DE10029971B4 - Einrichtung zum Absichern einer lösbaren Verbindung gegen ein unbefugtes Lösen - Google Patents

Abstract

Einrichtung zum Absichern einer lösbaren Verbindung gegen ein unbefugtes Lösen, bei der
– die Verbindung mindestens ein Verbindungselement aufweist, welches mit einem auf seinem Außenumfang frei zugänglichen axialen Abschnitt versehen ist,
– ein Ringelement (1) vorgesehen ist, welches in zwei Ringhälften (2,3) unterteilt ist,
– die Ringhälften (2,3) über dem frei zugänglichen Abschnitt des Verbindungselements zusammenfügbar und dadurch in axialer Richtung formschlüssig relativ zum Verbindungselement verriegelbar sind,
– die Ringhälften (2,3) über Spreizelemente miteinander verbindbar sind, die in einer der Ringhälften befestigt sind und mit ihren freien Enden je in eine Durchgangsbohrung der anderen Ringhälfte eingreifen,
– die Spreizelemente als Spreizbuchsen (5) ausgebildet sind, deren freie Enden Schlitze (9) zur Ausbildung einer Mehrzahl von elastischen Spreizarmen (10) aufweisen, wobei die Außenfläche jedes Spreizarms (10) eine vom freien Ende aus ansteigende Rampe (11) aufweist, die über einen stufenförmigen Rücksprung (12) in die Außenfläche des jeweiligen Spreizelements...

Description

• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Absichern einer lösbaren Verbindung gegen ein unbefugtes Lösen.
• Auf vielen Gebieten der Technik besteht ein dringendes Bedürfnis nach manipulationssicheren lösbaren Verbindungen. Lediglich als Beispiel, allerdings als brisantes solches, sei die Hausgasversorgung erwähnt. An die Hauseinführung schließt sich eine Vielzahl von Verschraubungen an, sei es zur Herstellung von Abzweigungen, sei es zum Anschluß von Armaturen und Gaszählern. Jegliche Manipulationen sind nicht nur unerwünscht, beispielsweise im Hinblick auf ein unbefugtes Abzapfen des Energieträgers, sondern vor allen Dingen auch äußerst gefährlich, da eine unsachgemäße Handhabung häufig zu Bränden oder gar Explosionen führt.
• Absichern gegen unbefugte Manipulationen möchte man häufig auch Leitungen für andere Medien, Leitungen in hausexternen Bereichen, ferner kritische Verschraubungen, die unter einer vorbestimmten Vorspannung stehen müssen – verwiesen sei hier vor allem auf den Motoren- und Fahrzeugbau – und schließlich sämtliche Schalt- und Betätigungspunkte, die nur von bestimmen Personen bedient werden sollen.
• Aus der DE 41 42 281 C2 ist ein Griffstück mit einem Lüftungsrohr für einen Saugschlauch eines Staubsaugers mit einem darin eingebauten Schiebewiderstand bekannt, von dem ein Bedienungsknopf durch einen Schlitz an die Außenseite geführt ist. Der Schiebewiderstand ist in einer Kappe festgesetzt, die sich in Umfangsrichtung lediglich über einen Teil der Mantelfläche des Führungsrohres erstreckt und darauf befestigt ist. Der Schlitz in der Kappe ist durch zwei mit Abstand parallel verlaufende Teilschlitze gebildet, zwischen welchen ein Führungssteg für den darin geführten brückenartigen Betätigungsknopf gebildet ist.
• In der DE 31 09 877 C2 ist eine Sicherungseinrichtung für Heizkörperventil-Thermostaten mit zwei aneinander festlegbaren Halbschalen beschrieben. Die Ringhalbschalen bilden im zusammengesetzten Zustand einen Ring, der eine den Thermostaten mit dem Heizkörperventil verbindende Überwurfmutter umgreift und weisen eine Umfangsnut auf. Die beiden Ringhalbschalen weisen an ihren Enden jeweils ein Paar von Zentrierzapfen auf, die in Zentrierausnehmungen der jeweils anderen Hälfte passen. Zwischen den Zapfen ist eine Rastzunge angeordnet, die in eine Ausnehmung der jeweils anderen Ringhälfte derart einhakbar ist, daß die beiden Ringhälften nur unter Beschädigung der Rostzunge voneinander lösbar sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherungseinrichtung lösbar zu machen, und zwar mit konstruktiven einfachen und problemlos zu bedienenden Mitteln.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung zum Absichern einer lösbaren Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
• Diese Einrichtung ist universell einsetzbar, allerdings unter der Voraussetzung, daß das Verbindungselement auf seinem Außenumfang zumindest über einer gewissen axialen Erstreckung frei zugänglich ist. Auf diesem Bereich werden die beiden Ringhälften zusammengefügt. Ein axiales Aufstecken des Ringelements ist also nicht erforderlich. Dies bedeutet, daß die Absicherung nach Beendigung der Montage der Verbindung erfolgen kann. Beliebige Nachrüstungen sind also möglich.
• Die Ringhälften werden zusammengesteckt, wobei die an der einen Ringhälfte angeordneten Spreizelemente in die zugehörigen Durchgangsbohrungen der anderen Ringhälfte eintreten. Hier erfolgt die Verriegelung, nämlich dadurch, daß die Spreizarme jeweils mit ihrem stufenförmigen Rücksprung hinter der stufenförmigen Einschnürung der zugehörigen Durchgangsbohrung einklicken. Gleichzeitig wird das nun zusammengefügte Ringelement in axialer Richtung formschlüssig relativ zum Verbindungselement verriegelt. Die Spreizelemente sind als Spreizbuchsen ausgebildet, deren freie Enden Schlitze zur Ausbildung einer Mehrzahl von Spreizarmen aufweisen. Jeder Spreizarm bildet also eine gesonderte Verriegelungsposition, so daß die Sicherung mit hoher Zuverlässigkeit arbeitet. Als vorteilhaft haben sich vier Schlitze zur Ausbildung von vier Spreizarmen pro Spreizbuchse erwiesen.
• Das Ringelement kann also in axialer Richtung nicht von dem Verbindungselement abgezogen werden. Es schützt daher die Verbindung gegen unbefugte Manipulationen. Eine Drehung des Ringelements auf dem Verbindungselement kann ohne weiteres zugelassen werden, da sich dadurch die Verbindung nicht löst.
• Eine Trennung der beiden Ringhälften ist ohne weiteres nicht möglich, da die Verriegelungsstellen im Inneren der Durchgangsbohrungen liegen. Jedoch sind die Verriegelungsstellen unter Einsatz des speziell vorgesehenen Werkzeugs zugänglich. Dieses wird mit seinen Betätigungselementen in die Durchgangsbohrungen eingesteckt und löst dabei die Spreizarme der Spreizelemente aus dem Eingriff in die stufenförmigen Einschnürungen der Durchgangsbohrungen. Die Betätigungselemente des Werkzeugs sind als Hülsen ausgebilden, die auf die freien Enden der Spreizbuchsen aufsteckbar sind. Das Lösen der Sicherung läßt sich also mit hoher Zuverlässigkeit durchführen. Dabei ist es ganz besonders vorteilhaft, daß die Hülsen an ihren freien Enden je eine konische Aufweitung aufweisen, so daß das Übergreifen der Spreizbuchsen ganz besonders sanft erfolgt. Die Ringhälften sind also vorteilhafterweise ohne eine Zerstörung der Spreizelemente voneinander lösbar.
• Sowohl zum Zusammenstecken der Ringhälften als auch zum Lösen der Verriegelungen bedarf es lediglich eines einzigen Handgriffs. Die Handhabung der Einrichtung ist also extrem einfach. Auch ist der herstellungstechnische Aufwand sehr gering. Die Absicherung läßt sich also auch dort einsetzen, wo hohe Zusatzkosten nicht toleriert werden können. Vor allen Dingen ist hervorzuheben, daß die erzielte Absicherung gegen unbefugte Manipulationen äußerst zuverlässig arbeitet.
• Ein wesentliches Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Absicherung von mit Schlüsselflächen versehenen Schrauben und Muttern. Aber auch Flanschverbindungen und dergleichen können unter Einsatz des erfindungsgemäßen Ringelements abgesichert werden. Das Ringelement übergreift dabei beide miteinander verbundene Flansche.
• Die axiale Verriegelung des Ringelements kann sich unter Umständen bereits daraus ergeben, daß das Ringelement beidseitig der Verbindung von benachbarten Bauelementen gehalten wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann es vorteilhaft sein, daß das Ringelement mindestens einen umlaufenden Innensteg zum Angriff an dem Verbindungselement aufweist. Der Innensteg kann in eine Außennut des Verbindungselements eingreifen. Er kann auch zwischen zwei miteinander verbundene Flansche greifen. Häufig wird man mit zwei seitlichen Innenstegen arbeiten, die das Verbindungselement beziehungsweise die Verbindungselemente seitlich umgreifen. Bei einer Flanschverbindung zum Beispiel, die eine Mehrzahl von über dem Umfang verteilten Verschraubungen aufweist, kann es vorteilhaft sein, mindestens einen der Stege des Ringelements soweit nach innen zu ziehen, daß die Verschraubungen überdeckt sind. Denselben Effekt würde man erzielen, wenn man jede der Verschraubungen mit einem gesonderten Ringelement versehen würde. Allerdings wäre der erforderliche Aufwand unvergleichbar höher. Selbstverständlich kann eine Flanschverbindung auch ohne Einbeziehung der zugehörigen Verschraubungen gesichert werden, allerdings nur gegen vollständiges Lösen, nicht aber gegen Lockern, es sei denn, Ringelement und Flanschverbindung seien paßgenau bearbeitet.
• Ferner besteht die unter Umständen bevorzugte Möglichkeit, daß das Ringelement mindestens eine umlaufende Innennut zur Aufnahme eines komplementären Außenstegs des Verbindungselements aufweist. Beispielsweise gibt es Muttern, die mit einem Bund versehen sind, der sich vorzüglich zum Eingriff in die Innennut des Ringelements eignet. Innennuten und Innenstege des Ringelements können außerdem beliebig miteinander kombiniert werden.
• Ferner besteht die Möglichkeit, die Enden der Ringhälften zu verkürzen, so daß also zwischen den Ringhälften im zusammengefügten Zustand ein gewisser Spalt entsteht. Die Ringhälften bilden dann keine echten Ringhälften im geometrischen Sin ne. Diese Ausbildung birgt allerdings die Gefahr, daß die Spreizelemente durch den Spalt hindurch zugänglich werden, was unter Umständen die Gefahr von Manipulationen erhöht. Daher ist es vorteilhafter, daß die Ringhälften im zusammengefügten Zustand über Kontaktflächen miteinander in Berührung stehen und daß die Spreizelemente die Kontaktflächen überbrücken. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es vorteilhaft, die Kontaktflächen diametral auszurichten, obwohl auch geneigte Ausrichtungen möglich sind.
• In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß zwei Spreizelemente vorgesehen und vorzugsweise symmetrisch zum Ringelement angeordnet sind. Auch hier sind andere Anordnungen denkbar, beispielsweise die Anbringung mehrerer Spreizelemente an ein und derselben Kontaktstelle. Auch kann die Anordnung so getroffen sein, daß jede Ringhälfte an einem Ende ein Spreizelement und am anderen Ende eine Durchgangsbohrung aufweist. Vorteilhafter hingegen ist es beide Spreizelemente in der einen Ringhälfte und beide Durchgangsbohrungen in der anderen Ringhälfte vorzusehen, und zwar in der axialen Mitte des Ringelements. Aus Gründen der Zusammensteckbarkeit sind die Spreizelemente parallel zueinander ausgerichtet, wobei die Steckrichtung senkrecht zur Teilungsebene der Ringhälften verläuft.
• Das Werkzeug läßt sich unter diesen Umständen besonders einfach gestalten, wobei seine Betätigungselemente ebenfalls parallel zueinander ausgerichtet sind. Sie sind vorzugsweise über einen bogenförmigen Griff miteinander verbunden.
• Die Spreizbuchsen sind vorzugsweise in die zugehörige Ringhälfte eingeklebt, wobei sich die Schlitze bis in diese Ringhälfte hineinerstrecken. Die Fertigung ist einfach und erzielt eine hohe Zuverlässigkeit, wobei die Ausbildung der Spreizarme einen guten Kompromiß zwischen ausreichender, radial nach außen gerichteter Haltekraft und leichter, radial nach innen gerichteter Verformbarkeit ermöglicht.
• Vorteilhafte und/oder bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
• 1 einen Grundriß eines Ringelements;
• 2 eine der Ringhälften, gesehen in der Trennebene;
• 3 eine der Spreizhülsen;
• 4 ein zugehöriges Werkzeug.
• 1 zeigt ein Ringelement 1, welches aus einer oberen Ringhälfte 2 und einer unteren Ringhälfte 3 besteht. Die Trennebene verläuft in 1 horizontal, und zwar diametral durch die Ringachse.
• 2 zeigt die Trennebene der oberen Ringhälfte 2 und läßt das Innenprofil des Ringelements 1 erkennen. Das Ringelement weist eine umlaufende Innennut 4 auf, die dazu dient, eine axiale Verriegelung relativ zu einem umlaufenden Bund einer nicht dargestellten Mutter herzustellen.
• Zur Sicherung der Mutter gegen ein unbefugtes Öffnen der Verschraubung werden die beiden Ringhälften 2 und 3 über der Mutter zusammengefügt, wobei der Bund der Mutter in die umlaufende Nut 4 eingreift, so daß eine axiale Verschiebung des zusammengefügten Ringelements 1 verhindert wird. Die beiden Ringhälften 2 und 3 werden gegeneinander verriegelt, und zwar unter Verwendung von zwei Spreizbuchsen 5 gemäß 3.
• Zur näheren Erläuterung der Verriegelung zeigt 1 im rechtsseitigen Teilschnitt die eingebaute Spreizbuchse 5 und im linksseitigen Teilschnitt die zugehörige Konfiguration der Ringhälften 2 und 3 unter Fortlassung der Spreizbuchse.
• Wie aus dem linksseitigen Teilschnitt von 1 zu ersehen, weist die untere Ringhälfte 3 eine Sackbohrung 6 auf, in die die Spreizbuchse eingesteckt und dort verklebt werden kann. Die obere Ringhälfte 2 ist mit einer Durchgangsbohrung 7 versehen, welche an ihrem der unteren Ringhälfte 3 zugewandten Ende eine stufenförmige Einschnürung 8 bildet.
• Wie insbesondere auch aus 3 ersichtlich, ist die Spreizbuchse an ihrem oberen Ende mit Schlitzen 9 versehen, wodurch sich eine Mehrzahl von Spreizarmen, im vorliegenden Fall vier Spreizarmen 10, bilden. Jeder Spreizarm weist auf seiner Außenfläche eine vom freien Ende aus ansteigende Rampe 11 auf, die unter Bildung eines stufenförmigen Rücksprungs 12 in die Außenfläche der Spreizbuchse 5 übergeht. Wie aus der rechtsseitigen Schnittdarstellung in 1 ersichtlich, hintergreifen die stufenförmigen Rücksprünge 12 der Spreizarme 10 die stufenförmige Einschnürung der Durchgangsbohrung 7. Dementsprechend sind die beiden Ringhälften – 2 und 3 gegeneinander verriegelt, wobei die Verriegelungsstellen von außen her nicht ohne weiteres zugänglich sind.
• Hinter den stufenförmigen Rücksprüngen 12 bilden die Außenflächen der Spreizhülsen 5 Nuten, deren Breite der Breite der stufenförmigen Einschnürungen 8 der Durchgangsbohrungen 7 entspricht. Da die Einschnürungen 8 im vorliegenden Fall, was besonders vorteilhaft ist, mit den Enden der Durchgangsbohrungen 7 fluchten, schließen die unteren Begrenzungen der auf den Außenflächen der Spreizhülsen 5 gebildeten Nuten mit den Kontaktflächen der Ringhälfte 3 ab. Die Nuten erfüllen also die Funktion einer Montagehilfe zur exakten Positionierung der Spreizhülsen 5 in den zugehörigen Sackbohrungen 6.
• Aus der rechtsseitigen Schnittdarstellung in 1 ergibt sich ferner, daß die Schlitze 9 der Spreizbuchsen 5 bis in denjenigen Bereich nach unten führen, der mit der Sackbohrung 6 der Ringhälfte 3 verklebt ist.
• In zusammengefügter und verriegelter Position läßt sich das Ringelement 1 auf der Mutter drehen, ohne ein Drehmoment übertragen zu können. Axiale Seitenverchiebungen sind, wie bereits erwähnt, nicht möglich.
• Eine Öffnung der Verriegelung ist nur über ein Spezialwerkzeug 13 gemäß 4 möglich. Das Werkzeug 13 weist einen bogenförmigen Griff 14 auf, an dessen Enden Betätigungselemente in Form von Hülsen 15 vorgesehen sind. Die Hülsen 15 werden in die Durchgangsbohrungen 7 eingesteckt, wobei sie an den Rampen 11 der Spreizarme 10 der Spreizhülsen 5 zur Anlage kommen. Bei weiterer Einwärtsbewegung drücken sie die Spreizarme 10 nach innen, so daß die stufenförmigen Rücksprünge 12 von den stufenförmigen Einschnürungen 8 freikommen. Die beiden Ringhälften 2 und 3 lassen sich dann ohne weiteres voneinander lösen.
• Wie aus 4 ersichtlich, weisen die Hülsen 15 an ihren freien Enden je eine konische Aufweitung 16 auf, die den Eingriff in die Rampen 11 der Spreizhülsen 5 erleichtern.
• Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So kann das Ringelement 1 anstelle der Innenut 4 oder zusätzlich zu dieser umlaufende Innenstege aufweisen, die an die zu schützende Verbiundung angepaßt sind und die gewünschte axiale Verriegelung des Ringelements bewirken. Anstelle der Spreizbuchsen kommen andere Spreizelemente infrage, solange mindestens ein Spreizarm vorhanden ist, der die Verriegelung mit der stufenförmigen Einschnürung der zugehörigen Durchgangsbohrung herzustellen vermag. Das Werkzeug wird dann entsprechend umgestaltet.

Claims (9)

1. Einrichtung zum Absichern einer lösbaren Verbindung gegen ein unbefugtes Lösen, bei der – die Verbindung mindestens ein Verbindungselement aufweist, welches mit einem auf seinem Außenumfang frei zugänglichen axialen Abschnitt versehen ist, – ein Ringelement (1) vorgesehen ist, welches in zwei Ringhälften (2,3) unterteilt ist, – die Ringhälften (2,3) über dem frei zugänglichen Abschnitt des Verbindungselements zusammenfügbar und dadurch in axialer Richtung formschlüssig relativ zum Verbindungselement verriegelbar sind, – die Ringhälften (2,3) über Spreizelemente miteinander verbindbar sind, die in einer der Ringhälften befestigt sind und mit ihren freien Enden je in eine Durchgangsbohrung der anderen Ringhälfte eingreifen, – die Spreizelemente als Spreizbuchsen (5) ausgebildet sind, deren freie Enden Schlitze (9) zur Ausbildung einer Mehrzahl von elastischen Spreizarmen (10) aufweisen, wobei die Außenfläche jedes Spreizarms (10) eine vom freien Ende aus ansteigende Rampe (11) aufweist, die über einen stufenförmigen Rücksprung (12) in die Außenfläche des jeweiligen Spreizelements übergeht, – jede Durchgangsbohrung (7) in ihrem der anderen Ringhälfte zugewandten Bereich eine stufenförmige Einschnürung (8) bildet, die von den stufenförmigen Rücksprüngen (12) der zugehörigen Spreizarme (10) hintergreifbar ist, und – ein Werkzeug (13) vorgesehen ist, welches in die Durchgangsbohrungen (7) der entsprechenden Ringhälfte (2) einsteckbare Betätigungselemente jeweils zum Angriff an den Rampen (11) der zugehörigen Spreizarme (10) und zum Lösen von deren stufenförmigen Rücksprüngen (12) von der stufenförmigen Einschnürung (8) der zugehörigen Durchgangsbohrung (7) aufweist, wobei die Betätigungselemente des Werkzeugs (13) als Hülsen (15) ausgebildet sind, die auf die freien Enden der Spreizbuchsen (5) aufsteckbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (1) mindestens einen umlaufenden Innensteg zum Angriff an dem Verbindungselement aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (1) mindestens eine umlaufende Innennut (4) zur Aufnahme eines komplementären Außenstegs des Verbindungselements aufweist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringhälften (2,3) im zusammengefügten Zustand über Kontaktflächen miteinander in Berührung stehen und daß die Spreizelemente die Kontaktflächen überbrücken.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen diametral ausgerichtet sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spreizelemente vorgesehen und vorzugsweise symmetrisch zum Ringelement (1) angeordnet sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungselemente des Werkzeugs (13) über einen bogenförmigen Griff (14) miteinander verbunden sind.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizbuchsen (5) in die zugehörige Ringhälfte (3) eingeklebt sind, wobei sich die Schlitze (9) bis in diese Ringhälfte (3) hineinerstrecken.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (15) an ihren freien Enden je eine konische Aufweitung (16) aufweisen.