EP0739056A2

EP0739056A2 - Komponente mit einer Drehsicherung

Info

Publication number: EP0739056A2
Application number: EP96103519A
Authority: EP
Inventors: Safa Kirma
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1996-10-23
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: DE19510521C2; EP0739056A3; DE59611323D1; EP0739056B1; US5674087A; DE19510521A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Komponente mit drehbeweglichen Teilelementen, insbesondere im Flugzeugbau, deren lösbare verschraubbare Verbindung sich mit einer Drehsicherung verriegeln läßt. Mit ihr wird das unbeabsichtigtes Lösen der verschraubten Verbindung infolge äußerer Einwirkungen gewährleistet. Die Komponente besteht im wesentlichen aus zwei Teilelementen, die axial und zueinander drehbeweglich deren Mittelachse gelagert und mittels einem Halteelement zueinander positionsfixiert gekoppelt sind. Beide Teilelemente, die durch einen Stützkörper und ein Aufschraubteil definiert sind, werden mechanisch mit einem Sperrelement gegen Verdrehung gesichert. Das Sperrelement der Drehsicherung ist eine Feder oder ein federbelasteter Ring, welches am Aufschraubteil oder am Stützkörper stationär fixiert ist und eine genügend hohe Vorspannkraft zum Sichern aufbringt. Das Sperrelement mit vorgegebenem Anzugsmoment des Aufschraubteiles setzt eine Stufenfeineinstellung oder stufenlose Feineinstellung der Drehsicherung der beiden Teilelemente um, dessen Stufenfeineinstellung durch eine griffige Oberfläche, die sich wenigstens auf einem der beiden Teilelemente befindet und in welche das Sperrelement greift, oder dessen stufenlose Feineinstellung durch ein Kontermoment mit vorgespanntem Sperrelement zwischen den beiden Teilelementen realisiert ist. Die griffige Oberfläche ist als Rändelung ausgeführt, die parallel oder lotrecht zur Mittelachse der Komponente aufgebracht ist und deren Rändelteilung und -tiefe sich zur Aufnahme des Sperrelementes zwischen den Rillen der Rändelung eignet, in die das Sperrelement mit seinem vorgespannten frei beweglichen Teil greift <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Komponente mit drehbeweglichen Teilelementen, insbesondere im Flugzeugbau, deren lösbare verschraubbare Verbindung sich mit einer Drehsicherung verriegeln läßt. Mit ihr wird das unbeabsichtigtes Lösen der verschraubten Verbindung infolge äußerer Einwirkungen gewährleistet.
Es ist bekannt, daß eine Kupplung als Verbindungselement für ortsveränderliche Anschluß- oder Verlängerungsleitungen bei der Ausführung elektromechanischer Installationen eingesetzt wird. Elektrische Leitungsführungen werden durch Kupplungen mit weiteren elektrischen Systemen verbunden oder an Geräte- oder Gerätegruppen geführt. Eine Kupplung besitzt gewöhnlich einen Verschraubungsmechanismus, der mit geeigneten Riegelelementen gekoppelte Leitungsverbindungen oder angekoppelte Leitungsanschlüsse gegen unbeabsichtigtes Lösen sichert. Da man aus Gründen der Versorgungszuverlässigkeit sowie der mechanischen und elektrischen Sicherheit bei diesen Kupplungen keinen Systemausfall wünscht, weil eine Unterbrechung der ge- oder angekoppelten Komponenten einen kompletten Systemausfall bedeutet, soll der Sicherungsmechanismus eines Leitungsschutzsystemes eine Gefährdung der Betriebssicherheit des Gesamtsystems infolge unbeabsichtigter Selbstlösung der Komponenten durch äußere mechanische Einwirkungen ausschließen. Kupplungen für den angegebenen Zweck sind außerdem in die elektrotechnische Schutzmaßnahme eingebunden, zu der auch die Gewährleistung des Schutzes gegen Blitzschlag bei Flugzeugen zählt. Bei Stromleitungsübergängen zwischen den Kupplungselementen derartiger Komponenten werden niedrigste elektrische Übergangswiderstände gefordert, um nicht die Zuverlässigkeit der Blitzschutzmaßnahme zu gefährden. Artgerecht eingesetzte Kupplungen besitzen gewöhnlich keinen oder einen ungenügenden Sicherungsmechanismus gegen unbeabsichtigtes Lösen der verriegelten Elemente. Die bekannten Sicherungsmechanismen weisen nachteiligerweise nur eine grobe Stufensicherung der Verschraubung der Komponente auf. Eine feine Drehsicherung der Verschraubung in Abstimmung mit den vorgegebenen Anzugsmomenten der Schraubverbindungen ist nicht möglich. Diese Drehsicherung führt zu größeren elektrischen Übergangswiderstandwerten an den Übergangsstellen oder zu einer mechanischen Überbeanspruchung der Verschraubung, da letztere ungünstige Kontaktübergänge infolge mangelnder Feineinstellung ihrer Drehsicherung besitzen.
Im Flugzeugbau genügen die bekannten Kupplungen mit der kritisierten Drehsicherungsart nicht den Ansprüchen des Blitzschutzes. Die ungünstige Einstellung des Anzugsmoment der Verschraubung führt außerdem zu einer abschätzbar nicht gewollten Lösbarkeit des Sicherheitsmechanismus des elektrischen Systems bei plötzlichen äußeren mechanischen Einwirkungen, die durch Vibrationen, Erschütterungen ect. im Start- bzw. Lande- oder Reisemodus eines Flugzeuges unvermeidbar auftreten. Derartige Sicherungen sind ebenso sehr umständlich handhabbar. Die hohen Maßstäbe an die elektro- oder informationstechnische Versorgungszuverlässigkeit und Sicherheit im Flugzeugbau verlangen nach Lösungen, die bei gekoppelten Komponenten des Leitungsschutzsystems eine unbeabsichtigte Beeinträchtigung des elektrischen Stromflußes ausschließen. Sie erfüllen nur bedingt die Forderungen des Blitzschutzes.
Die Lösung der US 4,291,933 stellt eine Schraubenverbindung mit Überwurfmutter vor, bei der es sich um eine Schraubensicherung für elektrische Steckverbinder handelt. Der Sicherungsmechanismus ist funktionell mit Federelementen gestaltet, die nicht sichtbar im Bereich zweier Kammern einer Überwurfmutter lagern. Sie greifen in eine Verzahnung ein, die unterhalb der Überwurfmutter auf einer Buchse liegt. Die Verzahnung besteht aus schrägen Zahnflanken, durch deren Steilheit jeweils die erforderliche Verstellkraft festgelegt wird. Ab einem jeweils durch die Flankensteilheit und die Federkraft festgelegten Drehmoment erfolgt eine Verstellung der Überwurfmutter sowohl in Anzugs- als auch in Löserichtung. Eine Gewähr gegen ungewolltes Lösen des Sicherungsmechanismus läßt sich nicht erkennen. Eine Sichtkontrolle gewährt keinen Aufschluß, ob der Steckverbinder sich im gesicherten Zustand befindet. Durch die grobe Einstellung läßt sich die Überwurfmutter mit der Buchse nicht fest verspannen, infolgedessen sich der lokale Übergangswiderstandsanteil infolge der ungünstigen Kupplungsmechanik erhöht.
Aus der DE 40 41 629 ist eine ähnliche Lösung bekannt, bei der ein federndes Sperrelement, das über einen u-förmigen Sperrhebel mit einer Überwurfmutter verbunden ist, in die Rasterung einer als Anschlußteil bezeichneten Buchse greift. Der Bereich der Rasterung ist mit Zähnen belegt, die Zahnflanken aufweisen. Die Zahnflanken sind als Auflaufflanken und Sperrflanken ausgeführt. Relativ zur Richtung der Aufschraubbewegung der Überwurfmutter weisen die Auflaufflanken einen geringen Anstiegswinkel und die Sperrflanken einen steilen Anstiegswinkel auf, wobei die Sperrflanken im wesentlichen senkrecht zur an der Rasterung anliegenden Tangente angeordnet sind. Der am Sperrelement fixierte Sperrhebel besitzt einen rechtwinklig angesetzten und als Verjüngung bezeichneten Keilansatz, der radial in den Bereich der Rasterung greift.
Bei dieser Schraubensicherung lassen sich die drehbeweglichen Anschlußteile nicht mit einem definierten Anzugsmoment verriegeln, so daß keine unmittelbare formschlüssige Verspannung dieser Rundteile eintritt. Bedingt durch die Federeigenschaften eines konstruktiv integrierten Sperrhebels in die Sicherungsmechanik der Anordnung läßt sich nur ein geringes mechanisches (Feder-) Druckmoment produzieren und auf den Kreisumfang der Rändelung übertragen. Es kann nur die aufwendig realisierbare Verzahnung zur Verriegelung der Rundteile genutzt werden, weil die Verspannung des Keilansatzes mit der Verzahnung infolge des geringeren (Feder-) Druckmomentes auf die Zähne nur eine bedingte (gewisse) Sicherheit der Verriegelung der Überwurfmutter - nicht ohne Restrisiko - gewährt. Die vorstehend beschriebene Nachteile der US - Druckschrift treffen überwiegend gleichermaßen zu. Beiden Lösungen haftet zusätzlich der Nachteil an, daß das Einbringen einer verzahnten Rasterung einen aufwendige spanabhebende Oberflächenbearbeitung erfordert.
Nach der US 4,834,667 wird eine Schraubverbindung zwischen einem Stützkörper und einer Überwurfmutter offenbart, die zueinander drehbeweglich mit einem Sprengring festgehalten sind. Am Innendurchmesser der Überwurfmutter befindet sich eine Verzahnung mit grober Teilung, in die ein erstes freies Ende einer (Form-) Feder, das mit der Form der Verzahnung ausgebildet ist, zur Arretierung der beiden Körper greift. Die Feder ist mit ihrem zweiten freien Ende lose in einer Nut fixiert. Mit dieser (mittels der Feder) arretierend arbeitenden Verzahnung kann keine stufen- oder stufenlose Feineinstellung der Drehsicherung erfolgen. Der Anordnung ist nirgends ein Hinweis zu entnehmen, nachdem die Umsetzung einer stufen- oder stufenlose Feineinstellung der Drehsicherung gewährleistet wird. Allein durch die Ausbildung des freien Endes der Feder läßt sich eine Stufenfeineinstellung oder stufenlose Feineinstellung nicht verwirklichen, weil die Eingriffsfläche zwischen den benachbarten Zähnen der Verzahnung, in die das erste freie Ende der Feder greift, entsprechend der Formgebung groß ist.
Die EP 0 311 338 offenbart eine Lösung, bei der Teile eines elektrischen Steckers eine mechanische Steckersperrsicherung bilden. Die (kombinierte) Anordnung wird aus den Hauptbestandteilen: Buchsen- und Stiftstecker gebildet, wobei mittels verschiedener funktioneller Teilelemente (ringförmig geformter Wellstreifen mit Verzahnung; mehrere am Innendurchmesser einer Überwurfmutter koaxial verteilt angeordnete Ratcher-Stifte; Ring mit Innenverzahnung; Ringe) eine auf dem Buchsenstecker koaxial angeordnete Überwurfmutter gegen Verdrehung gesichert wird.
Mittels der Erfindung soll das Lösen der Überwurfmutter auf einer gekuppelten Steckverbindung (Buchsen- und Stiftstecker) verhindert werden. Dazu wird ein Streifen, der mit einer gewellten Verzahnung versehen ist, am Umfang des Außendurchmessers des Stiftsteckers angeordnet. Dabei wird die Überwurfmutter, die die erwähnten Ratcher-Stifte aufnimmt, mittels einem (als ringförmigen Deckel bezeichneten) Ring und einem (diesem Ring nachgeordneten) Festhaltering an ihrem rechten (freien) Ende gesichert. Durch diese Kombination wird die Überwurfmutter gegen (Ver-)Drehen gesichert. Nach dieser Lösung läßt sich (ebenso) keine Stufenfeineinstellung oder stufenlose Feineinstellung einer gegen Drehen gesicherten Überwurfmutter realisieren. Mit den am inneren Umfang der Überwurfmutter verteilten Ratcher-Stiften, die man in (zwischen den Zähnen des Streifens befindlichen) Eingriffstlächen (kreis-)umfänglich fixiert (Rollenprinzip), wird keine Feineinstellung der Überwurfmutter erreicht bzw. wird eine Feineinstellung ausgeschlossen.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Komponente mit einer Drehsicherung ihrer verschraubten Teile so auszubilden, daß die Einstellung des vorgegebenen Anzugsmomentes der zueinander drehbeweglichen Anschlußteile durch eine feine Einstellung der Drehsicherung gewährleistet wird, wobei die verschraubten Anschlußteile an der gemeinsamen Berührungsstelle einen niedrigen elektrischen Übergangswiderstand erzielen. Sie soll die Drehsicherungen bekannter Anordnungen verbessern und die Sicherheit des Leitungsschutzsystems, vor allem bei Blitzschutzsystemen, erheblich erhöhen. Gleichermaßen sorgt sie dafür, daß die verschraubbaren Anschlußteile der Komponente zuverlässig gegen ein unbeabsichtigtes Lösen während des Betriebes geschützt werden.
Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen im Patentanspruches 1 gelöst. In den weiteren Ansprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Maßnahmen angegeben.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel mit mehreren Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1: die Komponente, bestehend aus einem abgestuften Stützkörper und einer Überwurfmutter, die durch eine Drehsicherung mit einer Blattfeder zueinander gesperrt sind, wobei auf dem abgestuften Bereich des Stützkörpers eine ihm drehbeweglich gelagerte Buchse zum Anschluß eines Abschirmgeflechtes ruht;
Fig. 1a: die Komponente nach Fig. 1 ohne drehbewegliche Buchse;
Fig. 1b: einen Griff, der auf dem frei beweglichen Teil der Blattfeder nach Fig. 1 sitzt;
Fig.2: die Komponente nach Fig. 1 mit je einem am Stützkörper und an der Überwurfmutter außen angeformten Flansch, die sich stirnseitig gegenüberstehen und zwischen denen eine Blattfeder liegt;
Fig.2a: die Komponente nach Fig.2 mit einer zwischen den Flanschen liegenden Schenkelfeder, die ein Kontermoment zur Drehsicherung erzeugt;
Fig.2b: die Komponente nach Fig.2 mit einer zwischen den Flanschen liegenden Zugfeder, die ein Kontermoment zur Drehsicherung erzeugt;
Fig.3: die Komponente nach Fig.2 mit einer zwischen den Flanschen liegenden Federwellring, der gegen einen stirnseitig am Flansch des Stützkörpers anliegenden Ring drückt;
Fig.4: die Komponente, bestehend aus einem abgestuften Stützkörper und einer Überwurfmutter mit einem nach innen gezogenen Flansch, bei dem zwischen der Abstufung und dem Flansch ein Federwellring liegt, der gegen einen an der Abstufung anliegenden Ring drückt;
Fig.5: die Komponente nach Fig.4 mit einem abgestuften Stützkörper, wobei ein Federwellring mit einem gesprengten Ring radial gegen einen Stützkörper drückt;
Fig.6: die Komponente, bestehend aus einem Stützkörper mit aufgesetzten Flansch und einer Sechskantmutter, die sich nahe dem Flansch auf dem Stützkörper anziehen läßt, wobei eine L-förmige Blattfeder am Umfang der Sechskantmutter befestigt ist.

In der Fig.1 wird die Komponente 8 in ihrem grundsätzlichen Aufbau dargestellt. Sie besteht aus einem Stutzkörper 2 und einem als Überwurfmutter ausgebildeten Aufschraubteil 16, die beide rotationssymmetrisch längs einer Mittelachse 6 der Komponente 8 angeordnet sind und drehbeweglich zueinander lagern. Die beiden Körpern 2, 16 besitzen die Gestalt eines offenen hohlzylindrischen Körpers, welche mit einem als Sprengring ausgebildeten Halteelement 4 zueinander unverlierbar gekoppelt sind. Sie sind metallen ausgeführt und über den Sprengring 4 elektrisch leitfähig verbunden. Die Wandung des Stutzkörper 2 besitzt grundsätzlich eine abgestufte Form, wobei die Überwurfmutter 16 auf dem Außenmantel der Wandung des Stützkörpers 2 mit dem größeren Außendurchmesser (nicht abgestufter Bereich des Stützkörpers 2) lagert. Der Sprengring 4 liegt vertikal in einer eingelassenen Nut, die sich aus zwei deckungsgleich zueinander liegenden Nuten in den axial geschlossenen Bereichen der beiden Körperwandungen (des Stützkörpers 2 und der Überwurfmutter 16) ergibt. Die Überwurfmutter 16 wird weiterhin zur Aufnahme einer schraubbaren elektrischen oder mechanischen Teilkomponente 7, beispielsweise einem Endgehäuse, Abzweiger oder einem Steckverbinder, genutzt. Die Teilkomponente 7 läßt sich mit einem Innengewinde 23, das sich auf dem Innenmantel der Wandung der Überwurfmutter 16 befindet, verschrauben. Das Innengewinde 23 liegt zwischen dem freien Ende der fixierten Überwurfmutter 16 und reicht bis in die Nähe der Stirnseite des nicht abgestuften Bereiches des Stützkörpers 2. Dieser abschnittsweise begrenzte Teil der Wandung des (allgemein bezeichneten) Aufschraubteiles 16 wird als Kuppelbereich definiert.
Es wird zusätzlich erwähnt, daß auf dem Außenmantel der Wandung des Stützkörpers 2 mit dem kleineren Außendurchmesser (abgestufter Bereich des Stützkörpers 2) eine drehbewegliche Buchse 1 gelagert wird, deren Funktion nicht näher beschrieben wird. Sie wird ebenfalls in der vorbeschriebenen Art und Weise durch einen Sprengring 4 am Stützkörper 2 im vorgenannten Bereich fixiert.
Die Buchse 1 besteht aus zwei Zonen, eine axial geschlossene Zone 1.1 und eine axial geschlitzte Zone 1.2, wobei die Schlitzung durch elektrische Kontaktfedern gebildet wird. Am freien Ende der axial geschlossenen Zone 1.1 befindet sich ein Vorsprungelement 5, das sich aus einem angesetzten Flansch mit einer am Flanschrand horizontal angesetzten Schutzkante 15 zusammensetzt. Eine durch beide sich räumlich radial ergebende Aufnahmezone 3 ist zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) leitfähigen Schutzschlauches vorgesehen.
Die Fig. 1 zeigt zusätzlich einen Scheuerschutz 10, der den Innenmantel der Wandung des Stutzkörpers 2 insgesamt auskleidet. Er wird als Kunststoffbeschichtung ausgeführt und schützt (nicht gezeigte) isolierte elektrische Leitungen, die axial durch den Stutzkörper 2 bis an (nicht gezeigte) Kontaktelemente der Teilkomponente 7 geführt und an letztere angeschlossen sind.
Die Wandung der Überwurfmutter 16 besitzt eine Aussparung 11, die ihr kreisumfänglich ausgenommen ist. Sie erstreckt sich außerhalb des genannten Kuppelbereiches auf der Mantelfläche der Überwurfmutter 16. Ein bestimmter Teil des Außenmantels der Wandung des Stützkörpers 2 wird im Bereich (unterhalb) der Aussparung 11 mit einer griffigen Oberfläche versehen, die man bevorzugt als Rändelung 12 mit achsparallelen Riefen ausbildet. In der Nähe des abgegrenzten Bereiches der Aussparung 11 wird stationär an der Überwurfmutter 16 ein Sperrelement 9 befestigt, das quer zur Mittelachse 6 der Komponente 8 liegt und als Sperrklinke mit federnder Zungengestalt auf der Überwurfmutter 16 befestigt wird. Die Sperrklinke, für die sich die Verwendung einer Blattfeder eignet, die durch genannte Ausparung 11 geführt wird, greift mit dem vorgespannten frei beweglichen und vorgespannten Federschenkel in die Rändelung 12 ein bzw. drückt dort an. Die Überwurfmutter 16 und der Stützkörper 2 sperren sich damit zueinander gegen Verdrehung und sind danach gegeneinander verriegelt. Der bewegliche Teil der Sperrklinke kann aus zwei zungenförmigen Federschenkeln bestehen, die die Rändelung 12 angreifen. Die Herstellung der Rändelung 12 erfolgt - im Vergleich zur Verzahnung - ohne Spanabnahme und weist eine sehr enge Teilung auf. Dadurch wird eine kostengünstige Herstellung erzielt und eine feine Einstellung des vorgegebenen Anzugsmoments der verschraubten Teile erreicht. Es wird demnach um eine statische teilungsabhängige Drehsicherung 13 (Stufensicherung) erzielt, bei der ein als Blattfeder ausgeführtes und stationär befestigtes Sperrelement 9 mittels der genannten Blattfeder mit deren frei beweglichen Teil in eine griffige Oberfläche mit achsparallel angeordneten Rillen (Riefen) in Gestalt der Rändelung 12 greift.
Der Arbeitsbereich der erzielten Drehsicherung 13 bezieht sich auf das Sperrelement 9 und die griffige Oberfläche, die als Rändelung 12 mit achsparallelen Riefen ausgeführt ist und die eine enge Riefenteilung und ausreichende Riefentiefe aufweist, um eine zuverlässige Sicherung der drehbeweglichen Teile zu erreichen. Die Entriegelung der verriegelten Teile kann beispielsweise mit einem spitzen Werkzeug oder mit einem Schraubenzieher geschehen, der in der erwähnten Aussparung 11 der Überwurfmutter 16 die Sperrklinke (Blattfeder) aus der Rasterung durch ein Anheben befreit.
Die Fig.1a zeigt die Komponente 8 ohne Darstellung der drehbeweglich gelagerten Buchse 1 auf dem Stützkörper 2. Aus ihr kann man erkennen, daß der rechteckförmigen (Deck-) Fläche der Blattfeder 9, die sich quer zur Mittelachse 6 der Komponente 8 aufspannt, ein - nach der Fig. 1b -als Haltegriff ausgeführtes Griffelement 14 aufgesetzt wird. Der Haltegriff 14 soll das Anheben der (des) Federschenkel(s) der Blattfeder 9 von der Rändelung 12 des Stützkörpers 2 erleichtern, wobei der frei bewegliche Teil der Blattfeder 9 beispielgemäß mit zwei Federschenkeln ausgebildet ist. Der Haltegriff 14, der innerhalb des sichtbaren Bereiches der genannten Federschenkel sitzt, entriegelt manuell den beweglichen Teil der (des) Federschenkel(s) der Blattfeder 9 aus der Rändelung 12.
Eine modifiziert gestaltete Lösung gegenüber der Fig. 1 ist der Lösung nach der Fig.2 zu entnehmen. Nach der Fig.2 wird am Stützkörper 2 und an der Überwurfmutter 16 je ein Flansch 17a, 17b angeformt. Der eine Flansch 17a sitzt dem nicht abgestuften Bereich des Stützkörpers 2 - unmittelbar vor dem Beginn der einsetzenden Abstufung - auf. Die Buchse 1 lagert drehbeweglich auf dem Stützkörper 2 in der vorher beschriebenen Art und Weise. Der andere Flansch 17b wird am freien Ende der Überwurfmutter 16, das sich in der Nähe des Flansches 17a des Stützkörpers 2 befindet und außerhalb des erwähnten Kuppelbereiches liegt, angeformt. Beide Flansche 17a, 17b stehen sich somit stirnseitig gegenüber, wobei zwischen deren Stirnflächen eine Blattfeder 9 liegt. Diese Feder wird stationär am Flansch 17a des Stützkörpers 2 befestigt und greift mit ihrem frei beweglichen Teil in eine radial angeordnete Rändelung 12.1 ein, die sich auf der Stirnfläche des Flansches 17b der Überwurfmutter 16 befindet. Dabei wird der frei bewegliche Teil der Blattfeder 9 axial in die Rändelung 12.1 gedrückt, wodurch sie die beiden drehbeweglichen Körper 2, 16 verriegelt.
Es handelt sich bei dieser Art erzielten Drehsicherung 13 um eine Sicherung, bei der die Verriegelung mittels Blattfeder 9 in der Rändelung 12.1 auch statisch geschieht. Die Entriegelung der Überwurfmutter 16 gegenüber dem Stützkörper 2 läßt sich durch ein Anheben des Federschenkels der Blattfeder 9 von der Rändelung 12.1 des Flansches 17b der Überwurfmutter 16 lösen.
Die Fig.2 vermittelt eine etwas andere Gestaltung der Komponente 8. Diese modifizierte Anordnung besteht - im Unterschied zu Fig.1 - aus einem Stützkörper 2 und einem Aufschraubteil 16 als Überwurfmutter, denen außen je ein Flansch 17a, 17b angeformt wird. Beide Flansche 17a, 17b stehen sich stirnseitig gegenüber, wobei die Flanschstirnfläche der Überwurfmutter 16 eine Rändelung 12.1 besitzt. Zwischen den Flanschen 17a, 17b liegt das Sperrelement 9, das als Blattfeder ausgeführt mit einem Federschenkel am Flansch 17a des Stützkörpers 2 stationär befestigt wird und mit seinem vorgespannten frei beweglichen Federschenkel in die Rändelung 12.1 der Stirnfläche des Flansches 17b greift. Ein Abheben des Federschenkels aus der Rändelung 12.1 entriegelt die beiden drehbeweglich gelagerten Teile dieser Komponente 8 zueinander.
Die Komponente 8 der Fig.2a besitzt ebenso die angeformten Flanschansätze an den beiden drehbeweglichen Teilen. Im Unterschied zur Lösung nach Fig.2 handelt es sich bei dieser modifizierten Art um eine dynamische Drehsicherung 13, deren Flansche 17a, 17b rändelungslos gestaltet sind. Zwischen den beiden Flanschen 17a, 17b befindet sich kreisumfänglich dem Stützkörper 2 das Sperrelement 9, welches als Schenkelfeder 9b ausgeführt wird. Diese Schenkelfeder 9b stellt eine kombinierte Druckfeder mit zwei Federschenkeln dar. Ein Schenkel der Schenkelfeder 9b mit einer angeformten achsparallelen Nase 24 wird unverlierbar in einem Loch 25 fixiert, das sich im Flansch 17f der Überwurfmutter 16 befindet. Der andere Federschenkel wird in einem der am Flansch 17e des Stützkörper 2 radial eingearbeiteten Schlitze 19a mit einer (nicht gezeigten) Raste 26, die unmittelbar unter dem Schlitz 19a liegt, fixiert. Diese Feder drückt axial gegen den Flansch 17e des Stützkörper 2 und den Flansch 17f des Aufschraubteiles 16 und hält so die Nase 24 im Loch 25. Es handelt sich hierbei um eine teilungslose bzw. stufenlose Feineinstellung der dynamischen Drehsicherung 13 der verschraubten Teile. Dynamische Drehsicherung heißt, daß die Schenkelfeder 9b ein festziehendes vorbestimmtes Kontermoment während des Betriebes ausübt. Hierbei ist insbesondere vorteilhaft, daß innerhalb der verschraubten Teile im Betrieb der Abfall der Vorspannungskraft so klein wie möglich gehalten wird. Darüber hinaus wird das bei Relativbewegungen entstehende innere Losdrehmoment blockiert oder verhindert. Somit werden die verschraubten Teile gegen Lockern gesichert. Die Aufhebung der Verschraubung der Komponente 8 geschieht mittels Anheben des Griffes 14 von Hand aus der Raste 26 und dem Schlitz 19a, wodurch das Kontermoment aufgehoben wird und sich die Überwurfmutter 16 lösen läßt.
Die Komponente 8 der Fig.2b besitzt eine der Fig.2a ähnliche Eigenschaft, weil sie gleichermaßen ein dynamisches Kontermoment erzeugt. Im Unterschied zur vorherigen Lösung befindet sich zwischen den beiden rändelungslosen Flanschen 17c, 17d eine Zugfeder 9c, die sich kreisumfänglich dem Stützkörper 2 befindet. Diese Zugfeder 9c, die ein Sperrelement 9 darstellt, wird mit je einem Haken bzw. einer Öse 18, 18a am Flansch 17c, 17d der drehbeweglichen Teile der Komponente 8 befestigt, wobei die eine Seite durch eine Öse 18a am Flansch 17d sich unverlierbar fixieren läßt. Die Zugfeder 9c wird zwischen den Flanschen 17c und 17d geführt und liegt mit radialem Druck infolge der Zugkraft kreisförmig am Stützkörper 2 durch Befestigung des Hakens 18 im Schlitz 19b mit Raste 26 des Flansches 17a an.
Dadurch wird ein Kontermoment auf der Überwurfmutter 16 erzeugt und wieder eine stufenlose Feineinstellung der dynamischen Drehsicherung gewährleistet. Die Aufhebung der Drehsicherung der verschraubten Teile der Komponente 8 geschieht mittels Abnehmen des Hakens 18 aus dem Schlitz 19b von Hand, wodurch das Kontermoment aufgehoben wird und sich die Überwurfmutter 16 lösen läßt.
In der Fig.3 wird eine weitere modifizierte Ausführung der erzielten Drehsicherung 13 mit einem als federbelasteten Ring ausgebildeten Sperrelement 9 dargestellt. Ein vorgespannter Federwellring 9a drückt axial einen beweglichen Ring 21 zwischen den Flanschen 17a und 17b des Stützkörper 2 und der Überwurfmutter 16. Der axiale Raum zwischen den beiden Flanschen 17a, 17b ist nach außen geöffnet. Der Federwellring 9a drückt gegen den axial beweglichen Ring 21, der stirnseitig am Flansch 17a des Stützkörpers 2 anliegt. Der Ring 21 besitzt auf seiner dem Flansch 17a des Stützkörpers 2 zugewandten Seite eine radial angeordnete Rändelung 12.2, wogegen der Flansch 17a stirnseitig ebenfalls eine radiale Rändelung 12.3 besitzt. An der kreisflächigen Stirnfläche des Flansches 17b der Überwurfmutter 16 ist mindestens eine Klaue 22 angesetzt. Die Klaue 22 ragt in den Schlitz 19 des Ringes 21 ein, damit der Ring 21 mit der Überwurfmutter 16 beim Drehen mitgenommen wird.
Da die Rändelungen 12.2, 12.3 des Ringes 21 und des Flansches 17a gegeneinander rasten, wird durch einen Verbund der verschraubten Teile der Komponente 8 gegen eine Verdrehung gesichert. Die Drehsicherung der verschraubten Teile erfolgt (mittels erhöhter Reibungskräfte) dadurch, daß durch die Rändelung 12.2, 12.3 von Ring 21 und Flansch 17a ein erhöhtes Losdrehmoment (Lösemoment) erzeugt und selbständiges Lösen des Aufschraubteiles 16 während des Betriebes nicht erlaubt.
Die Fig.4 vermittelt eine Komponente 8, die gegenüber der Fig.3 modifiziert wurde. Sie besteht aus einem mittels Flansch 17aa abgestuften Stützkörper 2 und einer Überwurfmutter 16, an die zusätzlich ein nach innen gezogener Flansch 17bb angesetzt wird. Zwischen dem an der Abstufung des Stützkörpers 2 mit einer Rändelung 12.4 versehenen Flansch 17aa und dem rändelungslosen Flansch 17bb liegt ein vorgespannter Federwellring 9aa, der gegen einen an der Abstufung anliegenden Ring 21b drückt. Das Sperrelement 9 wird als federbelasteter Ring aus dem Federwellring 9aa und dem Ring 21b gebildet. Der Ring 21b besitzt auf seiner dem Flansch 17aa des Stützkörpers 2 zugewandten Seite eine Rändelung 12.5, die der Rändelung 12.4 des Flansches 17aa gegenüber steht. Ihm ist mindestens eine Klaue 22a angeformt. In den Flansch 17bb des als Überwurfmutter ausgebildeten Aufschraubteiles 16 ist axial mindestens ein Schlitz 19a zur Aufnahme der Klaue 22a eingelassen. Da die Rändelungen 12.4, 12.5 des Ringes 21b und des Flansches 17aa gegeneinander rasten, wird durch einen Verbund der verschraubten Teile der Komponente 8 gegen eine Verdrehung gesichert. Die Drehsicherung der verschraubten Teile erfolgt (mittels erhöhter Reibungskräfte) dadurch, daß durch die Rändelung 12.4, 12.5 von Ring 21b und Flansch 17aa ein erhöhtes Losdrehmoment (Lösemoment) erzeugt und selbständiges Lösen des Aufschraubteiles 16 während des Betriebes nicht erlaubt.
Die Fig.5 zeigt eine Modifizierung der Komponente 8 nach der Fig.4, die aus einem abgestuften Stutzkörper 2 und einem Aufschraubteil 16 als Überwurfmutter mit einem nach innen gezogenen Flansch 17b besteht. Zwischen der Abstufung des Stützkörpers 2, deren Stirnseite den Flansch 17a darstellt, und dem Flansch 17b liegen ein radialer endlicher Federwellring 27 und ein gesprengter Ring 21a. Das Sperrelement 9 wird als federbelasteter Ring aus dem Federwellring 27 und dem Ring 21a gebildet.
Der Ring 21a besitzt an der Fläche des Innendurchmessers eine Rändelung 12.7 parallel zur Mittelachse 6. Letzterer wird mittels dem Federwellring 27 radial gegen eine am Stützkörper 2 angeordnete Rändelung 12.6 gedrückt, infolge dessen eine Drehsicherung mittels der Rändelungen 12.6, 12.7 erzielt wird. Ein gesprengter vorgespannter Ring 21a ohne Federwellring 27 erfüllt diese Aufgabe auch.
Die Fig.6 zeigt eine weitere Möglichkeit der Sperrung verschraubter Teile mit einer weiteren modifizierten Komponente 8 mittels einer Drehsicherung. Sie besteht aus einem Stützkörper 2 mit aufgesetztem Flansch 17g und einem Aufschraubteil 16, das als Sechskantmutter 16a ausgeführt ist. Das Sperrelement 9 besitzt die Gestalt einer L-förmigen Blattfeder, die stationär mit einem Schenkel am Umfang der Sechskantmutter 16a befestigt ist. Die Sechskantmutter 16a befindet sich in ihrem eingeschraubten Zustand auf dem Aufschraubteil 2 nahe dem Flansch 17g. Der abgewinkelte (andere) Schenkel dieser vorgespannten L-förmigen Blattfeder, der nicht am Umfang der Sechskantmutter 16a fixiert ist, greift frei beweglich in die parallel zur Mittelachse 6 umfänglich des Stützkörpers 2 aufgebrachte Rändelung 12.8 radial ein, die außerhalb der nahe dem Flansch 17g fixierten Sechskantmutter 16a auf der Manteloberfläche des Stützkörpers 2 liegt. Die Sechskantmutter 16a und das Aufschraubteil 2 werden beide zueinander mittels der L-förmigen Blattfeder gegen Verdrehung gesichert.
Beispielgemäß wird ergänzt, daß die Ausführungsformen nach den Figuren 1, 1a, 1b, 2, 3, 4, 5, 6 eine Stufenfeineinstellung der Drehsicherung 13 und nach den Figuren 2a, 2b eine stufenlose Feineinstellung der Drehsicherung 13 darstellen.

Bezugszeichen

1: Buchse, drehbeweglich; Hohlkörper; zylindrisch, offen
1.1: Zone; axial geschlossen
1.2: Zone; axial geschlitzt
2: Stützkörper; Hohlkörper, zylindrisch
3: Aufnahmezone
4: Halteelement; Sprengring
5: Vorsprungelement
6: Mittelachse der Komponente
7: Körper; Steckverbinder, Abzweiger, Endgehäuse
8: Komponente
9: Sperrelement
9a, 9aa, 27: Federwellring
9b: Schenkelfeder
9c: Zugfeder
10: Scheuerschutz; Kunststoffbeschichtung
11: Aussparung
12, 12.1, 12.2: griffige Oberfläche; Rändelung
12.2, 12.3, 12.4: griffige Oberfläche; Rändelung
12.5, 12.6, 12.7: griffige Oberfläche; Rändelung
12.8: griffige Oberfläche; Rändelung
13: Drehsicherung
14: Griffelement; Haltegriff
15: Schutzkante
16: Aufschraubteil; Überwurfmutter, drehbeweglich
16a: Sechskantmutter
17a, 17aa, 17c, 17e: Flansch des Stützkörpers
17b, 17bb, 17d, 17f, 17g: Flansch des Aufschraubteiles
18, 18a: Haken; Öse
19, 19a, 19b, 19c: Schlitz
21, 21a, 21b: Ring
22, 22a, 22b: Klaue
23: Innengewinde des Aufschraubteiles
24, 24a: Nase
25: Loch
26: Raste

Claims

Komponente mit einer Drehsicherung für eine lösbare mechanische Verbindung, insbesondere im Flugzeugbau, die zwei Teilelemente der Komponente (8), die durch einen Stützkörper (2) und ein Aufschraubteil (16) definiert sind, welche axial und zueinander drehbeweglich einer Mittelachse (6) der Komponente gelagert und mittels einem Sprengring (4) unverlierbar zueinander gekoppelt sind, mechanisch mit einem Sperrelement (9) durch die erzielte Drehsicherung (13) gegen Verdrehung sichert, wobei der Stützkörper (2) als zylindrischer Hohlkörper und das Aufschraubteil (16) als Überwurfmutter ausgebildet ist, bei der das der Drehsicherung (13) zugeordnete Sperrelement (9), das als Feder oder als federbelasteter Ring ausgeführt ist, am Aufschraubteil (16) oder am Stützkörper (2) stationär fixiert ist,
dadurch gekennzeichnet,
- daß das Sperrelement (9) mit vorgegebenem Anzugsmoment des Aufschraubteiles (16) eine Stufenfeineinstellung oder stufenlose Feineinstellung der Drehsicherung (13) der beiden Teilelemente umsetzt, dessen Stufenfeineinstellung durch eine griffige Oberfläche, die sich wenigstens auf einem der beiden Teilelemente befindet und in welche das Sperrelement (9) greift, oder dessen stufenlose Feineinstellung durch ein Kontermoment mit vorgespanntem Sperrelement (9) zwischen den beiden Teilelementen realisiert ist,

- daß die griffige Oberfläche als Rändelung (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7) ausgeführt ist, die parallel oder lotrecht zur Mittelachse (6) der Komponente aufgebracht ist und deren Rändelteilung und -tiefe sich zur Aufnahme des Sperrelementes (9) zwischen den Rillen der Rändelung (12, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7) eignet, in die das Sperrelement (9) mit seinem vorgespannten frei beweglichen Teil greift.
Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (2) oder das Aufschraubteil (16) kreisumfänglich eine als Rändelung (9) ausgeführte griffige Oberfläche aufweist, die das Sperrelement (9) mit seinem vorgespannten frei beweglichen Teil gegen Verdrehung der beiden Teilelemente zueinander sichert, wobei es in die griffige Oberfläche greift.
Komponente nach den Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (9) die Gestalt einer Sperrklinke besitzt, die als Blattfeder ausgebildet und stationär am Aufschraubteil (16) befestigt ist, und daß das Aufschraubteil (16) eine Aussparung (11) besitzt, durch die die Blattfeder, welche sich quer zur Mittelachse (6) der Komponente erstreckt, geführt ist, wobei die Blattfeder wenigstens einen als Federschenkel ausgebildeten vorgespannten frei beweglichen Teil, der durch die Aussparung (11) des Aufschraubteiles (16) geführt ist, aufweist, der in eine parallel zur Mittelachse (6) der Komponente aufgebrachte Rändelung (12) auf dem Stützkörper (2) greift, und daß innerhalb des sichtbaren Bereiches des vorgespannten frei beweglichen Teiles der Blattfeder letzterer fest ein Griffelement (14), vorzugsweise ein Handgriff, aufgesetzt ist, mit dem sich der vorgespannte bewegliche Teil der Blattfeder entriegeln läßt.
Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (9) die Gestalt einer L-förmigen Blattfeder besitzt, die stationär auf dem Aufschraubteil (16) als Sechskantmutter (16a) ausgeführt und befestigt ist, wobei deren vorgespannter frei beweglicher Teil in die parallel zur Mittelachse (6) der Komponente angeordnete Rändelung (12.8) auf dem Stützkörper (2) greift.
Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Teilelementen kreisumfänglich ihrer Manteloberfläche je ein Flansch (17a, 17b, 17aa, 17bb) aufgesetzt ist, deren eine Fläche, die den sich gegenüberliegenden Stirnseiten der Flansche (17a, 17b, 17aa, 17bb) zugeordnet ist, mit der Rändelung (12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5) versehen ist, und daß ein kreisumfänglich des Stützkörpers (2) angeordnetes Sperrelement (9), das vorzugsweise als Blattfeder oder federbelasteter Ring ausgeführt ist, zwischen den beiden Flanschen (17a, 17b, 17aa, 17bb) angeordnet ist, wobei das als Blattfeder ausgebildete Sperrelement (9) stationär am Flansch (17a) befestigt ist, dessen vorgespannter freibeweglicher Teil in eine am Flansch (17b) angeordnete radiale Rändelung (12.1) drückt.
Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der kreisflächigen Stirnseite eines rändelungslosen Flansches (17b) des Aufschraubteiles (16) achsenparallel mindestens eine Klaue (22) angesetzt ist, die in einem Schlitz (19) des Ringes (21) mit Rändelung (12.2) aufgenommen wird, welcher axialbeweglich durch einen vorgespannten Federwellring (9a) zwischen den Stirnflächen der Flansche (17a, 17b) geführt ist und auf seiner dem rändelungsbehafteten Flansch (17a) des Stutzkörpers (2) zugewandten Seite eine Rändelung (12.3) besitzt, so daß sich die Rändelungen (12.2, 12.3) des Ringes (21) und des Flansches (17b) gegeneinander berühren, infolgedessen die Klaue (22), die in den Schlitz (19) hineinragt, mitgenommen wird.
Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der kreisflächigen Stirnseite eines rändelungslosen Flansches (17bb) des Aufschraubteiles (16) achsenparallel mindestens ein Schlitz (19c) vorgesehen ist, der eine Klaue (22a) des Ringes (21b) mit Rändelung (12.5) aufnimmt, welcher axialbeweglich durch einen vorgespannten Federwellring (9aa) mit dem Ring (21b) zwischen den Stirnflächen der Flansche (17aa, 17bb) geführt ist und auf seiner dem rändelungsbehafteten Flansch (17aa) des Stützkörpers (2) zugewandten Seite eine Rändelung (12.4) besitzt, so daß sich die Rändelungen (12.4, 12.5) des Ringes (21b) und des Flansches (17aa) gegeneinander berühren, infolgedessen die Klaue (22a), die in den Schlitz (19c) hineinragt, mitgenommen wird.
Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden rändelungslosen Flanschen (17c, 17d) an der Manteloberfläche des Stützkörpers (2) kreisumfänglich anliegend ein Sperrelement (9), vorzugsweise eine Zugfeder (9c), angeordnet ist, das mit seinem einen freien Ende unverlierbar am Flansch (17d) des Aufschraubteiles (16) und mit seinem anderen hakenförmigen freien Ende (18) an einem der am Flansch (17c) des Stützkörpers (2) radial angeordneten Schlitze (19b) fixiert ist, wobei letztere mit einer Bohrung am Grund der Raste (26) für das hakenförmige freie Ende (18) vorgesehen ist.
Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden rändelungslosen Flanschen (17e, 17f) an der Manteloberfläche des Stützkörpers (2) kreisumfänglich anliegend ein Sperrelement (9), vorzugsweise eine Schenkelfeder (9b), angeordnet ist, dessen einer Schenkel (24) durch axialen Druck unverlierbar in einem Loch (25) des Flansches (17f) des Aufschraubteiles (16) und mit seinem anderen Schenkel, der am Ende als Handgriff (14) ausgebildet ist, in einem der am Flansch (17e) des Stützkörpers (2) radial angeordneten Schlitze (19a) fixiert ist, wobei letzterer mit einer Bohrung am Grund als Raste (26) für den Haltegriff (14) vorgesehen ist.
Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (2) abgestuft und dem Aufschraubteil (16) ein nach innen gezogener Flansch (17b) angesetzt ist, wobei zwischen der Abstufung und dem Flansch (17b) ein radialer endlicher Federwellring (27) und ein gesprengter Ring (21a), der an der Fläche des Innendurchmessers eine Rändelung (12.7) parallel zur Mittelachse (6) besitzt, liegt, der sich mit dem Federwellring (27) radial gegen eine am Stützkörper (2) angeordnete Rändelung (12.6) drücken läßt, infolge dessen eine Drehsicherung mittels der Rändelungen (12.6, 12.7) erzielt wird, oder wobei zwischen der Abstufung und dem Flansch (17b) ein radialer vorgespannter Ring (21a) ohne zusätzlichen Federwellring (27) liegt.