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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft einen Schnellverschluß zur lösbaren Verbindung
zweier plattenförmiger Bauteile, von denen das eine eine Bohrung mit Mitteln zur
versenkten Aufnahme des außenseitig mit dem Bauteil flächenbündig abschließenden
Kopfes eines Verschlußbolzens aufweist, dessen Schaft eine Bohrung des anderen Bauteils
durchragt, und von denen letzteres an seiner Rückseite in drehfester Verbindung
ein die Bohrung umschließendes hülsenartiges Halteglied mit zwei zur Hülsenachse
konzentrischen und um 1800 in Umfangsrichtung zueinander versetzten Stirnram)en
aufweist, die von radialen Haltestifen am Bolzenschaft hinterfaßbar sind und am
Anschluß an ihre axial höchste Erhebung Rasten zur Aufnahme der Haltestifte nach
elastischer Uberwindilng der höchsten Erhebung bei entsprechender Drehung des Verschlußbolzens
enthalten.
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Schnellverschlüsse dieser Art werden insbesondere im Flugzeugbau verwendet
und sind von daher bekannt. Bei der Verwendung im Außenbereich des Flugzeugs wie
insbesondere an den Tragflächen ist es aus strömungstechnischen Gründen erforderlich,
den Kopf des Verschlußbol'ens mit der Außenseite des ihn aufnehmenden plattenförmigen
Bauteile genau flächenbündig abschließen zu lassen. Die dabei zugelassene Toleranzgrenze
beträgt nur etwa o,2 mm. Demgegenüber sind die sich addierenden Abmessungstoleranzen
in der Stärke der plattenförmigen Bauteile, des Halteglieds und des Vergchlußbolzens
erheblich größer, so daß die zugelassene Toleranzgrenze am Bolzenkopf bisher nur
durch aufwendige individuelle Nacharbeit an jedem einzelnen Schnellverschluß eingehalten
werden konnte.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine solche Nacharbeit
ohne. Überschreiten der obigen zugelassenen Toleranzgrenze zu vermeiden.
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Ausgehend von dem Grundgedanken, das Halteglied gegenüber seinem Träger
axial einstellbar zu machen, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß das Halteglied aus wenigstens zwei durch eine Gewindeverbindung axial zueinander
verstellbaren Teilen besteht, von denen sich das eine an der Rückseite des zweiten
Bauteils abstützt und das andere die Stirnrampen und die Rasten undrehbar gegenüber
dem zweiten Bauteil trägt, Die Erfindung läßt sich besonders zweckmäßig dadurch
verwirklichen, daß die beiden Teile des Halteglieds durch klauenartig ineinandergreifende
Vorsprünge und Ausnehmungen undrehbar und durch eine Überwurfmutter in Axialrichtung
miteinander verbunden werden, welche mit dem einen Teil des Halteglieds im Gewindeeingriff
steht und das andere Teil des Halteglieds drehbar, aber axial unverschieblich erfaßt.
Vorzugsweise wird dabei die Überwurfmutter topfförmig ausgebildet und weist an ihrem
Boden Mittel zum Ansetzen eines Drehwerkzeugs auf.
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Da das Drehwerkzeug bei abgenominenem äußeren Bauteil von außen her
an die Mittel im Boden der Überwurfmutter angesetzt werden kann, wird eine besonders
einfache Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse ermöglicht. Besonderes zweckmäßig
ist es hierbei, in der Bodenmitte der Uberwurfmu1;ter ein Mehrkantloch anzuordnen,
in welches beispielsweise ein Außen-Sechskantschlüssel eingeführt werden kann.
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Da die betroffenen Schnellversch.üsse zu Inspektions- und Wartungszwecken
vielfach häufig geöffnet werden müssen, empfiehlt es sich weitejrhin, die Uberwurfmiitter
gegen selbsttätiges Verdrehen zu sichern.
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Eine erste konstruktive Verwirklichung zur drehbaren, aber axial unverschieblichen
Verbindung des einen Teils des Halteglieds mit der Überwurfmutter zeichnet sich
dadurch aus, daß dieses Tc!il jes Halteglieds eine Ringnut aufweist, in welche wenigstens
drei am Umfang der Uberwurfmutter verteilt angeordnete
Vorsprünge
in Axialrichtung spielfrei eingreifen.
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Zweckmäßig sind die Vorsprünge von in Löcher der Uberwurfmutter eingesetzten
und durch einen gemeinsamen Federring darin gehaltenen Kopfbolzen gebildet, wobei
zur Verdrehungssicherung der Uberwurfmutter die Kopfbolen an den Schaftenden zugespitzt
sein können und der Boden der Ringnut gezahnt oder gerändelt sein kann.
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Ein andere konstruktive Ausgestaltung zur drehbaren aber axial unverschieblichen
Verbindung des einen Teils des Halteglieds mit der Überwurfmutter zeichnet sich
dadurch aus, daß der axial unverschieblich von der Uberwurfmutter erfaßte Teil des
Halteglieds einen von Schulterflächen begrenzten Umfangsbund aufweist, den die Oberwurfmutter
mit einer Ausdrehung aufnimmt, an deren freiem Ende die Überwurfmutter in Anlage
an die dortlge SchulterfXåche des Umfangsbundes nach einwärts umgebördelt ist. Dabei
ist. zweckmäßig zur Verdrehungssicherung der Überwurfmutter der Umfangsbund in Gestalt
axialer Nuten mit verhältnismäßig flachen Flanken verzahnt, und die Überwurfmutter
weist im ausgedrehten Bereich mindestens eine durch zwei Axialschlitze gebildete
Zunge auf, die derart nach einwärts gebogen ist, daß sie in die Zahnnuten durch
Drehung der Uberwurfmutter aushebbar eingreift.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter
AusfGhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1: eine Schnittdarstellung
durch zwei t>lattenförmige Bauteile mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schnellverschlusses in Schließstellung, Fig. 2: dieselbe Schnittdarstellung des
zweiten Bauteils allein mit dem Halteglied,
Fig. 3: je einen Querschnitt
durch das Halteglied nach Linie III-lII in Fig. 2, Fig. 4: eine Sc1inittdarstellung
ähnlich Fig. 2 mit einem Halteglied in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung
nach Linie IV - IV in Fig. 5 und Fig. 5: einen Querschnitt durch das Halteglied
nach Linie V-V in Fig. 4.
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Der in Fig. 1 in seiner Gesamthei.t gezeigte Schnellverschluß dient
zur lösbaren Verbindung zweier einander überdeckender plattenförmiger Bauteile 10,
12, von denen das Bauteil 10 beispielsweise ein Verschlußdeckel und das Bauteil
12 die eine (nicht gezeigte) Öffnung enthaltende Außenhaut einer Flugzeug-Tragfläche
sein kann, die im Bereich des Offnungsrandes eine Einsenkung zur flächenbündigen
Aufnahme des Verschlußdeckels aufweist. In diesem UberlappungsEereich befinden sich,
rings um die oeffnung verteilt, eine Vielzahl solcher Schnellverschlüsse, um den
Verschlußdeckel gegen ungewolltes Öffnen zu sichern.
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Jeder Schnell verschluß weist ein am einen plattenförmigen Bauteil
1o angebrachts Bolzenteil 14 und ein am anderen plattenförmigen Bauteil 12 angebrachtes
Halteglied 16 auf.
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Das Bolzenteil 14 besteht aus einer in eine Bohrung 18 des Bauteils
1o eingesetzten und durch einen Sprengring 20 gesicherten topfförmigen Büchse 22
und einem Verschlußbolzen 24, dessen Schaft 26 sich durch eine Bodenöffnung in der
Büchse ersteckt. Der Verschlußbolzen 24 hat einen mit einem Querschlitz 28 zum Ansetzen
eines Schraubenziehers versehenen Kopf 30 und wird zusammen mit einer seinen Schaft
26 umschließenden Schraubendruckfeder 32 in der in Fig. 1 gezeigten
Schließstellung
von der topfförmigen Büchse 22 aufgenommen, wobei die Feder 32 gespannt ist und
die freie Stirnseite des Bolzenkopfes 30 mit der ebenen Außenseite eines kegelstumpfförmigen
Flansche; 34 an der Büchse 22 flächenbündig abschließt, der von einer konischen
Einsenkung im plattenförmigen Bauteil lo flächenbündig aufgenommcn ist.
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Der Schaft 26 des Verschlußbolzens 24 hat nahe seinem freien Ende
eine Querbohrung mt einem unter Preßsitz darin aufgenommenen Querstift 36, dessen
beidseitig überstehende Enden Haltestifte wie bei einem Bajonettverschluß bilden.
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Das andere plattenförmie Bauteil 12 enthält eine zur Bohrung 18 des
ersten plattenfölmigen Bauteils 1O konzentrische Bohrung 38 von etwas griißerem
Druchmesser, um die Büchse 22 mit dem Sprengring 20 axlfnehmen zu können. An der
Unterseite des plattenförmigen Bauteils 12 ist mittels Nieten 40 eine aus einem
Scheibenteil 42 und einem Schüsselteil 44 bestehende Halterung für das hülsenförmige
Stützteil 46 des Halteglieds 16 befestigt, das mit einem Flansch 48 radial und axial
beweglich, aber undrehbar zwischen den Halterungsteilen 42, 44 gehalten ist. Zu
diesem Zweck kann das Schüsselteil 44 rechteckig eingesenkt sein, und der Flansch
48 kann gleichfalls Rechteckform mit etwas kleineren Abmessungen besitzen.
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Das andere Teil des Halteglieds 16 besteht aus einer Hülse 50, deren
im Inneren zwischen zwei diametralen durchgehenden Schlitzen 52 für den Durchtritt
der Haltestifte 36 stehengebliebene Sektorabschnntte 54 stirnseitig als Rasten 56
ausgebildet sind und im Anschluß an ihre axial höchsten Erhebungen 58 Rasten 60
zur Aufnahme der Haltestifte 36 enthalten
in welche letztere am
Ende der Drehung des Verschlußbolzens 24 einfallen.
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Um ein Verdrehen des Hülsenteils 50 gegenüber dem Stützteil 46 beim
Drehen des Verschlußbolzens 24 zu verhindern, weist das Hülsenteil 50 zwei um 1800
ir Umfangsrichtung versetzte, bogenförmig aekrümmte Vorsprünge 62 auf, die axial
verschieblich in entsprechende Ausnehmungen 64 des Stützgliedes 46 eingreifen.
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Das Hülsenteil 50 ist an der Außc!nseite mit einem Gewinde versehen,
auf das eine topfförmige Oberwurfmutter 66 aufgeschraubt ist, deren Boden eine Sechskantöffnung
68 zum Ansetzen eines Innen-Sechskantschlüssels aufweist. Die Sechskantöffnung 68
ist, wie die Figuren 5 und 5 zeigen, kleiner als das zwischen den Sektorabschnitten
54 verbleioende Bohrungsmaß, so daß der Innensechskant-Schlüssel von oben her durch
die Plattenbohrung 38 hindurch angesetzt werden kann. Je nachdem, in welche Richtung
die Uberwurfmutter 66 mit Hilfe des Innensechskant-Schlüssels gedreht wird, bewegt
sich das Hülsenteil 50 axial innerhalb der Überwurfmutter 66 nach aufwärts oder
abwärts zum Stützteil 46, an welchem es, wie nachstehend beschrieben, axial festgelegt
ist.
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Bis hierher ist der Aufbau der beiden in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen
des er findungsqemäßen Schnellverschlusses der gleiche. Die beiden Ausführungsformen
unterscheiden sich lediglich in der 2t der drehbaren, aber zugleich axial festen
Halterung der Übeniurfmutter 66 am Stützteil 46 und der Sicherung gegen selbsttXitiges
Verdrehen.
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Bei der Aus-ührungsform nach den Figuren 1 bis 3 ist zu diesem Zweck
d;is Stützte 1 46 mit einem von Schulterflächen 70, 72 begrenzten Umfangsbund 74
versehen, den die Überwurfmutter 66 mit einen ausgLdrehten Alsch-litt 76 übergreift,
wobei sich eine entsprechende Schulterfläche im Inneren des
Hülsenteils
50 gegen die Schulterfläche 70.am Urrfangsbund 74 abstützt. Das freie Ende des ausgedrehten
Abschnitts 76 ist gegen die andere Schulterfläche 72 des Umfangsbundes 74, die im
Beispielsfall konisch ist, bei 78 nach einwärts umgebbrdelt. Auf diese Weise ist
die Uberwurfmutter 66 axial unverschieblich, aber dennoch drehbar an dem Stützteil
46 festgelegt.
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Der Umfangsbund 74 des Sti,tzteils 46 ist ringsum mit beispielsweise
neun Axialnuten 80 versehen, in welche Lappen 82 einrasten, die aus dem ausgedrehten
Endabschnitt 76 des Hülsenteils 50 durch parallele axiale Schnitte gebildet sind.
Im Beispielsfall sind drei solche Lappen 82 vorgesehen, die sowohl im axialen als
auch im radialen Profil gekrümmt sind und aufgrund der geringen Dicke, die der ausgedrehte
Abschnitt 76 der Überwurfmutter 66 aufweist, radial zu federn vermögen.
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Die Axialnuten 80 weisen abgeschräg.te Seitenflanken auf und ermöglichen
in Verbindung mit der Krümmung unct Elastizität der Lappen 82, daß diese keim Drehen
der Überwurfmutter 66 mit Hilfe des Innensechskant-Schlüssels aus den Nuten 80 herausgehoben
werden, um nach entsprechender Drehung in eine andere Nut wieder einzufa)len, in
welcher sie die Uberwurfmutter 66 gegen unbeabsicht:igtes Drehen sichert.
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Bei der Ausführungsform nach Figur 4 und 5 ist das Stützteil 46 mit
einem glatten Umfangsbund 84 versehen, den das Hülsenteil 46 ähnlich der vorher
beschriebenen Ausffihrullgsform nach den Figuren 1 bis 3 mit einem ausgedrehten
Abschnitt 86 übergreift. Dabei stützt die von der Ausdrehung gebildete Schulterfläche
im Inneren des Hülsenteils 50 gegen die stirnseitige Schulterfläche 88 des Stützteils
46 ab. Zur axialen Halterung und gleichzeitigen Verdrehungssicherung der Überwurfmutter
66 am Stützteil 46 ist der Umfangsbund 84 mit einer im Profil rechteckigen Um-angsnut
9o versehen, in welche drei Haltestifte 92a,b,c einereif,.en die an einem die Überwurfmutter
66
umschließenden Federbügel 94 angenietet sind und sich durch diametrale Bohrungen
im ausgedrehten Abschnitt 86 des Hülsenteils erstrecken. Das freie Ende 96 des mittleren
Haltestifts 92c ist konisch oder auch schneidenförmig angeschärft und greift in
eine Zahlung 98 am Boden der Umfangsnut 9o ein, aus der sie beirt gewaltsamen Verdrehen
der aber wurfmutter 66 mit Hilfe des Inensechskant-Schlüssels herausgehoben werden
können, während sie die Uberwurfmutter 66 gegen ungewolltes Verdrehen sichern Abgesehen
von der unterschiedlichen Halterung und Sicherung der Überwurfmutter 66 am Stützteil
46 ist die Funktion der beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schnellverschlusses
dieselbe. Beim Aufsetzen des oberen plattenförmigen Bauteils lo auf das untere plactenförmige
Bauteil 12 greift der Verschlußbolzen 24 mit den Haltestiften 36 durch den diametrale3n
Schlitz 52 innerhalb iies Hülsenteils 50 hindurch.
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Wenn daraufhin der Verschlußbo?Lzen 24 mit Hilfe eines am Querschlitz
28 des Bolzenkopfes 30 angesetzten Schraubenziehers nach rechts gedreht wird, laufen
die Haltestifte 36 auf die Rampen 56 im Inneren des Hülsenteils 5o auf, das durch
den Eingriff der Vorsprünge 62 und Ausnehmungen 64 am Mitdrehen gehindert wird.
Mit dem Weiterwandern der Haltestifte 36 auf den Rampen 56 werden der Flansch 423
des Stützteils 46 gegen das Scheibenteil 42 und daraufhin die plattenförmigen Bauteile
10, 12 gegeneinander gezogen, wobei die Schraubendruckfeder 32 zunehmend gespannt
wird, bi; die Haltestifte 36 in die Rasten 60 einfallen. Dabei entspannt sich die
Schraubendruckfeder etwas und läßt den Bolzenkopf 30 innerhalb der Büchse 22 nach
auswärts wandern.
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In dieser verrasteten Stellung sollte die äußere Stirnseite des Bolzenkopfes
30 flächenbündig mit dem Flansch 34 der topfförmigen Biichse 22 abschließen Wenn
dies nicht der Fall ist, wird der Verschluß durch entge<jensetztes Drehen des
Verschlußbolzens 24 wieder gelöst und das plattenförmige Bauteil
lo
abgenommen. Nun kann ein Innensechskant-Sch.lüssel durch die Bohrung 38, das Stützteil
46 und das Hülsenteil 50 in die Sechskantöffnung 68 eingeführt und die Uberwurfmutter
66 derart gedreht werden,.daE beim erneuten Aufsetzen des Bauteils 10 und Schließen
de Schnellverschlusses bis zum Einrasten der Halte stifte 36 in die Rasten 60 der
gewünschte flächenbündige Abschluß zwischen der freien Stirnseite des Bolzenkopfes
30 und der Außenseite des Flansches 34 an der topfförmigen Büches 22 erreicht ist.
Durch Messen des Fehlmaßes, um welches sich dei Bolzenkopf 30 zu tief in der Büchse
22 befindet bzw. um welches aus der Büchse übersteht, kann in Verbindung mit der
bekannten Steigung des Gewindes zwischen der Uberwurfmutter 66 und dem Hülsenteil
50 der notwendige Verdrehungswinkel zur Einstellung des Schneilverschlusses bei
der ersten Verschließprobe bestimmt werden.
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Indem diese Fehlmaße für c;ämtliche Schnellverschlusse der zu einander
verbindenden Bauteile festgestellt und die zu ih::er Korrektur erforderlichen Drehwinkel
errechnet werden, lassen sich mit nur einer einzigen Entfernung des oberen Bauteils
1o alle Schnellverschlüsse auf einmal richtig einstellen.