Die Erfindung betrifft einen Dekompressionsverschluss gemäß der im Oberbegriff des Schutzanspruches 1 angegebenen Art.

Dekompressionsverschlüsse haben die Aufgabe einen auftretenden Überdruck abzubauen, indem sie eine Verschlussplatte aus einer Verschlussstellung entlassen. Diese werden beispielsweise in der Luft- und Raumfahrttechnik eingesetzt.

Die EP 2 904 278 B1 offenbart einen gattungsgemäßen Verschlussbolzen aus zwei Bolzenelementen. Beide Bolzenelemente werden durch eine lösbare Klammer so drehfest miteinander verbunden, dass bei Vorliegen von bestimmten Druckverhältnissen, die auf die beiden Bolzenelemente aufgeschobene Klammer sich von zumindest einem Bolzenelement löst. Weiterhin ist ein Verschlusselement im zweiten Bolzenelement vorgesehen, das einem Befestigungselement, beispielsweise einer Mutter, zugeordnet ist. Die Verschluss- und Befestigungsfunktion wird dabei durch ein Zusammenwirken des Verschlussbolzens mit dem Befestigungselement erreicht. Die lösbare Verbindung der beiden Bolzenelemente ist durch die lösbare Klammer, die an beiden Enden in eine an beiden Bolzenelementen eingebrachte Nut eingreift, verwirklicht. Die Klammer kann nur vor dem Einbringen des Verschlussbolzens in eine vorgesehene Aufnahme für den Verschlussbolzens aufgeschoben werden. Des Weiteren kann der Verschlussbolzen nur einseitig im verbundenen Zustand der beiden Bolzenelemente in die Aufnahme eingebracht werden, weshalb es bei den zu verschließenden oder zu befestigenden Wandelementen beim Einführen zu dynamischen Abweichungen relativ zueinander führen kann.

Aus EP 2 410 189 B1 geht ein Dekompressionsverschluss hervor, der ebenfalls aus einem Verschlussbolzen mit zwei Bolzenelementen besteht, die durch eine zwischen dem ersten und zweiten Bolzenelement gelagerten Feder lösbar miteinander verbunden sind. Das erste Bolzenelement weist einen sich in radiale Richtung zur Längsachse des Bolzens erstreckenden zylindrischen Hohlraum auf, der das zweite Bolzenelement bereichsweise umfasst. Die Feder ist im ersten Bolzenelement innen zwischen der Seitenwand des zylindrischen Hohlraums des ersten Bolzenelements und der äußeren Umfangsfläche des zweiten Bolzenelements in radialer Richtung verspannt. Diese Ausführung eines Dekompressionsverschlusses benötigt jedoch für die eingesetzte Feder einen großen Hohlraum und somit ein raumgreifendes erstes Bolzenelement.

Beide beschriebenen Dekompressionsverschlüsse haben den Nachteil, dass zur Verbindung der beiden Bolzenelemente ein weiteres separates Bauteil notwendig ist, welches den damit einhergehenden Produktions- und Kostenaufwand erhöht. Zudem kann das Bauteil verloren gehen oder ist bei der Montage nicht unmittelbar greifbar, was den Montageaufwand erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dekompressionsverschluss gemäß der im Oberbegriff des Schutzanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile eine einfache Montage ermöglicht wird, ohne die Funktion des Dekompressionsverschlusses zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelöst.

Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass durch eine bauliche Integration der Klammer in ein Bolzenelement der Produktionsaufwand sowie der Montageaufwand auf einfache Weise verringert werden kann.

Erfindungsgemäß ist das Klammerelement für die Bolzenelemente des Bolzens als ein auf der einen Seite mit einem Bolzenelement fest verbundenes und auf der anderen Seite mit dem anderen Bolzenelement lösbar verbundenes Teil ausgebildet. Insbesondere ist dabei das Klammerelement fest, nicht lösbar mit dem ersten Bolzenelement und lösbar mit dem zweiten Bolzenelement verbunden.

Nach einer bevorzugten Ausbildung weist das am ersten Bolzenelement fest verbundene Klammerelement zumindest einen Haltefinger auf, der sich in axialer Richtung entlang des Bolzens vom Bolzenkopf weg erstreckt. Hierdurch kann eine platzsparende Konstruktion geschaffen werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das zweite Bolzenelement eine Nut auf. In diese Nut greift der mit dem ersten Bolzenelement fest verbundene Haltefinger ein. Dadurch wird eine einseitig lösbare Verbindung der beiden Bolzenelemente gebildet. Die Verbindung wird dabei durch einfaches Zusammenführen der beiden Bolzenelemente mittels eines Einrastens des Haltefingers des Klammerelements in der Nut des zweiten Bolzenelements hergestellt.

Vorzugsweise sind das erste Bolzenelement und das Klammerelement materialeinheitlich realisiert. Dadurch werden nachteilige Effekte in Bezug auf die Belastbarkeit oder die Flexibilität beim Zusammenwirken unterschiedlicher Materialien vermieden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das erste Bolzenelement mit dem Klammerelement als ein einziges Spritzgussteil ausgebildet. Durch dieses Spritzgussteil sind einheitliche Materialeigenschaften ohne die Festigkeit beeinträchtigende Verbindungsstellen von unterschiedlichen Werkstoffen für das erste Bolzenelements mit Klammerelement umgesetzt.

Bevorzugt sind das erste und zweite Bolzenelement aus einem gleichen Werkstoff ausgebildet, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Die Bauteile könne beispielsweise dafür durch Metallpulverspritzgießen hergestellt werden. Durch dieses Herstellungsverfahren können die Fertigungstoleranzen sehr gut eingehalten werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, werden die beiden Bolzenelemente aus unterschiedlichen Werkstoffen realisiert. Hierdurch wird erreicht, dass für Anwendungen, bei denen geringere Anforderungen an Material und Haltekräfte gefordert werden, kostengünstigere Varianten hergestellt werden können.

Um eine größere Auflagefläche des Bolzenkopfs zu erreichen, ist zwischen dem freien Ende des ersten Bolzenelements und dem Bolzenkopf des ersten Bolzenelements eine Scheibe angeordnet.

Insbesondere wird die Scheibe vom Klammerelement und somit vom ersten Bolzenelement in axialer Richtung entlang der Längsachse des Bolzens durchgriffen.

Um die Scheibe gegen ungewollten Verlust zu sichern, aber auch um die Bewegung der Scheibe einzuschränken, ist das Klammerelement so ausgebildet, dass zumindest ein Haltemittel zwischen Bolzenkopf und Haltefinger des ersten Bolzenelements vorgesehen ist. Hierdurch wird die Scheibe in der benötigten horizontalen Ausrichtung bei der Montage gehalten.

Insbesondere ist dabei das Haltemittel als ein in radialer Richtung bezogen auf die Längserstreckung des Haltefingers sich erstreckender Vorsprung ausgebildet, bevorzugt auf der Außenseite des Haltefingers.

Vorzugsweise werden an dem Vorsprung Führungsschrägen angebracht, um ein einfaches Ein- und Ausbringen der Scheibe vom Klammerelement des ersten Bolzenelements zu ermöglichen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Klammerelement mit zwei Haltefingern versehen, welche einander gegenüberliegend im Bolzenelement angeordnet sind.

Bevorzugt ist das erste Bolzenelement mit dem Klammerelement zu einer Ebene durch die Längsachse des ersten Bolzenelements symmetrisch ausgebildet. Dadurch ist eine gleichmäßige Rückhaltefunktion des Klammerelements an dem zweiten Bolzenelement realisiert. Die auftretenden Kräfte werden gleichmäßig verteilt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Dekompressionsverschluss so ausgebildet, dass das Klammerelement mit seinen zumindest beiden Haltefingern einen Einbringraum bereichsweise umgibt. Des Weiteren ist auf der dem Einbringraum zugewandten Seite konzentrisch zum Bolzenkopf ein Bolzenschaft vorgesehen. In diesen Bolzenschaft ist eine dem zweiten Bolzenelement zugeordnete konzentrische Bolzenaufnahme eingebracht. An dem der Bolzenaufnahme zugewandten Seite des zweiten Bolzenelements ist ein zur Bolzenaufnahme formkomplementärer Bolzenstempel angeordnet. Dabei ist der Bolzenstempel in die Bolzenaufnahme formschlüssig eingebracht. An den Bolzenstempel des zweiten Bolzenelements schließt sich ein konischer Einführbereich an, der in einen Schaft des zweiten Bolzenelements übergeht. Ein einfaches, geführtes Einbringen des Bolzenstempels in die Bolzenaufnahme zur Verbindung der beiden Bolzenelemente wird somit gewährleistet.

Insbesondere ist die für das Klammerelement vorgesehene Nut in den Schaft benachbart des Konus eingebracht.

Um eine drehfeste Verbindung zwischen beiden Bolzenelementen zu realisieren, wird die Form des Bolzenstempels und der formkomplementären Bolzenaufnahme entsprechend ausgebildet. Insbesondere kann dabei die Form des Bolzenstempels und der formkomplementären Bolzenaufnahme mehreckig ausgebildet sein.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:

Fig. 1 eine Explosionsansicht des Dekompressionsverschlusses, umfassend ein erstes Bolzenelement, ein zweites Bolzenelement und eine Scheibe;

Fig. 2 eine Detailansicht im Längsschnitt des ersten Bolzenelements mit eingebrachtem zweiten Bolzenelement und einer Scheibe, und

Fig. 3 eine Schnittansicht des Dekompressionsverschlusses mit zwei Bauteilen und Verschlussmitteln.

Fig. 1 bis Fig. 3 zeigen jeweils einen Dekompressionsverschluss 10 mit einem Bolzen und einer Scheibe 28. Der Bolzen umfasst zwei Bolzenelemente 12, 36, wobei das erste Bolzenelement 12 ein Klammerelement 16 aufweist.

Das Klammerelement 16 ist einseitig fest mit dem ersten Bolzenelement 12 verbunden, nämlich materialeinheitlich einstückig ausgebildet. Am freien Ende des Klammerelements 16 ist ein Haltefinger 18a, 18b angebracht. Das Klammerelement 16 ist elastisch verformbar und wirkt als ein Federelement. An dem dem freien Ende der Haltefinger 18a, 18b entfernt gelegenen Ende weist das erste Bolzenelement 12 einen Bolzenkopf 14 mit einer ersten Angriffsstruktur 42 für ein Werkzeug zum Aufbringen eines Drehmoments auf. In axialer Richtung entlang der Einbringrichtung 19 ist auf dem Klammerelement 16 zwischen dem Bolzenkopf 14 und dem Haltefinger 18a, 18b ein in radialer Richtung zur Einbringrichtung 19 orientierter Haltevorsprung 20a, 20b auf der Außenseite angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform kann das erste Bolzenelement 12 mit dem Klammerelement 16 als ein einziges Spritzgussteil ausgebildet sein. Das erste Bolzenelement 12 und das Klammerelement 16 bestehen dabei aus dem gleichen Werkstoff.

Der Fig. 1 bis 3 ist zu entnehmen, dass das Klammerelement 16 zwei zur Längsachse 46 des Bolzens symmetrische, elastisch verformbare Klammerschenkel 17a, 17b mit den elastisch verformbaren Haltefingern 18a, 18b und auf der Außenseite der Klammerschenkel 17a, 17b angeordnete Haltevorsprüngen 20a, 20b aufweist. Die Haltevorsprünge 20a, 20b weisen dabei zur einfacheren Montage Einführschrägen 50a, 50b und Ausführschrägen 52a, 52b auf. Des Weiteren sind die Haltefinger 18a, 18b auch mit Einführschrägen 48a, 48b versehen.

Auf der dem zweiten Bolzenelement 36 zugewandten Seite weist das erste Bolzenelement 12 einen konzentrisch ausgebildeten ersten Bolzenschaft 22 mit einer konzentrisch in den Bolzenschaft 22 eingebrachten Bolzenaufnahme 24 auf. Der erste Bolzenschaft 22 befindet sich dabei in dem vom Klammerelement 16 in radialer Richtung zur Einbringrichtung 19 begrenzten Einbringraum 23.

Das zweite Bolzenelement 36 schließt auf der dem ersten Bolzenelement 12 zugewandten Seite mit einem Bolzenstempel 30 ab. Vom Bolzenstempel 30 in axialer Richtung entlang der Einbringrichtung 19 ist das zweite Bolzenelement 36 konisch als ein Einbringkonus 32 ausgebildet. An den Einbringkonus 32 schließt sich in axialer Richtung ein zylindrischer zweiten Bolzenschaft 38 an. Im Übergangsbereich des Einbringkonus 32 zum zweiten Bolzenschaft 38 sind zwei symmetrisch eingebrachte Haltenute 34a; 34b in das zweite Bolzenelement 36 vorgesehen.

Die formkomplementäre Ausführung des Bolzenstempels 30 und der Bolzenaufnahme 24 ist mehreckig ausgebildet, nämlich viereckig.

Fig. 1 zeigt, dass am freien Ende des zweiten Bolzenelements 36 eine Verschlussaufnahme 40 vorgesehen ist. Nach Fig. 2 und Fig. 3 ist die Verschlussaufnahme 40 konzentrisch in das zweite Bolzenelement 36 in axialer Richtung entgegen der Einbringrichtung 19 eingearbeitet und reicht in dem zweiten Bolzenelement bis kurz vor der axialen Position der Haltenute 34a, 34b. Die Verschlussaufnahme 40 wird durch ein Gewinde gebildet. Am freien Ende des zweiten Bolzenelements 36 ist eine Angriffsstruktur 44 für ein Werkzeug zum Aufbringen eines Drehmoments eingebracht. Die Verschlussfunktion wird durch ein Einbringen eines Verschlusselements 60, beispielsweise einer Schraube und dessen Zusammenwirken mit einem Verschlussmittel 58, wie in Fig. 3 dargestellt, realisiert.

In Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, dass der Bolzen im verbundenen Zustand durch eine Scheibenöffnung 28 einer Scheibe 26 eingebracht ist. Die Scheibe 26 dient hierbei zur Vergrößerung der Auflagefläche des Bolzenkopfs 14. Der Bolzenkopf 14 und die Scheibe 26 sind aneinander angepasst, so dass sich im Bereich des Bolzenkopfs 14 an der Außenseite eine ebene Fläche ergibt. Der verbundene Zustand der beiden Bolzenelemente 12, 36 zeichnet sich dadurch aus, dass der Bolzenstempel 30 in die Bolzenaufnahme 24 eingebracht ist und die Haltefinger 48a, 48b in die Haltenute 34a, 34b eingreifen. Im verbundenen Zustand sind die beiden Bolzenelemente 12, 36 durch die Gestaltung des Bolzenstempels 30 und der Bolzenaufnahme 24 drehfest miteinander verbunden. Die axiale Beweglichkeit der Scheibe 26 zum Bolzen ist in Einbringrichtung 19 durch die Haltevorsprünge 20a, 20b und entgegen der Einbringrichtung 19 durch den Bolzenkopf 14 begrenzt. Ein Ein- und Ausführen der Scheibe 26 von dem ersten Bolzenelement 12 ist durch an den Haltevorsprüngen 20a, 20b angebrachte Einführschrägen 50a, 50b und Ausführschrägen 52a, 52b und die elastische Verformbarkeit des Klammerelements 16 einfach möglich. Der Bolzenkopf 14 lässt sich komplett in der Scheibe 26 versenken.

Fig. 2 zeigt die elastische Verformbarkeit des Klammerelements 16 durch die gestrichelte Line am zweiten Klammerschenkel 17b und zweiten Haltefinger 18b. Durch die elastische Verformbarkeit lässt sich der verbundene Zustand der beiden Bolzenelemente 12, 36 herstellen und im Falle bestimmter Druckverhältnisse oder bei einem Ausbau durch nach außen Schwenken der Klammerschenkel 17a, 17b und Haltefinger 18a, 18b lösen. Ein Verbinden der beiden Bolzenelemente 12, 36 wird durch ein Zusammenführen der beiden Bolzenelemente 12, 36 in axialer Richtung zur Einbringrichtung 19 realisiert. Dabei werden die Klammerschenkel, 17a, 17b und die Haltefinger 18a, 18b durch den Einbringkonus 32 in eine radiale Richtung zur Einbringrichtung 19 verformt, um ein Einbringen des zweiten Bolzenelements 36 in den Einbringraum 23 zu ermöglichen. Die Haltefinger 18a, 18b rasten dann, bei weiterer axialer Bewegung des zweiten Bolzenelements 36 in den Einbringraum 23 in den Haltenuten 34a, 34b ein. Gleichzeitig ist der Bolzenstempel 30 in die Bolzenaufnahme 24 formschlüssig eingebracht. Das Einbringen des zweiten Bolzenelements 36 in den Einbringraum 23 wird durch die Einführschrägen 48a, 48b der Haltefinger 18a, 18b zusätzlich vereinfacht. Durch die Angriffsstrukturen 42, 44 für ein Drehmoment des ersten und zweiten Bolzenelements 12, 36 wird eine Ausrichtungsfunktion der Bolzenaufnahme 24 relativ zum Bolzenstempel 30 und der Haltenute 34a, 34b relativ zu den Haltefingern 18a, 18b in Umfangsrichtung des Bolzens umgesetzt.

Durch eine Kraft in axialer Richtung entlang der Einbringrichtung 19, beispielsweise durch bestimmte Druckverhältnisse in einem Flugzeug, löst die Verbindung der beiden Bolzenelemente 12, 36 aus Haltefingern 18a, 18b und Haltenute 34a, 34b einseitig. Damit einhergehend wird der Bolzenstempel 30 aus der Bolzenaufnahme 24 ausgeführt. Die Scheibe 26, in die das erste Bolzenelement 12 eingebracht ist, wird hierbei weiterhin durch die Haltevorsprünge 20a, 20b in axialer Richtung in Einbringrichtung 19 zwischen Bolzenkopf 14 und Haltevorsprüngen 20a, 20b gesichert.

In Fig. 3 ist eine Anwendung des Dekompressionsverschlusses 10 zur lösbaren Verbindung von Bauteil 54 und Bauteil 56 gezeigt. Es ist ein unverschlossener Zustand dargestellt, der durch eine Luftschicht zwischen Bauteil 54 und Bauteil 56 und einen nicht vollständig in die Verschlussaufnahme 40 eingebrachtes Verschlusselement 60 gekennzeichnet ist.

Bezugszeichen liste

10 Dekompressionsverschluss

12 erstes Bolzenelement

14 Bolzenkopf

16 Klammerelement

17a erster Klammerschenkel

17b zweiter Klammerschenkel

18a erster Haltefinger

18b zweiter Haltefinger

19 Einbringrichtung

20a erster Haltevorsprung

20b zweiter Haltevorsprung

22 erster Bolzenschaft

23 Einbringraum

24 Bolzenaufnahme

26 Scheibe

28 Scheibenöffnung

30 Bolzenstempel

32 Einbringkonus

34a erste Haltenut

34b zweite Haltenut

36 zweites Bolzenelement

38 zweiter Bolzenschaft

40 Verschlussaufnahme

42 Angriffsstruktur für ein Drehmoment des zweiten Bolzenelements 36

44 Angriffsstruktur für ein Drehmoment des ersten Bolzenelements 12 46 Längsachse

48a Einführungsschräge des ersten Haltefingers 18a

48b Einführungsschräge des zweiten Haltefingers 18b

50a Einführungsschräge des ersten Haltevorsprungs 20a

50b Einführungsschräge des zweiten Haltevorsprungs 20b

52a Ausführungsschräge des ersten Haltevorsprungs 20a

52b Ausführungsschräge des zweiten Haltevorsprungs 20a

54 Bauteil

56 Bauteil

58 Verschlussmittel

60 Verschlusselement