DE3011848C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schnellverschluß zur lösbaren Verbindung zweier plattenförmiger Bauteile, von denen das eine eine Bohrung mit Mitteln zur versenkten Aufnahme des außenseitig mit dem Bauteil flächenbündig abschließenden Kopfes eines Verschlußbolzens aufweist, dessen Schaft eine Bohrung des anderen Bauteils durchragt, und von denen letzteres an seiner Rückseite in drehfester Verbindung ein die Bohrung umschließendes hülsenartiges Halteglied mit zwei zur Hülsen­ achse konzentrischen und um 180° in Umfangsrichtung zueinander versetzten Stirnrampen aufweist, die von radialen Haltestiften am Bolzenschaft hinterfaßbar sind und im Anschluß an ihre axial höchste Erhebung Rasten zur Aufnahme der Haltestifte nach elastischer Überwindung der höchsten Erhebung bei ent­ sprechender Drehung des Verschlußbolzens enthalten.

Schnellverschlüsse dieser z. B. aus der US-PS 35 04 875 be­ kannten Art werden insbesondere im Flugzeugbau verwendet und sind von daher bekannt. Bei der Verwendung im Außenbereich des Flugzeugs wie insbesondere an den Tragflächen ist es aus strömungstechnischen Gründen erforderlich, den Kopf des Ver­ schlußbolzens mit der Außenseite des ihn aufnehmenden platten­ förmigen Bauteils genau flächenbündig abschließen zu lassen. Die dabei zugelassene Toleranzgrenze beträgt nur etwa 0,2 mm. Demgegenüber sind die sich addierenden Abmessungstoleranzen in der Stärke der plattenförmigen Bauteile, des Halteglieds und des Verschlußbolzens erheblich größer, so daß die zugelassene Toleranzgrenze am Bolzenkopf bisher nur durch aufwendige individuelle Nacharbeit an jedem einzelnen Schnellverschluß eingehalten werden konnte.

Aus der US-PS 29 22 211 ist es bei zu dem gattungsgemäßen Schnellverschluß ähnlichen Schnellverschlüssen bekannt, das Halteglied aus wenigstens zwei durch eine Gewindeverbindung axial zueinander verstellbaren Teilen zu bilden, von denen sich das eine an der Rückseite des zweiten Bauteils abstützt und das andere die Verriegelungseinrichtung trägt. Hierdurch können jedoch die zuvor angesprochenen Nachteile nicht wirksam beseitigt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine solche Nacharbeit ohne Überschreiten der obigen zugelassenen Tole­ ranzgrenze zu vermeiden.

Ausgehend von dem Grundgedanken, das Halteglied gegenüber seinem Träger axial einstellbar zu machen, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Halteglied aus wenigstens zwei durch eine Gewindeverbindung axial zueinander verstell­ baren Teilen besteht, von denen sich das eine an der Rückseite des zweiten Bauteils abstützt und das andere die Stirnrampen und die Rasten undrehbar gegenüber dem zweiten Bauteil trägt.

Die Erfindung läßt sich besonders zweckmäßig dadurch verwirk­ lichen, daß die beiden Teile des Halteglieds durch klauen­ artig ineinandergreifende Vorsprünge und Ausnehmungen undreh­ bar und durch eine Überwurfmutter in Axialrichtung miteinander verbunden werden, welche mit dem einen Teil des Halteglieds im Gewindeeingriff steht und das andere Teil des Halteglieds drehbar, aber axial unverschieblich erfaßt. Vorzugsweise wird dabei die Überwurfmutter topfförmig ausgebildet und weist an ihrem Boden Mittel zum Ansetzen eines Drehwerkzeugs auf. Da das Drehwerkzeug bei abgenommenem äußeren Bauteil von außen her an die Mittel im Boden der Überwurfmutter angesetzt werden kann, wird eine besonders einfache Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse ermöglicht. Besonders zweckmäßig ist es hierbei, in der Bodenmitte der Überwurfmutter ein Mehrkantloch anzu­ ordnen, in welches beispielsweise ein Außen-Sechskantschlüssel eingeführt werden kann.

Da die betroffenen Schnellverschlüsse zu Inspektions- und Wartungszwecken vielfach häufig geöffnet werden müssen, empfiehlt es sich weiterhin, die Überwurfmutter gegen selbsttätiges Verdrehen zu sichern.

Eine erste konstruktive Verwirklichung zur drehbaren, aber axial verschieblichen Verbindung des einen Teils des Halte­ glieds mit der Überwurfmutter zeichnet sich dadurch aus, daß dieses Teil des Halteglieds eine Ringnut aufweist, in welche wenigstens drei am Umfang der Überwurfmutter verteilt ange­ ordnete Vorsprünge in Axialrichtung spielfrei eingreifen. Zweckmäßig sind die Vorsprünge von in Löcher der Überwurf­ mutter eingesetzten und durch einen gemeinsamen Federring darin gehaltenen Kopfbolzen gebildet, wobei zur Verdrehungs­ sicherung der Überwurfmutter die Kopfbolzen an den Schaftenden zugespitzt sein können und der Boden der Ringnut gezahnt oder gerändelt sein kann.

Eine andere konstruktive Ausgestaltung zur drehbaren aber axial unverschieblichen Verbindung des einen Teils des Halte­ glieds mit der Überwurfmutter zeichnet sich dadurch aus, daß der axial unverschieblich von der Überwurfmutter erfaßte Teil des Halteglieds einen von Schulterflächen begrenzten Umfangs­ bund aufweist, den die Überwurfmutter mit einer Ausdrehung aufnimmt, an deren freiem Ende die Überwurfmutter in Anlage an die dortige Schulterfläche des Umfangsbundes nach einwärts umgebördelt ist. Dabei ist zweckmäßig zur Verdrehungssicherung der Überwurfmutter der Umfangsbund in Gestalt axialer Nuten mit verhältnismäßig flachen Flanken verzahnt, und die Über­ wurfmutter weist im ausgedrehten Bereich mindestens eine durch zwei Axialschlitze gebildete Zunge auf, die derart nach ein­ wärts gebogen ist, daß sie in die Zahnnuten durch Drehung der Überwurfmutter aushebbar eingreift.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch zwei plattenförmige Bauteile mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schnellverschlusses in Schließstellung,

Fig. 2 dieselbe Schnittdarstellung des zweiten Bauteils allein mit dem Halteglied,

Fig. 3 je einen Querschnitt durch das Halte­ glied nach Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 2 mit einem Halteglied in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung nach Linie IV-IV in Fig. 5 und

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Halteglied nach Linie V-V in Fig. 4.

Der in Fig. 1 in seiner Gesamtheit gezeigte Schnellverschluß dient zur lösbaren Verbindung zweier einander überdeckender plattenförmiger Bauteile 10, 12, von denen das Bauteil 10 beispielsweise ein Verschlußdeckel und das Bauteil 12 die eine (nicht gezeigte) Öffnung enthaltende Außenhaut einer Flugzeug- Tragfläche sein kann, die im Bereich des Öffnungsrandes eine Einsenkung zur flächenbündigen Aufnahme des Verschlußdeckels aufweist. In diesem Überlappungsbereich befinden sich, rings um die Öffnung verteilt, eine Vielzahl solcher Schnellverschlüsse, um den Verschlußdeckel gegen ungewolltes Öffnen zu sichern.

Jeder Schnellverschluß weist ein am einen plattenförmigen Bauteil 10 angebrachtes Bolzenteil 14 und ein am anderen plattenförmi­ gen Bauteil 12 angebrachtes Halteglied 16 auf.

Das Bolzenteil 14 besteht aus einer in eine Bohrung 18 des Bauteils 10 eingesetzten und durch einen Sprengring 20 ge­ sicherten topfförmigen Büchse 22 und einem Verschlußbolzen 24, dessen Schaft 26 sich durch eine Bodenöffnung in der Büchse erstreckt. Der Verschlußbolzen 24 hat einen mit einem Querschlitz 28 zum Ansetzen eines Schraubenziehers versehenen Kopf 30 und wird zusammen mit einer seinen Schaft 26 um­ schließenden Schraubendruckfeder 32 in der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung von der topfförmigen Büchse 22 aufgenommen, wobei die Feder 32 gespannt ist und die freie Stirnseite des Bolzenkopfes 30 mit der ebenen Außenseite eines kegel­ stumpfförmigen Flansches 34 an der Büchse 22 flächenbündig abschließt, der von einer konischen Einsenkung im platten­ förmigen Bauteil 10 flächenbündig aufgenommen ist.

Der Schaft 26 des Verschlußbolzens 24 hat nahe seinem freien Ende eine Querbohrung mit einem unter Preßsitz darin auf­ genommenen Querstift 36, dessen beidseitig überstehende Enden Haltestifte wie bei einem Bajonettverschluß bilden.

Das andere plattenförmige Bauteil 12 enthält eine zur Bohrung 18 des ersten plattenförmigen Bauteils 10 konzentrische Bohrung 38 von etwas größerem Durchmesser, um die Büchse 22 mit dem Sprengring 20 aufnehmen zu können. An der Unterseite des plattenförmigen Bauteils 12 ist mittels Nieten 40 eine aus einem Scheibenteil 42 und einem Schlüsselteil 44 bestehende Halterung für das hülsenförmige Stützteil 46 des Halteglieds 16 befestigt, das mit einem Flansch 48 radial und axial be­ weglich, aber undrehbar zwischen den Halterungsteilen 42, 44 gehalten ist. Zu diesem Zweck kann das Schlüsselteil 44 rechteckig eingesenkt sein, und der Flansch 48 kann gleich­ falls Rechteckform mit etwas kleineren Abmessungen besitzen.

Das andere Teil des Halteglieds 16 besteht aus einer Hülse 50, deren im Inneren zwischen zwei diametralen durchgehenden Schlitzen 52 für den Durchtritt der Haltestifte 36 stehen­ gebliebene Sektorabschnitte 54 stirnseitig als Rasten 56 ausgebildet sind und im Anschluß an ihre axial höchsten Erhebungen 58 Rasten 60 zur Aufnahme der Haltestifte 36 enthalten, in welche letztere am Ende der Drehung des Verschlußbolzens 24 einfallen.

Um ein Verdrehen des Hülsenteils 50 gegenüber dem Stützteil 46 beim Drehen des Verschlußbolzens 24 zu verhindern, weist das Hülsenteil 50 zwei um 180° in Umfangsrichtung versetzte, bogenförmig gekrümmte Vorsprünge 62 auf, die axial verschieb­ lich in entsprechende Ausnehmungen 64 des Stützgliedes 46 ein­ greifen.

Das Hülsenteil 50 ist an der Außenseite mit einem Gewinde versehen, auf das eine topfförmige Überwurfmutter 66 aufge­ schraubt ist, deren Boden eine Sechskantöffnung 68 zum Ansetzen eines Innen-Sechskantschlüssels aufweist. Die Sechskantöffnung 68 ist, wie die Fig. 4 und 5 zeigen, kleiner als das zwischen den Sektorabschnitten 54 verbleibende Bohrungsmaß, so daß der Innensechskant-Schlüssel von oben her durch die Platten­ bohrung 38 hindurch angesetzt werden kann. Je nachdem, in welche Richtung die Überwurfmutter 66 mit Hilfe des Innensechskant- Schlüssels gedreht wird, bewegt sich das Hülsenteil 50 axial innerhalb der Überwurfmutter 66 nach aufwärts oder abwärts zum Stützteil 46, an welchem es, wie nachstehend beschrieben, axial festgelegt ist.

Bis hierher ist der Aufbau der beiden in der Zeichnung ge­ zeigten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schnellver­ schlusses der gleiche. Die beiden Ausführungsformen unter­ scheiden sich lediglich in der Art der drehbaren, aber zugleich axial festen Halterung der Überwurfmutter 66 am Stützteil 46 und der Sicherung gegen selbsttätiges Verdrehen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 ist zu diesem Zweck das Stützteil 46 mit einem von Schulterflächen 70, 72 begrenzten Umfangsbund 74 versehen, den die Überwurfmutter 66 mit einem ausgedrehten Abschnitt 76 übergreift, wobei sich eine entsprechende Schulterfläche im Inneren des Hülsenteils 50 gegen die Schulterfläche 70 am Umfangsbund 74 abstützt. Das freie Ende des ausgedrehten Abschnitts 76 ist gegen die andere Schulterfläche 72 des Umfangsbundes 74, die im Beispielsfall konisch ist, bei 78 nach einwärts umge­ bördelt. Auf diese Weise ist die Überwurfmutter 66 axial un­ verschieblich, aber dennoch drehbar an dem Stützteil 46 fest­ gelegt.

Der Umfangsbund 74 des Stützteils 46 ist ringsum mit beispiels­ weise neun Axialnuten 80 versehen, in welche Lappen 82 ein­ rasten, die aus dem ausgedrehten Endabschnitt 76 des Hülsen­ teils 50 durch parallele axiale Schnitte gebildet sind. Im Beispielsfall sind drei solche Lappen 82 vorgesehen, die sowohl im axialen als auch im radialen Profil gekrümmt sind und auf­ grund der geringen Dicke, die der ausgedrehte Abschnitt 76 der Überwurfmutter 66 aufweist, radial zu federn vermögen. Die Axialnuten 80 weisen abgeschrägte Seitenflanken auf und ermöglichen in Verbindung mit der Krümmung und Elastizität der Lappen 82, daß diese beim Drehen der Überwurfmutter 66 mit Hilfe des Innensechskant-Schlüssels aus den Nuten 80 herausgehoben werden, um nach entsprechender Drehung in eine andere Nut wieder einzufallen, in welcher sie die Überwurf­ mutter 66 gegen unbeabsichtigtes Drehen sichert.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 ist das Stützteil 74 mit einem glatten Umfangsbund 84 versehen, den die Überwurf­ mutter 66 ähnlich der vorher beschriebenen Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 mit einem ausgedrehten Abschnitt 86 übergreift. Dabei stützt die von der Ausdrehung gebildete Schulterfläche im Inneren der Überwurfmutter 66 gegen die stirn­ seitige Schulterfläche 88 des Stützteils 74 ab. Zur axialen Halterung und gleichzeitigen Verdrehungssicherung der Über­ wurfmutter 66 am Stützteil 74 ist der Umfangsbund 84 mit einer im Profil rechteckigen Umfangsnut 90 versehen, in welche drei Haltestifte 92 a, b, c eingreifen, die an einem die Überwurfmutter 66 umschließenden Federbügel 94 angenietet sind und sich durch diametrale Bohrungen im ausgedrehten Abschnitt 86 des Hülsenteils erstrecken. Das freie Ende 96 des mittleren Haltestiftes 92 c ist konisch oder auch schneidenförmig ange­ schärft und greift in eine Zahnung 98 am Boden der Umfangs­ nut 90 ein, aus der sie beim gewaltsamen Verdrehen der Über­ wurfmutter 66 mit Hilfe des Innensechskant-Schlüssels heraus­ gehoben werden können, während sie die Überwurfmutter 66 gegen ungewolltes Verdrehen sichern.

Abgesehen von der unterschiedlichen Halterung und Sicherung der Überwurfmutter 66 am Stützteil 46 ist die Funktion der beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schnellver­ schlusses dieselbe. Beim Aufsetzen des oberen plattenförmigen Bauteils 10 auf das untere plattenförmige Bauteil 12 greift der Verschlußbolzen 24 mit den Haltestiften 36 durch den dia­ metralen Schlitz 52 innerhalb des Hülsenteils 50 hindurch. Wenn daraufhin der Verschlußbolzen 24 mit Hilfe eines am Querschlitz 28 des Bolzenkopfes 30 angesetzten Schraubenziehers nach rechts gedreht wird, laufen die Haltestifte 36 auf die Rampen 56 im Inneren des Hülsenteils 50 auf, das durch den Ein­ griff der Vorsprünge 62 und Ausnehmungen 64 am Mitdrehen ge­ hindert wird. Mit dem Weiterwandern der Haltestifte 36 auf den Rampen 56 werden der Flansch 48 des Stützteils 46 gegen das Scheibenteil 42 und daraufhin die plattenförmigen Bauteile 10, 12 gegeneinander gezogen, wobei die Schraubendruckfeder 32 zunehmend gespannt wird, bis die Haltestifte 36 in die Rasten 60 einfallen. Dabei entspannt sich die Schraubendruck­ feder etwas und läßt den Bolzenkopf 30 innerhalb der Büchse 22 nach auswärts wandern.

In dieser verrasteten Stellung sollte die äußere Stirnseite des Bolzenkopfes 30 flächenbündig mit dem Flansch 34 der topf­ förmigen Büchse 22 abschließen. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Verschluß durch entgegengesetztes Drehen des Ver­ schlußbolzens 24 wieder gelöst und das plattenförmige Bauteil 10 abgenommen. Nun kann ein Innensechskant-Schlüssel durch die Bohrung 38, das Stützteil 46 und das Hülsenteil 50 in die Sechskantöffnung 68 eingeführt und die Überwurfmutter 66 derart gedreht werden, daß beim erneuten Aufsetzen des Bau­ teils 10 und Schließen des Schnellverschlusses bis zum Ein­ rasten der Haltestifte 36 in die Rasten 60 der gewünschte flächenbündige Abschluß zwischen der freien Stirnseite des Bolzenkopfes 30 und der Außenseite des Flansches 34 an der topfförmigen Büchse 22 erreicht ist. Durch Messen des Fehl­ maßes, um welches sich der Bolzenkopf 30 zu tief in der Büchse 22 befindet bzw. um welches aus der Büchse übersteht, kann in Verbindung mit der bekannten Steigung des Gewindes zwischen der Überwurfmutter 66 und dem Hülsenteil 50 der not­ wendige Verdrehungswinkel zur Einstellung des Schnellver­ schlusses bei der ersten Verschließprobe bestimmt werden. Indem diese Fehlmaße für sämtliche Schnellverschlüsse der zu einander verbindenden Bauteile festgestellt und die zu ihrer Korrektur erforderlichen Drehwinkel errechnet werden, lassen sich mit nur einer einzigen Entfernung des oberen Bauteils 10 alle Schnellverschlüsse auf einmal richtig einstellen.

Claims (10)

1. Schnellverschluß zur lösbaren Verbindung zweier platten­ förmiger Bauteile, von denen das eine eine Bohrung mit Mitteln zur versenkten Aufnahme des außenseitig mit dem Bauteil flächenbündig abschließenden Kopfes eines Ver­ schlußbolzens aufweist, dessen Schaft eine Bohrung des anderen Bauteils durchragt, und von denen letzteres an seiner Rückseite in drehfester Verbindung ein die Bohrung umschließendes hülsenartiges Halteglied mit zwei zur Hülsenachse konzentrischen und um 180° in Umfangsrichtung zueinander versetzten Stirnrampen aufweist, die von radialen Haltestiften am Bolzenschaft hinterfaßbar sind und im Anschluß an ihre axial höchsten Erhebungen Rasten zur Aufnahme der Haltestifte nach elastischer Überwindung der höchsten Erhebung bei entsprechender Drehung des Ver­ schlußbolzens enthalten, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Halteglied (16) aus wenigstens zwei durch eine Gewindeverbindung axial zueinander ver­ stellbaren Teilen (46, 50) besteht, von denen sich das eine (46) an der Rückseite des zweiten Bauteils (12) abstützt und das andere die Stirnrampen (56) und die Rasten (60) undrehbar gegenüber dem zweiten Bauteil (12) trägt.

2. Schnellverschluß nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Teile (46, 50) des Halteglieds (16) durch klauenartig ineinandergreifen­ de Vorsprünge (62) und Ausnehmungen (64) undrehbar und durch eine Überwurfmutter in Axialrichtung einstellbar miteinander verbunden sind, welche mit dem einen Teil (50) des Halteglieds (16) im Gewindeeingriff steht und das andere Teil (46) des Halteglieds (16) drehbar, aber axial unverschieblich erfaßt.

3. Schnellverschluß nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Überwurfmutter (66) topfförmig ausgebildet ist und an ihrem Boden Mittel (68) zum Ansetzen eines Drehwerkzeugs aufweist.

4. Schnellverschluß nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mittel zum Ansetzen eines Drehwerkzeugs von einem Mehrkantloch (68) in der Bodenmitte der Überwurfmutter (66) gebildet sind.

5. Schnellverschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Über­ wurfmutter (66) gegen selbsttätiges Verdrehen gesichert ist.

6. Schnellverschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das eine Teil (46) des Halteglieds eine Ringnut (90) aufweist, in welche wenigstens zwei am Umfang der Überwurfmutter (66) verteilt angeordnete Vorsprünge (92) in Axialrichtung spielfrei eingreifen.

7. Schnellverschluß nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorsprünge von in Löcher der Überwurfmutter (66) eingesetzten und durch einen gemeinsamen Federbügel (94) darin gehaltenen Haltestiften (92) gebildet sind.

8. Schnellverschluß nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Verdrehungssicherung der Überwurfmutter (66) die Haltestifte (92) an den Schaftenden (96) zugespitzt sind und der Boden der Ring­ nut (90) gezahnt oder gerändelt ist.

9. Schnellverschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der axial unverschieblich von der Überwurfmutter (66) erfaßte Teil (46) des Halteglieds (16) einen von Schulterflächen (70, 72) begrenzten Umfangsbund (74) aufweist, den die Über­ wurfmutter (66) mit einem ausgedrehten Abschnitt (76) übergreift, an dessen freiem Ende die Überwurfmutter (66) in Anlage an die dortige Schulterfläche (72) des Umfangs­ bundes (74) nach einwärts umgebördelt ist.

10. Schnellverschluß nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Verdrehungssicherung der Überwurfmutter (66) der Umfangsbund (74) in Gestalt von axialen Nuten (80) mit verhältnismäßig flachen Flanken verzahnt ist und die Überwurfmutter (66) am aus­ gedrehten Abschnitt mindestens einen durch zwei Axial­ schlitze gebildeten Lappen (82) aufweist, der derart nach einwärts gebogen ist, daß er in die Zahnnuten federnd eingreift und durch Drehung der Überwurfmutter (66) aus diesem aushebbar ist.