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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 103 43 060
A1 ist bereits eine Handwerkzeugmaschine bekannt, die als
Winkelschleifer ausgestaltet ist. Der Winkelschleifer weist ein
Gehäuse mit einer aus dem Gehäuse austretenden
Abtriebswelle und einem am Gehäuse angeordneten Flansch,
der einen Flanschhals ausbildet, auf. Auf dem Flanschhals ist eine
Schutzvorrichtung aufgenommen, welche in Umfangsrichtung verdrehbar ist.
Zur Arretierung einer Drehposition der Schutzvorrichtung ist ein
Rasthebel am Gehäuse vorgesehen, welcher in seiner Ruhestellung
einen Formschluss mit der Schutzvorrichtung erzeugt.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere
einen Winkelschleifer, mit einem Gehäuse, mit einem an
das Gehäuse anschließenden Flanschhals, mit einer
auf dem Flanschhals aufnehmbaren Schutzvorrichtung, die in Umfangsrichtung
verdrehbar ist, und mit einer Vorrichtung zur Arretierung einer
Drehposition der Schutzvorrichtung auf dem Flanschhals.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung ein Sicherungselement und
mindestens eine Federeinrichtung umfasst, die das Sicherungselement
im Wesentlichen in axialer Richtung belastet. Unter einer „Umfangsrichtung
des Flanschhalses" soll hier insbesondere eine Richtung verstanden
wer den, die um den Flanschhals gerichtet ist. Ferner soll unter „belasten"
in diesem Zusammenhang insbesondere die Ausübung einer
Kraft auf das Sicherungselement verstanden werden, die einer Bewegung
des Sicherungselements in Richtung des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine
entgegenwirkt und/oder zu einer Kontaktierung von Schutzvorrichtung
und Sicherungselement führt. Des Weiteren soll unter „im
Wesentlichen in axialer Richtung" insbesondere verstanden werden,
dass die Belastung des Sicherungselements sowohl exakt in axialer
Richtung, d. h. insbesondere in Richtung einer Rotationsachse der Schutzvorrichtung,
als auch mit einer Abweichung zur axialen Richtung erfolgen kann,
wobei die Winkelabweichung kleiner 20° und vorzugsweise
kleiner 10° beträgt. Vorteilhafterweise ermöglicht
die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine schnelle
und werkzeuglose Verstellung der Schutzvorrichtung auf dem Flanschhals.
Für die Verstellung muss der Benutzer der Handwerkzeugmaschine
nur einen geringen Kraftaufwand aufbringen. Die Arretierungsvorrichtung
ermöglicht vorteilhafterweise bei einfachem Aufbau viele
verdrehsichere Winkeleinstellungen der Schutzvorrichtung.
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Vorteilhafterweise
ist das Sicherungselement verdrehsicher in Umfangsrichtung am Flanschhals
festlegbar, so dass ein hoher Kraftfluss vom Flanschhals auf die
Schutzvorrichtung und umgekehrt möglich ist. Dadurch wird
eine Arretierung der Schutzvorrichtung gewährleistet, die
ein Verdrehen der Schutzvorrichtung aus einer definierten Position von über
90° sicher verhindert.
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Dadurch,
dass die Belastung des Sicherungselementes durch die Federeinrichtung
ausgehend vom Gehäuse zum Sicherungselement hin erfolgt,
ist die Nutzung des bereits vorhandenen Bauraums am Flanschhals
möglich.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Arretierung der Schutzvorrichtung
auf dem Flanschhals über einen Formschluss zwischen dem
Sicherungselement und der Schutzvorrichtung erfolgt. Hierdurch wird
eine besonders sichere und kostengünstig umzusetzende Arretierung
der Schutzvorrichtung auf dem Flanschhals erreicht.
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Eine
sehr einfach herstellbare Realisierungsmöglichkeit des
Formschlusses sieht vor, dass der Formschluss über mindestens
ein Rastelement und mindestens einer mit dem mindestens einen Rastelement
zusammenwirkenden Rastelementaufnahme erfolgt.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Rastelement und/oder die Rastelementaufnahme
an der Schutzvorrichtung und/oder an dem Sicherungselement vorgesehen
sind. Unter „vorgesehen" soll insbesondere „angebracht"
oder „ausgebildet" verstanden werden. Hierdurch ist eine
einfache Herstellung der Arretierungsvorrichtung realisierbar.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zur Arretierung eine weitere
Federeinrichtung aufweist. Hierdurch kann der Formschluss zwischen Sicherungselement
und Schutzvorrichtung sicher und zuverlässig gelöst
werden, indem die weitere Federeinrichtung die Schutzvorrichtung
auf die Axialsicherung drückt und somit ein Anheben der
Schutzvorrichtung zum Gehäuse hin beim Lösen des
Formschlusses verhindert.
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Es
wird vorgeschlagen, dass sich die weitere Federeinrichtung am Sicherungselement
abstützt, wodurch vorteilhafterweise die Schutzvorrichtung
automatisch gegen die Axialsicherung gedrückt wird und
ein sicheres Lösen des Formschlusses zwischen Sicherungselement
und Schutzvorrichtung möglich ist.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass es sich bei dem Sicherungselement
um ein auf dem Flanschhals aufgenommenes Ringelement handelt. Dies
ermöglicht sowohl eine stabile und somit störungsfreie
als auch eine bedienerfreundliche, einhändig verstellbare
Ausführung der Arretierungsvorrichtung.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass es sich bei dem Sicherungselement um ein
am Flanschhals drehbar gelagertes Bügelelement handelt.
Vorteilhafterweise ist eine sehr einfache Bedienung der Arretierungsvorrichtung
ohne Werkzeug möglich. Ein geringer Verstellweg des Bügelelements
ist ausreichend um die Arretierung sicher zu Lösen.
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Um
eine platzsparende und montagefreundliche Arretierungsvorrichtung
zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass es sich bei dem
Sicherungselement um ein Axialsicherungselement handelt. Das Sicherungselement
erfüllt hierbei zwei Funktionen, nämlich die in
axialer Richtung wirkende Sicherung und die in Umfangsrichtung wirkende
Arretierung der Schutzvorrichtung auf dem Flanschhals. Ein zusätzliches
Bauteil kann somit entfallen. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
dass der Benutzer der Handwerkzeugmaschine zur Verstellung der Schutzvorrichtung
lediglich die Schutzhaube betätigen muss und nicht noch
zusätzlich ein weiteres Element.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und
zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 eine
ausschnittsweise dargestellte Handwerkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Arretierung einer Schutzvorrichtung in einer ersten
Ausführungsform mit einem zwei Betätigungselemente
aufweisenden Sicherungselement,
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2 die
Schutzvorrichtung gemäß 1 in einer
Alternative,
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3 die
Schutzvorrichtung gemäß 1 in einer
weiteren Alternative,
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4 ein
alternatives Sicherungselement mit zwei Betätigungselementen,
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5 die
Vorrichtung zur Arretierung in der ersten Ausführungsform
mit einem ein Betätigungselement aufweisenden Sicherungselement,
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6 ein
alternatives Sicherungselement mit einem Betätigungselement,
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7 die
Vorrichtung zur Arretierung in einer zweiten Ausführungsform,
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8 die
Vorrichtung zur Arretierung in einer dritten Ausführungsform,
wobei ein Formschluss zwischen Sicherungselement und Schutzvorrichtung
erzeugt ist, und
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9 die
Vorrichtung zur Arretierung gemäß 8 bei
gelöstem Formschluss.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die
Figuren zeigen eine ausschnittsweise dargestellte Handwerkzeugmaschine 10.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen handelt es sich
bei der Handwerkzeugmaschine um einen Winkelschleifer 10.
Der Winkelschleifer 10 weist ein Gehäuse 12 auf,
aus welchem eine Abtriebswelle 32 herausragt. Die Abtriebswelle 32 trägt
an ihrem freien Ende ein scheibenförmiges Werkzeug, beispielsweise
eine Schleifscheibe 34, die um eine Achse 36 der
Abtriebswelle 32 rotierend antreibbar ist.
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Die
Abtriebswelle 32 ist in einem hier nicht sichtbaren Lager
drehbar gelagert, das vom Gehäuse 12 aufgenommen
wird. An das Gehäuse 12 schließt sich
ein frei vorstehender Flanschhals 14 an, der die Abtriebswelle 32 umgreift.
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Der
Flanschhals 14 nimmt auf seinem Außenumfang eine
Schutzvorrichtung 16, in Form einer Schutzhaube auf, welche
in Umfangsrichtung 18 auf dem Flanschhals 14 verdrehbar
ist. Die Schutzvorrichtung 16 umfasst einen Grundkörper 38 und
einen mit dem Grundkörper 38 verbundenen Aufnahmebund 40,
welcher eine zentrale Öffnung zum freien Durchtritt der
Abtriebswelle 32 ausbildet. Der Aufnahmebund 40 ist
als ringförmiges Profil, welches im Wesentlichen parallel
zum Grundkörper 38 verläuft, ausgeführt.
Der Grundkörper 38 ist zu einem Schutz eines Bedieners
der Handwerkzeugmaschine vor Funken und/oder Materialpartikel, die
im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 entstehen, vorgesehen. Hierzu
ist der Grundkörper 38 halbkreisförmig
ausgebildet und deckt einen Winkelbereich von ca. 180° des
Werkzeugs 34 ab. Hierdurch wird für einen Bediener
der Handwerkzeugmaschine 10 mit der Schutzvorrichtung 16 eine
besonders vorteilhafte Abschirmung von Funken, Materialpartikel
und/oder sich mit hoher Energie radial nach außen bewegende Bruchstücke
eines geborstenen Werkzeugs erreicht, indem Funken und/oder etwaige
Materialpartikel nach vorne, weg vom Bediener, geleitet werden.
An dem Grundkörper 38 ist ein Schutzrand 42 angeordnet,
der zunächst senkrecht zum Grundkörper 38 und anschließend
parallel zum Grundkörper 38 ausgerichtet ist.
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Die
Schutzvorrichtung 16 wird mit dem Aufnahmebund 40 über
den Flanschhals 14 gestülpt bzw. auf den Flanschhals 14 aufgeschoben.
Um die Schutzvorrichtung 16 in axialer Richtung 26 gegen Herausfallen
zu sichern, ist eine Axialsicherung 44 vorgesehen. In den
vorliegenden Ausführungsbeispielen ist die Axialsicherung
als scheibenförmiges Element 44 ausgebildet, welches
auf den Flanschhals 14 aufgeschraubt wird. Selbstverständlich
sind auch weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Arten
von Axialsicherungen denkbar.
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Im
Notfallbetrieb beispielsweise bei einem Bersten des Werkzeugs 34,
einem sogenannten burstwheel-Fall, werden die entstehenden Bruchstücke
mit hoher kinetischer Energie auf einen ringförmigen Innenbereich
der Schutzvorrichtung 16 geschleudert. Die Wucht des Aufpralls
sorgt für eine in tangentialer Richtung auftreffenden Kraft,
die das Bestreben hat, die Schutzvorrichtung 16 aus ihrer
Lage in radialer Richtung bzw. in Umfangsrichtung 18 zu verdrehen.
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Um
das Verdrehen der Schutzvorrichtung 16, insbesondere im
burst-wheel-Fall, zu unterbinden bzw. an einer definierten Stelle
zu stoppen, weist die Handwerkzeugmaschine 10 eine Vorrichtung 20 zur Arretierung
einer Drehposition der Schutzvorrichtung 16 auf dem Flanschhals 14 auf.
Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung 20 ein
Sicherungselement 22 und mindestens eine Federeinrichtung 24,
die das Sicherungselement 22 im Wesentlichen in axialer Richtung 26 bzw.
im Wesentlichen in Richtung der Achse 36 der Abtriebswelle 32 belastet.
Die Belastung des Sicherungselementes 22 durch die Federeinrichtung 24 erfolgt
ausgehend vom Gehäuse 12 der Handwerkzeugmaschine 10 zum
Sicherungselement 22 hin, wobei die Federeinrichtung 24 derart ausgestaltet
ist, dass sie eine Druckkraft ausübt.
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Das
Sicherungselement 22 kann als ein auf dem Flanschhals 14 aufgenommenes
Ringelement 22a', 22a'' gemäß 1 und 4 sowie 22a''', 22a'''' gemäß 5 und 6 oder
als ein am Flanschhals 14 drehbar gelagertes Bügelelement 22b gemäß 7 oder
als ein Axialsicherungselement 22c ausgebildet sein, wobei
das Sicherungselement 22a, 22b in axialer Richtung 26 verschiebbar bzw.
bewegbar ist. Das Sicherungselement 22a, 22b, 22c ist
verdrehsicher in Umfangsrichtung 18 am Flanschhals 14 festgelegt.
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Die
Arretierung der Schutzvorrichtung 16 auf dem Flanschhals 14 wird über
einen Formschluss zwischen dem Sicherungselement 22 und
der Schutzvorrichtung 16 bewirkt. Der Formschluss erfolgt über
mindestens ein Rastelement 28 und mindestens einer mit
dem mindestens einen Rastelement 28 zusammenwirkenden Rastelementaufnahme 30.
Das Rastelement 28 und/oder die Rastelementaufnahme 30 können
an der Schutzvorrichtung 16 und/oder an dem Sicherungselement 22 vorgesehen
sein.
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1 zeigt
die Vorrichtung 20a zur Arretierung der Schutzvorrichtung 16a auf
dem Flanschhals 14a in einer ersten Ausführungsform.
Auf dem Flanschhals 14a ist zunächst die als wellenförmige Scheibenfeder 24a ausgebildete
Federeinrichtung aufgenommen, welche sich am Gehäuse 12a der Handwerkzeugmaschine 10a abstützt.
Anschließend ist das als Ringelement 22a' ausgeführte
Sicherungselement auf dem Flanschhals 14a aufgenommen.
Das axial verschiebbare Ringelement 22a' ist beispielsweise über
hier nicht sichtbare, radial am Innenbereich des Ringelements angeordnete,
nach innen ragende Vorsprünge (analog zu den Vorsprüngen 54a'''' in 6),
welche in hier nicht dargestellte, axial verlaufende Nuten im Flanschhals 14a einschiebbar
sind, verdrehsicher in Umfangsrichtung 18a am Flanschhals 14a festgelegt.
An das Ringelement 22a' schließt sich die Schutzvorrichtung 16a an, welche
durch ein mit dem Flanschhals 14a verbundenes Axialsiche rungselement 44a auf
dem Flanschhals 14a in axialer Richtung 26a gesichert
wird. Um einen Formschluss zwischen dem Ringelement 22a' und
der Schutzvorrichtung 16a erzeugen zu können, weist
das Ringelement 22a' mehrere Rastelemente 28a' in
Form von Zapfen und die Schutzvorrichtung 16a gemäß 2 entsprechende
Rastelementaufnahmen 30a in Form von Ausnehmungen auf.
Alternativ hierzu kann auch die Schutzvorrichtung, wie in 3 dargestellt,
die Zapfen 28a'' aufweisen, welche in entsprechende, hier
nicht dargestellte Ausnehmungen des Ringelementes eingreifen. Die
wellenförmige Scheibenfeder 24a belastet das Ringelement 22a' in
axialer Richtung 26a und drückt somit das Ringelement 22a' gegen
die Schutzvorrichtung 16a. Hierdurch entsteht ein Formschluss
zwischen Ringelement 22a' und Schutzvorrichtung 16a,
indem die Zapfen 28a' des Ringelementes 22a' in
die entsprechenden Ausnehmungen 30a der Schutzvorrichtung 16a eingreifen.
Indem das Ringelement 22a' auf dem Flanschhals 14a gegen
Verdrehen gesichert ist, ist auch die Schutzvorrichtung 16a über
den Formschluss zwischen Ringelement 22a' und Schutzvorrichtung 16a gegen
Verdrehen auf dem Flanschhals 14a gesichert. Um den Formschluss
zu lösen, weist das Ringelement 22a' zwei Betätigungselemente 46a auf, über
die das Ringelement 22a' gegen die Kraft der Federeinrichtung 24a gedrückt
werden kann. Durch das Anheben des Ringelementes 22a' wird
der Formschluss zwischen Ringelement 22a' und Schutzvorrichtung 16a gelöst.
Die Schutzvorrichtung 16a kann auf dem Flanschhals 14a wieder
verdreht und somit wieder neu positioniert werden. Damit der Formschluss
sicher gelöst werden kann, ist es von Vorteil, wenn sich
die Schutzvorrichtung dabei nicht axial verschieben kann. Dies kann
entweder durch eine hier nicht dargestellte Integration einer Feder
erreicht werden, welche die Schutzvorrichtung in ihrer Position
hält bzw. gegen das Axialsicherungselement drückt,
oder eine hier ebenfalls nicht dargestellte Führung der
Schutzvorrichtung in einer Nut im Flanschhals. Um den Formschluss
noch stabiler zu gestalten, ist es in einer hier nicht dargestellten
Variante denkbar, dass die Zapfen des Ringelementes nicht nur in
die Schutzvorrichtung eingreifen, sondern auch in das Axialsicherungselement,
indem sich die in der Schutzvorrichtung eingebrachten Ausnehmungen
auch in das Axialsicherungselement hinein erstrecken. 4 zeigt
ein alternatives Sicherungselement 22a'' mit zwei Betätigungselementen 46a''.
Das axial verschiebbare Sicherungseiement 22a'' ist von zwei,
gegeneinander verschwenkbaren Bügeln 48a'', 50a'' gebildet,
welche jeweils ein Betätigungselement 46a'' aufweisen.
Die beiden Betätigungselemente 46a'' ermöglichen
die Erzeugung des Formschlusses über mehrere Rastelemente
und entsprechende Rastelementaufnahmen 30a'', da das Sicherungselement 22a'' über
die Betätigungselemente 46a'' im Ganzen um die
Drehachse 18a'' drehbar gelagert ist.
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5 zeigt
die Schutzvorrichtung 16a in der ersten Ausführungsform
mit einem ein Betätigungselement 46a''' aufweisenden
Sicherungselement 22a''', welches in axialer Richtung 26a verschiebbar bzw.
bewegbar ist. Beim Betätigen des Betätigungselementes 46a''' kippt
das Ringelement 22a''' um einen Drehpunkt 52a''' in
Richtung des Gehäuses 12a. Durch das Kippen gerät
der Zapfen 28a''' außer Eingriff und die Schutzvorrichtung 16a kann
neu positioniert werden. Wird keine Kraft auf das Betätigungselement 46a''' ausgeübt,
drückt die Federeinrichtung 24a das Ringelement 22a''' auf
die Schutzvorrichtung 16a und bringt somit den Zapfen 28a''' des
Ringelementes 22a''' in Eingriff mit der Schutzvorrichtung 16a.
Die Schutzvorrichtung 16a ist somit gegen Verdrehen gesichert. 6 zeigt
ein alternatives Sicherungselement 22a'''' mit einem Betätigungselement 46a'''',
wobei die formschlusserzeugenden Elemente 28a'''' nur auf
der Seite des Betätigungselements 46a'''' angebracht
sind. Ferner sind zur Verdrehsicherung in einem Innenbereich des
axial verschiebbaren bzw. bewegbaren Ringelementes 22a'''' nach innen
ragende Vorsprünge 54a'''' vorgesehen, welche
in axial im Flanschhals verlaufende, hier nicht dargestellte Nuten
eingreifen können.
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7 zeigt
die Vorrichtung 20b zur Arretierung in einer zweiten Ausführungsform.
Das Sicherungselement ist als Bügelelement 20b ausgebildet, welches
um eine Achse 58b drehbar am Flanschhals 14b gelagert
ist. Das Bügelelement 20b wird über die als
Schraubenfeder ausgebildete Federeinrichtung 24b auf den
Schutzhaubenaufnahmebund 40b gedrückt und erzeugt über
einen am Bügelelement 20b angeordneten Zapfen 28b,
welcher in eine in der Schutzvorrichtung 16b vorgesehene
Ausnehmung 30b eingreift, einen Formschluss. Um den Formschluss
sicher und zuverlässig lösen zu können, weist
die Vorrichtung 20b zur Arretierung eine weitere Federeinrichtung 56b auf,
welche als wellenförmige Blattfeder ausgebildet ist. Die
Federeinrichtung 56b stützt sich am Bügelelement 20b ab
und drückt die Schutzvorrichtung 16b auf die Axialsicherung 44b. Über
das Betätigungselement 46b wird das Bügelelement 20b um
die Drehachse 58b gedreht und der Formschluss gelöst.
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8 zeigt
die Vorrichtung 20c zur Arretierung in einer dritten Ausführungsform.
Bei dem flanschhalsfesten Sicherungselement 22c handelt
es sich hierbei um die Axialsicherung 44c. Der Formschluss
wird zwischen Schutzvorrichtung 16c und flanschhalsfester
Axialsicherung 44c erzeugt. Die Schutzvorrichtung 16c wird über
die als wellenförmige Scheibenfeder ausgebildete Federeinrichtung 24c auf
die Axialsicherung 44c gedrückt, wodurch die Axialsicherung 44c mittelbar,
d. h. über die Schutzvorrichtung 16c in axialer
Richtung 26c belastet wird und gemäß 8 ein
Formschluss zwischen Schutzvorrichtung 16c und Axialsicherung 44c erzeugt
wird. Da die Axial- Sicherung 44c mit dem Flanschhals 14c fest
verbunden ist, kann sich die Schutzvorrichtung 16c nicht
mehr verdrehen. Für den Formschluss weisen die beiden Bauteile 16c, 44c die
dafür notwendigen Elemente 28c, 30c auf.
Wird die Schutzvorrichtung 16c angehoben bzw. gekippt,
wird gemäß 9 der Formschluss
gelöst und die Schutzvorrichtung 16c kann gedreht
werden. Das Sicherungselement 22c dient somit nicht nur
zur Sicherung der Schutzvorrichtung 16c in axialer Richtung 26c sondern
auch zur Arretierung der Schutzvorrichtung in Umfangsrichtung 18c auf
dem Flanschhals 14c.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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