DE202018100634U1 - screw cap - Google Patents
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Abstract
Drehverschluss zur lösbaren Verriegelung zweier, insbesondere plattenförmiger, Bauteile (1, 2) mit einem Verschlusszapfen (3), der einen Kopf (8), einen sich in axialer Richtung erstreckenden Schaft (7) und einen nichtkreisförmigen Verriegelungsabschnitt (9) aufweist, und mit einem Haltenocken (4), der eine nichtkreisförmige Durchgangsöffnung (21) und eine Verriegelungsgeometrie (22, 23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusszapfen (3) einen Hohlraum (10) aufweist, in dem ein Verriegelungsstift (14) in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist, wobei der Verriegelungsstift (14) wenigstens einen Abschnitt (17) mit einem gegenüber dem Hohlraum (10) verringerten Querschnitt aufweist, dass der Schaft (7) wenigstens eine seitliche Durchgangsöffnung (13) aufweist, die mit dem Hohlraum (10) verbunden ist, dass in der wenigstens einen Durchgangsöffnung (13) ein Sperrelement (20) aufgenommen ist, das zwischen einer über die Außenmantelfläche des Schafts (7) hervorstehenden Verriegelungsposition und einer in den Schaft (7) zurückgezogenen Freigabeposition bewegbar ist, und dass der Haltenocken (4) und/oder ein separates Verriegelungselement (5) wenigstens eine Ausnehmung (24) zur bereichsweisen Aufnahme des Sperrelements (20) aufweist.Rotary closure for releasably locking two, in particular plate-shaped, components (1, 2) with a closure pin (3) having a head (8), an axially extending shank (7) and a non-circular locking portion (9), and with a retaining cam (4) having a non-circular through-opening (21) and a locking geometry (22, 23), characterized in that the locking pin (3) has a cavity (10) in which a locking pin (14) displaceable in the axial direction is mounted, wherein the locking pin (14) has at least one portion (17) with respect to the cavity (10) reduced cross-section, that the shaft (7) has at least one lateral passage opening (13) which is connected to the cavity (10) in that in the at least one passage opening (13) there is received a blocking element (20) projecting between one over the outer circumferential surface of the shaft (7) the locking position and a retracted into the shaft (7) release position is movable, and that the retaining cam (4) and / or a separate locking element (5) has at least one recess (24) for receiving area of the blocking element (20).
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehverschluss zur lösbaren Verriegelung zweier, insbesondere plattenförmiger, Bauteile mit einer Sicherheitsverriegelung. The invention relates to a rotary closure for releasably locking two, in particular plate-shaped, components with a safety lock.
Drehverschlüsse sind beispielsweise als ¼-Drehverschlüsse bekannt, die als Verbindungen dienen, die mittels einer ¼ Drehung verriegelt und geöffnet werden können. Üblicherweise bestehen derartige Drehverschlüsse aus einem Zapfenelement, einem Gegenstück, dem Haltenocken, und einem Federelement zum Erzeugen einer Vorspannung im geschlossenen Zustand. Wahlweise wird noch eine Haltescheibe verwendet, welche den Verschlusszapfen unverlierbar mit dem Bauteil, zum Beispiel einer Platte, verbindet. Die Verriegelungsgeometrie enthält eine Schräge, die entweder im Haltenocken oder im Zapfen integriert sein kann. Durch eine Drehbewegung des Verschlusszapfens wird mittels der Verriegelungsgeometrie die Drehbewegung in eine axiale Bewegung umgewandelt. Dieser axiale Hub wird genutzt, um ein Federelement vorzuspannen. Die hierdurch erzeugte Federkraft dient dazu, die beiden Bauteile miteinander zu verbinden. Ein solcher Drehverschluss ist beispielsweise aus der
Der Vorteil dieser Art von Verbindung besteht darin, dass sie durch eine einfache Bewegung, z.B. eine 90° Drehbewegung, geschlossen und geöffnet werden kann, was besonders benutzerfreundlich ist. Diese Art von Schnellverschluss wird daher z.B. für viele Arten von Abdeckungen eingesetzt, die benutzerfreundlich und teilweise ohne Werkzeuge betätigt werden sollen.The advantage of this type of connection is that it can be moved by a simple movement, e.g. a 90 ° rotary motion, can be closed and opened, which is particularly user-friendly. This type of quick release is therefore used e.g. Used for many types of covers that are user-friendly and sometimes operated without tools.
Ein Nachteil solcher Verbindungselemente besteht darin, dass bei bestimmten Anwendungen mit starken Vibrationen und gleichzeitig hohen Sicherheitsanforderungen, die Federn, z.B. durch Resonanzfrequenzen, den Verschlusszapfen nicht in der Verriegelungsposition halten können und sich die Verbindung unkontrolliert im Betrieb lösen kann.A disadvantage of such fasteners is that in certain applications with high vibration and at the same time high safety requirements, the springs, e.g. by resonance frequencies, the locking pin can not hold in the locked position and the connection can loose uncontrolled during operation.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehverschluss der oben genannten Art bereitzustellen, der dieses unbeabsichtigte Lösen verhindert. Diese Aufgabe wird mit einem Drehverschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. It is therefore an object of the present invention to provide a rotary closure of the above type which prevents this inadvertent release. This object is achieved with a rotary closure with the features of
Der Drehverschluss weist hierzu einen Verschlusszapfen und einen Haltenocken auf. Der Verschlusszapfen ist dabei mit einem Kopf, einem sich in axialer Richtung erstreckenden Schaft und einem nichtkreisförmigen Verriegelungsabschnitt, beispielsweise einem Kreuzstift, versehen. Der Haltenocken weist eine nichtkreisförmige Durchgangsöffnung und eine Verriegelungsgeometrie auf. Um ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung zu verhindern, ist erfindungsgemäß zusätzlich eine Sicherheitsverriegelung vorgesehen, die den Verschlusszapfen mit dem Haltenocken verbindet. Insbesondere weist der Verschlusszapfen hierzu einen Hohlraum auf, in dem ein Verriegelungsstift in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist, wobei der Verriegelungsstift mit wenigstens einem Abschnitt mit einem gegenüber dem Hohlraum verringerten Querschnitt versehen ist. Weiter weist der Schaft wenigstens eine seitliche Durchgangsöffnung auf, die mit dem Hohlraum verbunden ist. In der wenigstens einen Durchgangsöffnung ist ein Sperrelement aufgenommen, das zwischen einer über die Außenmantelfläche des Schafts hervorstehenden Verriegelungsposition und einer in den Schaft zurückgezogenen Freigabeposition bewegbar ist. Der Haltenocken und/oder ein separates Verriegelungselement sind mit wenigstens einer Ausnehmung zur bereichsweisen Aufnahme des Sperrelements versehen. Das Sperrelement kann eine Kugel oder ein Stift sein.The rotary closure has for this purpose a closure pin and a retaining cam. The closure pin is provided with a head, a shaft extending in the axial direction and a non-circular locking portion, for example a cross pin. The retaining cam has a non-circular passage opening and a locking geometry. In order to prevent inadvertent release of the connection, the invention additionally provides a safety lock which connects the locking pin with the retaining cam. In particular, the closure pin has for this purpose a cavity in which a locking pin is mounted displaceably in the axial direction, wherein the locking pin is provided with at least one portion with a reduced cross section relative to the cavity. Furthermore, the shaft has at least one lateral passage opening, which is connected to the cavity. In the at least one passage opening a locking element is received, which is movable between a projecting over the outer circumferential surface of the shaft locking position and a retracted into the shaft release position. The retaining cam and / or a separate locking element are provided with at least one recess for receiving the blocking element in regions. The blocking element may be a ball or a pin.
Das wenigstens eine Sperrelement, das in der seitlichen Durchgangsöffnung aufgenommen ist, kann in seiner Verriegelungsposition aus dem Schaft des Verschlusszapfens herausragen und in die entsprechende Ausnehmung des Haltenockens bzw. des Verriegelungselements eingreifen, um so eine zusätzliche Sicherheitsverriegelung zwischen dem Haltenocken und dem Verschlusszapfen zu bilden. Wenn die Verbindung zwischen dem Verschlusszapfen und dem Haltenocken definiert gelöst werden soll, kann das wenigstens eine Sperrelement in seine Freigabeposition bewegt werden, in der das Sperrelement innerhalb der seitlichen Durchgangsöffnung im Wesentlichen in den Schaft zurückgezogen ist.The at least one locking element, which is received in the lateral passage opening, can protrude in its locking position from the shank of the closure pin and engage in the corresponding recess of the retaining cam or the locking element, so as to form an additional security lock between the retaining cam and the locking pin. When the connection between the locking pin and the retaining cam is to be released in a defined manner, the at least one blocking element can be moved into its release position, in which the blocking element within the lateral passage opening is essentially retracted into the shaft.
Vorzugsweise weist der Schaft zwei seitliche Durchgangsöffnungen auf, die einander gegenüberliegen und mit dem Hohlraum verbunden sind, wobei in jeder Durchgangsöffnung ein zwischen einer Verriegelungsposition und einer Freigabeposition bewegbares Sperrelement aufgenommen ist. Der Haltenocken und/oder das separate Verriegelungselement sind entsprechend mit zwei einander gegenüberliegenden Ausnehmungen ausgestaltet.Preferably, the shaft has two lateral passage openings, which are opposite to each other and are connected to the cavity, wherein in each passage opening a movable between a locking position and a release position locking element is received. The retaining cam and / or the separate locking element are configured accordingly with two opposing recesses.
Grundsätzlich ist es möglich, die Ausnehmung, in die das Sperrelement in seiner Verriegelungsposition eingreift, in dem Haltenocken auszubilden. Aus Herstellungsgründen kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn die Ausnehmung zur bereichsweisen Aufnahme des Sperrelements in einer mit dem Haltenocken verbindbaren separaten Verriegelungsplatte vorgesehen ist. Dies ermöglicht es auch, herkömmliche Haltenocken zu verwenden, um zusammen mit der separaten Verriegelungsplatte und dem entsprechend angepassten Verschlusszapfen die zusätzliche Sicherheitsverriegelung zu realisieren.In principle, it is possible to form the recess into which the blocking element engages in its locking position in the retaining cam. For manufacturing reasons, however, it may be advantageous if the recess is provided for receiving the blocking element in regions in a separate locking plate which can be connected to the retaining cam. This also makes it possible to use conventional retaining cams in order to realize the additional safety interlock together with the separate locking plate and the correspondingly adapted locking pin.
Bei dem erfindungsgemäßen Drehverschluss kann die Verriegelungsgeometrie wenigstens eine Rampe bzw. Schräge und einen Sitz aufweisen, in den der nichtkreisförmige Verriegelungsabschnitt des Verschlusszapfens, beispielsweise ein Kreuzstift, einrasten kann. Die beispielsweise schraubenlinienförmig verlaufende Rampe oder Schräge bewirkt, dass der Verriegelungsabschnitt des Verschlusszapfens bei einer Drehung des Verschlusszapfens relativ zu dem Haltenocken eine axiale Bewegung ausführt, durch die die beiden zu verbindenden Bauteile, ggf. unter Verwendung eines Federelements, aneinander gepresst werden. Der Sitz, der beispielsweise als eine Vertiefung am Ende der Rampe oder Schräge ausgestaltet ist, nimmt den Kreuzstift oder dergleichen Verriegelungsabschnitt am Ende der Verriegelungsdrehbewegung auf, wobei der Verriegelungsabschnitt in den Sitz einrasten kann. In the rotary closure according to the invention, the locking geometry may comprise at least one ramp and a seat into which the non-circular locking portion of the locking pin, for example a cross pin, can engage. The example, helically extending ramp or bevel causes the locking portion of the closure pin performs an axial movement with a rotation of the closure pin relative to the retaining cam, through which the two components to be joined, possibly using a spring element, pressed together. The seat, which is designed, for example, as a recess at the end of the ramp or slope, receives the cross pin or the like locking portion at the end of the locking rotational movement, wherein the locking portion can engage in the seat.
Alternativ zu dieser ähnlich wie in der
Die Sicherheitsverriegelung des Drehverschlusses ist beispielsweise derart ausgestaltet, dass die Verriegelungsgeometrie an die Position der Ausnehmung zur bereichsweisen Aufnahme des Sperrelements angepasst ist, so dass, wenn der nichtkreisförmige Verriegelungsabschnitt des Verschlusszapfens mit dem Sitz in Eingriff tritt, die seitliche Durchgangsöffnung und die Ausnehmung einander überdecken. Mit anderen Worten kann die Sicherheitsverriegelung genau dann den Verschlusszapfen und den Haltenocken verriegeln, wenn diese ohnehin in ihrer Verriegelungsstellung sind, in der der Kreuzstift oder dergleichen in den Sitz eingerastet ist.For example, the safety lock of the rotary closure is configured such that the locking geometry is adapted to the position of the recess for partially receiving the locking element, so that when the non-circular locking portion of the locking pin engages the seat, the lateral passage opening and the recess overlap each other. In other words, the safety lock can lock the locking pin and the retaining cam if and only if they are in their locking position anyway, in which the cross pin or the like is locked into the seat.
Vorzugsweise ist zwischen dem Verschlusszapfen und dem Haltenocken wenigstens ein in axialer Richtung wirkendes erstes Federelement vorgesehen. Dieses Federelement bewirkt, dass der Kreuzstift federbelastet in dem Sitz gehalten wird. Zudem kann dieses Federelement eine Klemmkraft auf die miteinander zu verbindenden Bauteile ausüben. Beispielsweise kann sich das erste Federelement an dem Kopf des Verschlusszapfens abstützen und an einem der zu verbindenden Bauteile anliegen.Preferably, at least one first spring element acting in the axial direction is provided between the closure pin and the retaining cam. This spring element causes the cross pin to be spring loaded in the seat. In addition, this spring element can exert a clamping force on the components to be joined together. For example, the first spring element can be supported on the head of the closure pin and rest against one of the components to be connected.
Weiter ist vorzugsweise zwischen dem Verschlusszapfen und dem Verriegelungsstift wenigstens ein in axialer Richtung wirkendes zweites Federelement vorgesehen. Dieses zweite Federelement kann den Verriegelungsstift in seine Sperrstellung drängen. Die Sperrstellung des Verriegelungsstifts ist dabei eine Position, in welcher das wenigstens eine Sperrelement, d.h. beispielsweise die Kugeln, in die entsprechenden Ausnehmungen des Haltenockens bzw. der separaten Verriegelungsplatte gedrängt wird. Das zweite Federelement kann in dem Hohlraum zwischen dem Verriegelungsabschnitt und dem Verriegelungsstift angeordnet sein. Insbesondere kann der Verriegelungsstift auf der dem zweiten Federelement abgewandten Seite an einem Absatz des Hohlraums anliegt. Der Verriegelungsstift ist damit gegen die Kraft des zweiten Federelements in einer Freigabeposition verschiebbar.Furthermore, at least one second spring element acting in the axial direction is preferably provided between the closure pin and the locking pin. This second spring element can urge the locking pin in its blocking position. The locking position of the locking pin is a position in which the at least one blocking element, i. For example, the balls, is urged into the corresponding recesses of the retaining cam or the separate locking plate. The second spring element may be disposed in the cavity between the locking portion and the locking pin. In particular, the locking pin rests on the side remote from the second spring element on a shoulder of the cavity. The locking pin is thus displaceable against the force of the second spring element in a release position.
Zur Betätigung des Drehverschlusses kann der Kopf wenigstens eine, insbesondere schlitzförmige, Ausnehmung zum Angriff eines Werkzeugs aufweisen. Vorzugsweise ist dabei der Verriegelungsstift aus einer bereichsweise in die Ausnehmung ragenden Sperrstellung gegen die Kraft des zweiten Federelements in seine Freigabeposition verschiebbar ist. Wenn zum Öffnen des Verschlusszapfens ein Werkzeug in den Antrieb eingebracht werden muss, kann hierbei der Verriegelungsstift entgegen der Federkraft in axiale Richtung geschoben werden, bis die Öffnungskontur des Verriegelungsstiftes die Sperrelemente freigibt, so dass diese nach innen ausweichen können und sich der Verschlusszapfen in Öffnungsrichtung drehen lässt.To actuate the rotary closure, the head can have at least one, in particular slot-shaped, recess for engaging a tool. Preferably, the locking pin is displaceable from a partially projecting into the recess blocking position against the force of the second spring element in its release position. If a tool has to be introduced into the drive in order to open the closure pin, the locking pin can be pushed against the spring force in the axial direction until the opening contour of the locking pin releases the blocking elements so that they can deflect inwards and the closure pin rotate in the opening direction leaves.
Um die Sperrelemente durch eine Betätigung des Verriegelungsstifts definiert bewegen zu können, weist der Verriegelungsstift vorzugsweise angrenzend an den Abschnitt mit verringertem Querschnitt eine konische Fase auf. Diese konische Fase geht beispielsweise in einen Abschnitt mit größerem Querschnitt über, beispielsweise einem Querschnitt, der etwa dem Hohlraum im Verschlusszapfen entspricht. Die Sperrstellung des Verriegelungsstifts ist dabei eine Position relativ zu dem Verschlusszapfen, in der sich der Abschnitt mit größerem Querschnitt im Bereich der seitlichen Durchgangsöffnungen befindet, sodass die Sperrelemente radial nach außen gedrängt werden. Die Freigabeposition des Verriegelungsstifts entspricht dagegen einer Position relativ zu dem Verschlusszapfen, in der der Abschnitt mit verringertem Querschnitt in axialer Richtung auf Höhe der seitlichen Durchgangsöffnungen liegt, so dass die Sperrelemente radial nach innen bewegt werden können.In order to be able to move the blocking elements in a defined manner by actuation of the locking pin, the locking pin preferably has a conical chamfer adjacent to the section of reduced cross-section. This conical chamfer, for example, passes into a section with a larger cross-section, for example a cross-section which approximately corresponds to the cavity in the closure pin. The blocking position of the locking pin is a position relative to the closure pin, in which the portion with a larger cross-section is in the region of the lateral passage openings, so that the blocking elements are urged radially outward. On the other hand, the release position of the lock pin corresponds to a position relative to the lock pin in which the reduced cross-section portion lies in the axial direction at the level of the side passage openings, so that the lock members can be moved radially inward.
Die Verriegelungsplatte wird vorzugsweise zusammen mit dem Haltenocken an einem der miteinander zu verbindenden Bauteile angenietet und hat daher die richtige Positionierung der Aussparungen zu der Verriegelungsposition. So können der Haltenocken und die Verriegelungsplatte kongruente Öffnungen zur gemeinsamen Befestigung an einem der Bauteile aufweisen. The locking plate is preferably riveted together with the retaining cam on one of the components to be joined together and therefore has the correct positioning of the recesses to the locking position. Thus, the retaining cam and the locking plate may have congruent openings for common attachment to one of the components.
Die Sicherheitsverriegelung besteht nach einem Aspekt der Erfindung beispielsweise darin, dass in den Verschlusszapfen ein Kugelsperrmechanismus integriert wird, der mit einer Verriegelungsplatte oder dem Haltenocken interagiert. Wenn sich der Verschlusszapfen in der vorgesehenen Verriegelungsposition befindet, rasten die Kugeln in Aussparungen der Verriegelungsplatte. Diese Verbindung ist von alleine durch Betriebsbedingungen nicht wieder lösbar. Nur durch eine gezielte manuelle Betätigung des Verriegelungselementes können die Sperrelemente, vorzugsweise Kugeln, in Verbindung mit einer Drehbewegung, z.B. entgegen dem Uhrzeigersinn, wieder gelöst werden. For example, in one aspect of the invention, the security latch is to incorporate into the latch a ball lock mechanism that interacts with a latch plate or the retaining cam. When the locking pin is in the intended locking position, the balls snap into recesses of the locking plate. This compound is not solvable by itself due to operating conditions. Only by a deliberate manual actuation of the locking element, the locking elements, preferably balls, in conjunction with a rotary movement, e.g. counterclockwise, to be released again.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments and with reference to the drawings.
Es zeigen schematisch:They show schematically:
Der in den
Der Verschlusszapfen
Wie insbesondere aus den
In dem Schaft
In den Hohlraum
Der Verriegelungsstifts
In die seitlichen Durchgangsöffnungen
Abhängig von der Position des Verriegelungsstifts
Der Haltenocken
Der Sitz
In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist die Verriegelungsplatte
Der Haltenocken
Der erfindungsgemäße Drehverschluss weist somit eine zusätzliche Sicherheitsverriegelung auf, die durch die Kugeln
Um die beiden Platten
Die Verbindung zwischen den Platten
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- erstes Bauteil (Platte) first component (plate)
- 22
- zweites Bauteil (Platte) second component (plate)
- 33
- Verschlusszapfen Verschlusszapfen
- 44
- Haltenocken holding cams
- 55
- Verriegelungsplatte locking plate
- 66
- erstes Federelement first spring element
- 77
- Schaft shaft
- 88th
- Kopf head
- 99
- Kreuzstift cross pen
- 1010
- Hohlraum cavity
- 1111
- Absatz paragraph
- 1212
- Schlitz slot
- 1313
- seitliche Durchgangsöffnung lateral passage opening
- 1414
- Verriegelungsstift locking pin
- 1515
- zweites Federelement second spring element
- 1616
- Absatz paragraph
- 1717
- Abschnitt mit verringertem Querschnitt Section with reduced cross-section
- 18 18
- konische Faseconical chamfer
- 1919
- Abschnitt mit größerem Querschnitt Section with larger cross-section
- 2020
- Kugel Bullet
- 2121
- Durchgangsöffnung Through opening
- 2222
- Rampe ramp
- 2323
- Sitz Seat
- 2424
- Ausnehmung recess
- 2525
- Befestigungsöffnung fastening opening
- II
- Längsachse longitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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