DE3626514A1 - Verschluss zum verbinden plattenfoermiger bauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschluß zum Verbinden plat­ tenförmiger Bauteile, bestehend aus einem mit einem Innen­ gewinde versehenen und durch die Bauteile hindurchtretenden Zapfen, einer mit dem Zapfen über einen in ihrem Inneren zentrisch angebrachten Gewindebolzen verspannbaren topfförmigen Auf­ nahme, die mit entgegen der Eintrittsrichtung des Zapfens wirkenden Federmitteln versehen ist, und ersten in der Auf­ nahme befindlichen Sicherungsmitteln, die ein unbeabsich­ tigtes Lösen des Zapfens aus der verspannten Stellung ver­ hindern.

Verschlüsse der oben bezeichneten Art werden vor allem zum lösbaren Befestigen der Abdeckplatten von Wartungsöffnungen bei Flugzeugen verwendet. Dieser Einsatzbereich ist durch eine große auf die Verschlüsse wirkende Anzahl von Lastwechseln gekennzeichnet, wobei einzelne Kräfte hohe Wer­ te annehmen können. Deshalb besitzen solche Verschlüsse von den Elementen zur Erzeugung der Verspannungskräfte getrenn­ te Sicherungsmittel, die ein unbeabsichtigtes Lösen des Ver­ schlusses im verspannten Zustand verhindern. Es hat sich in der Praxis aber gezeigt, das Lastwechsel auftreten können, bei denen diese Sicherungsmittel versagen, so daß der Ver­ schluß sich vollständig öffnen kann. Neben der reinen Halte­ funktion gegenüber den Abdeckplatten wird der Verschluß zusätz­ lich im verspannten Zustand auf Scherung beansprucht. Löst er sich nun vollständig, so kann er auch diese Beanspruchung nicht mehr übertragen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Verschluß zum Ver­ binden plattenförmiger Bauteile zu schaffen, der eine sichere Übertragung der auftretenden Beanspruchungen gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch zweite, zwischen Auf­ nahme und Zapfen wirkende Sicherungsmittel, die im Falle des Versagens der ersten Sicherungsmittel eine Axialbewegung in Löserichtung begrenzen, gelöst.

Diese zweiten Sicherungsmittel ermöglichen, daß der Zapfen im Falle des Versagens der ersten Sicherungsmittel sich nur so weit aus der Aufnahme herausbewegen kann, daß eine sichere Übertra­ gung der auftretenden Scherkräfte noch gewährleistet ist. Na­ türlich können diese zweiten Sicherungsmittel auch andere Auf­ gaben übernehmen. So ist es beispielsweise denkbar, daß durch derartige Verschlüsse das Lösen einer Abdeckplatte, die eng toleriert in einer Öffnung sitzt und mit mehreren derartigen Verschlüssen gehalten wird, zwingend nur in zwei Stufen er­ folgen kann, um zu verhindern, daß durch ein vollständiges Lösen eines oder mehrerer benachbarter Verschlüsse diese Platte sich verklemmen kann. Auch besteht die Möglichkeit, diese zweiten Sicherungsmittel so auszubilden, daß der Zapfen nur ein einziges Mal in die Aufnahme eingeführt wird, um so als Drehlager für eine nur verschwenkbare, aber nicht abnehm­ bare Abdeckplatte zu dienen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung bestehen die zweiten Sicherungsmittel aus einer ringförmigen Erweiterung am Zapfen, die an dem dem Kopf des Zapfens gegenüberliegenden Endbereich angebracht ist, und einem federnden Ring, der sich im Bereich der Eintrittsöffnung der Aufnahme in einer Nut befindet. Es ist selbstverständlich, daß eine Vielzahl anderer Ausführungsformen möglich sind, beispielsweise ist es denkbar, die Elemente zu vertauschen, oder aber ihre Kontur zu verändern.

Im weiteren wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, die zur Hälfte geschnitten ist, durch einen Kopfbolzen gemäß der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine Seitenansicht, die zur Hälfte geschnitten ist, durch eine Aufnahme gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht, die zur Hälfte geschnitten ist, eines vollständigen Verschlusses gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine Explosionszeichnung eines Verschlusses ge­ mäß der Erfindung.

Der Verschluß besteht im wesentlichen aus einem mit einem Innen­ gewinde versehenen Zapfen 10, einer topfförmigen Aufnahme 20, einem mit einem Außengewinde versehenen Kopfbolzen 22, zwei Spiralfedern 24, 26, zwei Zahnscheiben 28, 30 und einem Halte­ käfig 50.

Die am Boden offene, topfförmige und in der Zeichnung senkrecht dargestellte Aufnahme 20 besitzt in ihrem Inneren zwei diametral gegenüberliegende Nuten 40, einen in der Nähe des Bodens be­ findlichen ringförmigen Absatz 44 und eine kreisförmige Nut 42, die sich in der Nähe des dem Boden gegenüberliegenden Öffnungs­ bereiches befindet. Der Absatz 44 ist in einem Abstand, der etwas größer ist als die Kopfhöhe des mit dem Außengewinde versehenen Kopfbolzens 22, vom Rand des Bodens der Aufnahme 20 angebracht.

Die Zahnscheibe 30, die auf der den Zähnen entgegengesetzten Sei­ te mit zwei diametral gegenüberliegenden Stegen 32 versehen ist, wird in Richtung der Stege 32 von unten in die Aufnahme 20 einge­ führt. Danach wird die Zahnscheibe 28, die an ihrer Außenseite zwei diametral gegenüberliegende Nocken 34 besitzt, mit ihren Zähnen gegen die vorher montierte Zahnscheibe 30 gelegt, wobei die Nocken 34 in den Nuten 40 geführt sind, um ein Mitdrehen die­ ser Zahnscheibe 28 beim Öffnen oder Verschließen des Verschlusses zu verhindern. Die beiden gleichhohen Spiralfedern 24 und 26 wer­ den dann hinter die Zahnscheiben 28 und 30 plaziert, wobei der Innendurchmesser der einen etwas größer ist als der Außendurch­ messer der anderen, so daß sie in der Aufnahme 20 übereinanderge­ schoben angeordnet sind. Anschließend wird der Kopfbolzen 22, der auf der zum Gewinde hinweisenden Seite eines Kopfes vier im Win­ kel von 90° zueinander angeordnete Nasen 46 besitzt, von unten in die Aufnahme 20 eingeführt, bis der Kopf an dem ringförmigen Absatz 44 anliegt. Dabei wird er so lange gedreht, bis zwei ge­ genüberliegende Nasen 46 des Kopfes in die beiden Innennuten 40 der Aufnahme 20 eingreifen und so ebenfalls ein mitdrehen des Kopfbolzens 22 beim Verspannen des Verschlusses verhindern. Daraufhin wird der Rand des Bodens der Aufnahme 20 umgebördelt, so daß der Bolzen 22, die Spiralfedern 24 und 26 sowie die Zahn­ scheiben 28 und 30 nicht wieder nach unten heraustreten können. Schließlich wird in die Nut 42 ein aufweitbarer Federring 36 eingesetzt, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Nutboden­ durchmesser; er aber trotzdem auf den Nutflanken aufliegt.

Die so vormontierte Aufnahme 20 wird daraufhin in den Halte­ käfig 50 eingesetzt, der mit zwei Nieten links und rechts von der Durchgangsbohrung des untersten der plattenförmigen Bau­ teile 60 angebracht ist. Die Aufnahme 20 besitzt zu diesem Zweck zwei diametral gegenüberliegende, am Außenumfang im Be­ reich der Eintrittsöffnung für den Zapfen 10 befindliche Zähne 38, die in ebenfalls diametral gegenüberliegende Aussparungen des Haltekäfigs 50 eingreifen.

Der in der Zeichnung senkrecht stehende und mit einem Innenge­ winde versehene Zapfen 10 besitzt an seinem einen Ende einen Kopf 15, der in seiner Mitte mit einer für ein Werkzeug geeigneten Verzahnung versehen ist, und an seinem anderen Ende eine die Symmetrielängsachse schneidende Nut 16. Im Bereich des dem Kopf 15 gegenüberliegenden Endes des Zapfens 10 befindet sich eine ringförmige Hinterdrehung 14 sowie unmittelbar darüber eine ringförmige Erweiterung 18. Darüber hinaus besitzt der Zapfen 10 im Winkel von 120 Grad zueinander angeordnete und zu der Nut 16 hin offene Vertiefungen 17. In diese Vertiefungen 17 greifen die Nasen 66 eines Ringes 64 ein, der in einer Vertiefung sitzt, die koaxial zu der Durch­ gangsbohrung des obersten der plattenförmigen Bauteile 62 angeordnet ist und sich auf der der Einführrichtung des Zapfens 10 entgegengesetzten Seite befindet. Durch Einsetzen eines Sprengringes 68 in die Hinterdrehung 14 des Zapfens 10 kann so ein Herausfallen des Bolzens aus dem obersten Bau­ teil 62 verhindert werden.

Zum Verspannen der plattenförmigen Bauteile wird der durch diese hindurch getretene Zapfen 10 an den Kopfbolzen 22 der Aufnahme 20 angesetzt. Durch anschließendes Drehen des Zapfens 10 greifen jeweils die beiden ersten Gewindegänge des Innen­ gewindes des Zapfens 10 und des Außengewindes des Kopfbolzens 22 ineinander. Dabei wird durch die ringförmige Erweiterung 18 des Zapfens 10 der Federring 36 in der Aufnahme 20 in sei­ ne Nut 42 verdrängt, so daß der Zapfen 10 weiter in die Auf­ nahme 20 eingedreht werden kann. Gleichzeitig ergreift die Nut 16 des Zapfens 10 die beiden Stege 32 der obersten der beiden Zahnscheiben und nimmt diese mit. Durch Weiterdrehen des Zapfens 10 wird er über das Gewinde des Kopfbolzens 22 gegen die Richtung der Federkraft der Spiralfedern 24, 26 nach unten gezogen. Dies erfolgt solange, bis die plattenförmigen Bauteile fest miteinander verspannt sind. Die beiden inein­ andergreifenden Zahnscheiben 28, 30 verhindern als erstes Sicherungsmittel in diesem verspannten Zustand ein unbeab­ sichtigtes Lösen des Verschlusses.

Versagen die ersten Sicherungsmittel aufgrund zu großer Last­ wechsel oder zu hoher Kräfte und dreht sich der Zapfen 10 in­ folge langsam nach außen, so begrenzen der Federring 36 und die ringförmige Erweiterung 18 diese Axialbewegung. Es wird somit durch diese zweiten Sicherungsmittel gewährleistet, daß der Zapfen auch in einem gelösten Zustand noch alle platten­ förmigen Bauteile durchgreift und somit Scherungskräfte wei­ terhin übertragen kann.

Claims (2)

1. Verschluß zum Verbinden plattenförmiger Bauteile, beste­ hend aus einem mit einem Innengewinde versehenen und durch die Bauteile hindurchtretenden Zapfen, einer mit dem Zapfen über einen in ihrem Inneren zentrisch angebrachten Gewindebolzen verspannbaren topfförmigen Aufnahme, die mit entgegen der Eintrittsrichtung des Zapfens wirkenden Federmitteln versehen ist und ersten in der Aufnahme be­ findlichen Sicherungsmitteln, die ein unbeabsichtigtes Lösen des Zapfens aus der verspannten Stellung verhindern, gekennzeichnet durch zweite, zwi­ schen Aufnahme (20) und Zapfen (10) wirkende Sicherungs­ mittel (18, 36), die im Falle des Versagens der ersten Sicherungsmittel (28, 30) eine Axialbewegung in Löse­ richtung begrenzen.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweiten Sicherungs­ mittel (18, 36) aus einer ringförmigen Erweiterung (18) am Zapfen (10), die an dem dem Kopf des Zapfens gegen­ überliegenden Endbereich angebracht ist, und einem fe­ dernden Ring (36), der sich im Bereich der Eintritts­ öffnung der Aufnahme (20) in einer Nut (42) befindet, bestehen.