Die gleiche Schnittansicht wie Figur 2, jedoch mit einer Darstellung der Spindelbuchse

Figur 4: Schnitt durch den Griff mit eingesetzter Buchse Figur 5: Die Buchse nach Figur 4 in separater Darstellung Figur 6: Schnitt durch die Spindel

Figur 7: Eine vergrösserte Teilansicht des oberen Randes der Spindelbuchse der Spindel

Figur 8: Schnitt durch das Kupplungsstück

Figur 9: Unteransicht des Kupplungsstückes in Richtung des

Pfeiles IX in Figur 8
Figur 10: Seitenansicht des Kupplungsstückes in Pfeilrichtung

IX in Figur 9
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Gemäss Figur 1 besteht die Griffschraube 1 im wesentlichen aus einem aus Kunststoff gefertigten Griff 2, der gemäss Figur 1 aus drei sternförmigen Griffstücken 3 besteht, die werkstoffeinstückig miteinander als Kunststoffteil ausgebildet sind. Es wurde bereits schon im allgemeinen Beschreibungsteil darauf hingewiesen, daß der Griff 2 im wesentlichen beliebig ausgebildet sein kann; d.h. statt der sternförmigen Griffstücke 3 können auch andere Handhaben verwendet werden.

Im Innenraum des Griffes 2 ist ein Vierkant 4 in das Kunststoffmaterial des Griffes 2 eingebettet.

Gemäss Figuren 4 und 5 ist die Griffschraube 1 in ihrer zentralen Ausnehmung 6 mit einer Buchse 5 ausgekleidet. Die Buchse 5 ist in den Figuren 4 und 5 näher dargestellt. Sie weist einen radial nach aussen weisenden Einstich 7 auf, der von dem Kunststoffmaterial des Griffes 2 umspritzt ist, so dass es zu einem formschlüssigen Halten der Buchse 5 in dem Material des Griffes 2 kommt. Ferner hat die Buchse an ihrem Innenumfang eine Ringnut 8, in welche ein Seegerring 16 eingreift. Die Buchse weist an ihrem unteren Ende noch Einführschrägen 9 auf.

Die Buchse 5 ist also gemäss Figur 4 drehfest mit dem Material des Griffes 2 verbunden und mit diesem formschlüssig gehalten.

Als Verbindungselement wird im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Spindel 10 verwendet, die im wesentlichen aus einem Spindelschaft 11 besteht, an dessen freien Ende ein Aussengewinde 23 angeordnet ist, mit dem der Spindelschaft 11 in ein nicht näher dargestelltes Werkstück eingeschraubt wird.

Das Werkstück legt sich dann mit seiner entsprechenden Anlagefläche an der Unterseite des Griffs 2 an.

Die Figuren 2 und 6 zeigen, daß der Spindelschaft 11 sich nach oben in Form einer Spindelbuchse 12 verlängert, wobei die beiden Teile werkstoffeinstückig miteinander verbunden sind. Hierauf ist die Neuerung jedoch nicht beschränkt; es kann auch vorgesehen sein, daß der Spindelschaft 11 mit einem zugeordneten Gewinde in die Spindelbuchse 12 eingreift. Ebenso kann an der Verbindungsstelle dieser beiden Teile eine Schweissverbindung, oder eine andere lösbare Verbindung vorgesehen werden.

Die Spindelbuchse 12 ist mit einer zentralen inneren Aufnahme 14 versehen und der obere Rand dieser Aufnahme 14, der von den Seitenwänden der Spindelbuchse 12 begrenzt wird weist gleichmässig am Umfang verteilte im Winkel von 90° zueinander angeordnete und radial auswärts weisende Nuten 15, 15a auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind also nur zwei Nuten 15, 15a dargestellt, wohingegen tatsächlich insgesamt vier Nuten vorhanden sind.

Die Neuerung ist selbstverständlich nicht auf die Anordnung von einer derartigen Nutenanzahl beschränkt; es können auch nur zwei Nuten oder es können auch fünf, sechs oder acht Nuten vorhanden sein.

In diese nach oben geöffneten Nuten 15, 15a greift die Unterseite eines Kupplungsstückes 17 ein, welches im wesentlichen ebenfalls topfförmig ausgebildet ist und in den Figuren 8 bis 10 näher dargestellt ist. Es weist einen nach Aussen ragenden Rand 22 auf, der in seinem Durchmesser den bodenseitigen Umfang des Kupplungsstückes 17 überragt und an dessen Unterseite gleichmässig am Umfang verteilte Nasen 20, 20a, 20b, 20c angeordnet sind.

Es sind also insgesamt vier am Umfang verteilte und radial auswärts gerichtete Nasen 20, 20a, 20b, 20c vorhanden, die mit den vorher beschriebenen radial auswärts gerichteten Nuten 15,15a der Spindelbuchse 12 zusammenwirken.

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Hierzu ist eine Druckfeder 19 vorgesehen, welche in die nach oben geöffnete Ausnehmung 18 des Kupplungsstückes eingreift und sich am inneren Boden des Kupplungsstückes 17 federbelastet anlegt. An der gegenüberliegenden Seite legt sich die Druckfeder 19 an der Bodenfläche der Ausnehmung 6 (also an der Unterseite des Griffes 2) an. Damit wird also das Kupplungsstück 17 in axialer Richtung federbelastet nach unten in die offene Aufnahme 14 der Spindelbuchse 12 eingepresst und ist dort drehbar gehalten. Zur Drehlagerung ist vorgesehen, dass der vorher erwähnte Seegering 16 einmal in die Buchse 5 in die Ringnut 8 eingreift und zum Zweiten gleichzeitig auch in die Ringnut 13 am Aussenumfang der Spindelbuchse 12, so dass diese Spindelbuchse 12 drehbar und gegen axiale Verschiebung gesichert in der Ausnehmung 6 der Griffschraube 1 gehalten ist.

Wichtig ist nun, dass die Nasen 20, 20a, 20b, 20c jeweils in Drehrichtung 24 nach vorne gerichtete Schrägen 21, 21a, 21b, 21b aufweisen, so dass damit gewährleistet ist, dass bei Überschreitung des Drehmomentes dieses Schrägen 21 aus der etwa rechteckförmig profilierten Nut 15 ausrasten, welche ebenfalls mit Schrägen 25 versehen ist.

Die Schrägen 21 des Kupplungsstückes 17 sind also den Schrägen 25 der Nuten 15 in der Spindelbuchse 12 zugeordnet. In Gegenrichtung zu Drehrichtung 24 ist jedoch der Übergang scharfkantig, d.h. die Schrägen 21 sind nur in der einen Richtung angeschrägt, während in der gegenüberliegenden Richtung ein rechtwinkliger Ansatz 26 vorhanden ist, welcher dafür sorgt, dass die Spindel 10 in Gegenrichtung zur eingezeichneten Drehrichtung 24 leicht zu öffnen ist und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsstück 17 und der Spindelbuchse 12 gegeben ist.

Es wird noch darauf hingewiesen, dass der drehfest mit dem Griff 2 verbundene Vierkant 4 dazu dient, das Kupplungsstück 17 entsprechend drehend anzutreiben. Es kommt hierbei zu einem formschlüssigen Eingriff, der in Figur 8 und Figur 10 dargestellt ist. Hierbei übergreift der Vierkant 4 die Aussenwand 27 des Kuppjungsstückes 17 und legt sich drehfest an diesem Kupplungstück an.

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Wichtig ist, dass das Kupplungsstück 17 federbelastet in axialer Richtung verschiebbar in der Aufnahme 14 der Spindelbuchse 12 gelagert ist, so dass nach Überschreitung des vorgegebenen Drehmomentes die Kraft der Feder nicht mehr ausreicht, die Nase 20 des Kupplungsstückes 17 in der Nut 15 der Spindelbuchse 12 zu halten, wodurch sich jetzt die Schräge 21 an der Schräge 25 entlang nach oben bewegt und damit wird das Kupplungsstück 17 um das Spiel 28 (Figur 2) nach oben angehoben. Es wird hierbei in axialer Richtung feststehenden Vierkant 4 nach oben geschoben.
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Wichtig bei der gezeigten Neuerung ist also dass die geringe Bauhöhe dadurch erreicht wird, dass das Kupplungsstück 17 als etwa topfförmige Buchse mit nach oben geöffneter Ausnehmung in die ebenfalls nach oben geöffnete Aufnahme 14 der Spindelbuchse 12 federbelastet eingreift und dort verdrehbar ist.

Zeichnunqsleqende

1. Griffschraube

2. Griff

3. Griffstück

4. Vierkant

5. Buchse

6. Ausnehmung

7. Einstich 8. Ringnut

9. Einführschräge 10.Spindel 11.Spindelschaft 12.Spindelbuchse 13.Ringnut 14.Aufnahme 15.Nut15a 16.Seegering 17.Kupplungsstück 18.Ausnehmung

19. Druckfeder 2O.Nase 20a, 20b, 20c 21.Schräge 21a, 21b, 21c 22.Rand 23,Aussengewinde

24. Drehrichtung 25.Schräge 26.Ansatz 27.Aussenwand 28.Spiel

Claims (12)

Schutzansprüche

1. Griffschraube mit einstellbarer Drehmomentbegrenzung , dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (11) einer Spindel (10) sich in eine Spindelbuchse (12)fortsetzt, welche eine innere, zentrale Ausnehmung (14) definiert, deren Rand mit einer Reihe von radial am Umfang gleichmässig verteilt angeordneten Nuten (15,15a) versehen ist, dass in diese Ausnehmung (14) ein Kupplungsstück (17) eingreift, welches etwa buchsenförmig ausgebildet ist und federbelastet in diese Spindelbuchse (12) eingepresst wird, und dass an der Aussenseite des Kupplungsstückes (17) eine entsprechende Anzahl von radial nach aussen weisenden Nasen (20, 20a, 20b, 20c) angeordnet sind, welche federbelastet in die zugeordneten Nuten (15, 15a) an der Spindelbuchse (12) eingreifen.

2. Griffschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dass eine geringe Bauhöhe dadurch erreicht wird, dass die Spindelbuchse (12) die nach oben offene Ausnehmung aufweist, in die ein der Ausnehmung angepasstes Buchsenteil des Kupplungstückes (17) spielbehaftet eingreift und dort federbelastet verdrehbar und axial verschiebbar ausgebildet ist.

3. Griffschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffschraube (1) in ihrer zentralen Ausnehmung (6) mit einer Buchse (5) ausgekleidet ist, einen radial nach aussen weisenden Einstich (7) aufweist, der von dem Kunststoffmaterial des Griffes (2) umspritzt ist

4. Griffschraube nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement der Griffschraube als Spindel (10) ausgebildet ist, an deren freien, unteren Ende ein Aussengewinde 23 angeordnet ist, mit dem der Spindelschaft 11 in ein zugeordnetes Innengewinde einschraubbar ist.

5. Griffschraube nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement der Griffschraube als Spindelhülse ausgebildet ist, an deren freien, unteren Ende ein Innengewinde (23) angeordnet ist, mit dem der

Spindelschaft in ein zugeordnetes Außengewinde eines Wekrstückes oder dgl. einschraubbar ist.

6. Griffschraube nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelbuchse (12) eine zentrale, innere Aufnahme (14) aufweist und der obere Rand der Aufnahme (14), der von den Seitenwänden der Spindelbuchse 12 begrenzt wird, gleichmässig am Umfang verteilte, im Winkel zueinander angeordnete und radial auswärts weisende Nuten (15, 15a) aufweist.

7. Griffschraube nach einem der Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die nach oben geöffneten Nuten (15, 15a) der Spindelbuche (12) die Unterseite eines Kupplungsstückes (17) eingreift, welches im wesentlichen ebenfalls topfförmig ausgebildet ist

8. Kupplungsstück nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (17) einen nach aussen ragenden Rand (22) aufweist, der in seinem Durchmesserden bodenseitigen Umfang des Kupplungsstückes (17) radial überragt und an dessen Unterseite gleichmässig am Umfang verteilte Nasen (20, 20a, 20b, 20c) angeordnet sind, welche in die Nuten (15,15a) der Spindelbuchse rastend eingreifen und außer Eingriff mit diesen bringbar sind.

9. Kupplungsstück nach einem der Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (19) vorgesehen, welche in die nach oben geöffnete Ausnehmung (18) des Kupplungsstückes (17) eingreift und sich am inneren Boden des Kupplungsstückes (17) federbelastet anlegt und daß an der gegenüberliegenden Seite die Druckfeder 19 sich an der Bodenfläche der Ausnehmung 6 anlegt.

10. Griffschraube nach einem der Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehlagerung vom Kupplungsstück(17) in der Spindelbuchse (12) ein Seegering (16) in eine Ringnut 8 in der Buchse (5) eingreift und gleichzeitig auch in die Ringnut 13 am Aussenumfang der Spindelbuchse 12, so dass diese diese Spindelbuchse 12 drehbar und gegen axiale Verschiebung gesichert in der

Ausnehmung 6 der Griffschraube 1 gehalten ist, sodaß die Spindelbuchse (12) drehbar und gegen axiale Verschiebung gesichert in der Ausnehmung (6) der Griffschraube (1) gehalten ist.

11. Griffschraube nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen 20, 20a, 20b, 20c jeweils in Drehrichtung (24) nach vorne gerichtete Schrägen 21, 21a, 21b, 21b aufweisen, welche in zu geordnete Schrägen (25) der etwa rechteckförmig profilierten Nuten (15,15a) eingreifen und unter Federbelastung axial aus den Nuten heraus hebbar sind. 10

12. Griffschraube nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Gegenrichtung zur Drehrichtung (24) die Schrägen (25) der Nuten (15,15a) scharfkantig ausgebildet sind und etwa rechtwinklige Ansätze (26) ausbilden.