專利名稱：具有限定擰緊扭矩并防止無損強(qiáng)制打開的安全裝置，尤其是鎖緊帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及封閉、連接和/或鎖緊安全裝置，所述鎖緊發(fā)生直到限定的擰緊扭矩，所述裝置也防止無損強(qiáng)制打開。
具體是，本發(fā)明涉及能夠防止非明顯的破壞行為的安全帽，其中，由未授權(quán)的人的打開是不可能的(“防止破壞”)，并且在封閉過程中擰緊扭矩可同時(shí)被防止超越一個(gè)閥值(限定的扭矩)，這種閥值是在設(shè)計(jì)階段以最合適的方式確定，以獲得好的密封而不會(huì)損壞帽墊片。強(qiáng)烈需要這種帽，以封閉室外工作的設(shè)備(例如無法防止小偷進(jìn)入的建筑工地上)的油和/或燃料箱，例如大型挖土機(jī)、筑路機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和其它這種設(shè)備的油和/或燃料箱。
但是，本發(fā)明也可用于其它領(lǐng)域，根據(jù)本發(fā)明的裝置理想地也適合于游泳池覆蓋物邊緣的固定，可有效地防止未經(jīng)授權(quán)或者無意的移去，并具有顯著的安全優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供了迄今為止十分需要的有價(jià)值和可行方案，用于孔或開口的封閉、共軸元件或者部件的連接、以及在許多其它應(yīng)用中的任何一種結(jié)構(gòu)的鎖緊或固定，這些應(yīng)用一方面需要擰緊扭矩被限定，另一方面需要防止無損強(qiáng)制打開。
背景技術(shù)：
事實(shí)上，將本發(fā)明限定到多種可能的應(yīng)用中的一種--這里通過示例給出--即，上述的防破壞帽，可以說通過鑰匙鎖緊實(shí)現(xiàn)目的的帽已經(jīng)為人所知很長時(shí)間了，由于其中沒有設(shè)置扭矩限定裝置，在手動(dòng)擰緊過程中施加的扭矩是十分隨意的，這可能導(dǎo)致墊片變形的風(fēng)險(xiǎn)，從而產(chǎn)生油箱內(nèi)容物的不希望出現(xiàn)的損失。而且，在大體上由兩個(gè)組成部件(螺紋連接和鐘形帽)構(gòu)成的其它已知帽中，通過僅僅使用合適的鑰匙擰開所述帽來執(zhí)行打開過程；但這種帽并不能真正防止破壞行為，因?yàn)樵谶@種操作過程中通過施加足夠的壓力給抓握的鐘形元件，由于在兩個(gè)元件的接觸表面之間的摩擦，有可能擰開所述帽。而且，當(dāng)通過塑料鑰匙操作所述帽時(shí)，鑰匙本身可能被損壞。在類似的已知裝置中存在相同類型的問題。此外，在已知裝置中，鑰匙的形狀使得普通工具例如改錐可以插入所述鑰匙的座中，從而不用合適的鑰匙也可打開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種具有大體上的圓柱形結(jié)構(gòu)的封閉、連接和/或鎖緊安全裝置，尤其是防破壞帽，其中，解決了允許以限定擰緊扭矩封閉的問題和防止無損強(qiáng)制打開的問題。這些問題的解決方案是通過本發(fā)明的權(quán)利要求1中的特征來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的其它有利特征來自于從屬權(quán)利要求。


以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖顯示了防止破壞帽的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該實(shí)施例表示了體現(xiàn)本發(fā)明的非限定性示例。其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的防止破壞帽的鐘形操作元件的外部立體圖；圖2是顯示圖1所示元件內(nèi)部的立體圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的防止破壞帽的操作元件的外部立體圖；圖4顯示了完善圖1-3的裝置的鑰匙的放大立體圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的防止破壞帽被拆開的立體圖；以及圖6和7是圖5的帽處于裝配狀態(tài)并且分別使打開鑰匙沒有插入和插入的兩個(gè)立體圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的裝置如上所述由防止破壞帽組成。但是，本發(fā)明的裝置也可以是除帽之外的其它裝置、并具有除帽的功能之外的其它功能，但所述裝置具有針對(duì)所述帽所描述和顯示的基本特征，并且能夠執(zhí)行封閉、連接和/或鎖緊作業(yè)，同時(shí)能夠以限定的擰緊扭矩操作并且防止無損強(qiáng)制打開，最后一個(gè)特征表示重要的安全因素。
顯示在附圖中的防止破壞帽具有大體為圓柱形的結(jié)構(gòu)，并且包括鐘形操作元件1(圖1和2)、帶有螺紋端3(圖3)并將同軸地插入操作元件1中的被操作元件2、和鑰匙4(圖4)，鑰匙4能夠使所述操作元件1和被操作元件2相互一體地旋轉(zhuǎn)直到到達(dá)共同特定位置，以下將對(duì)此進(jìn)一步描述。優(yōu)選地，操作元件1和被操作元件2都是由聚合物(technopolymer)制成。
所述鐘形操作元件1包括位于其側(cè)壁外表面上的沿著其母線的多個(gè)肋5，其形狀被仔細(xì)研究，以為操作所述帽的操作人員的手提供良好的抓握性。
所述操作元件1在其側(cè)壁內(nèi)表面上設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)凸出部6，所述凸出部具有傾斜表面，所述傾斜表面在其下側(cè)(相對(duì)于圖5)與壁齊平地終止，并且在相對(duì)側(cè)形成底切(undercut)。操作元件1還包括位于其基部內(nèi)表面上的等距齒7的固定冠狀部，所述齒7沿著順時(shí)針和逆時(shí)針方向具有不同的傾斜側(cè)部，以下將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。
最后，在其基部相對(duì)側(cè)的側(cè)壁周邊的位置上，操作元件1還包括由狹縫9穿過的外擴(kuò)張部8，狹縫具有成形輪廓。
所述被操作元件2包括中心圓柱體，圓柱體具有分別位于其上下端的兩個(gè)凸緣10和11，螺紋端3從下端突出。所述第一凸緣10帶有齒12的冠狀部，齒12類似于操作元件1的齒7，齒12因此也具有不同的傾斜側(cè)部，并且形成在懸臂柔性片13的端部上。在所述第二凸緣11中，設(shè)置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的徑向腔14、以及與其相對(duì)應(yīng)的一個(gè)寬凸出部15，寬凸出部起一個(gè)標(biāo)志的作用，以下將詳細(xì)描述其功能。
鑰匙4包括由特種鋼制成的簡單的薄的成形片16，其外形與操作元件1的擴(kuò)張部8的成形狹縫的形狀相匹配。所述鑰匙還包括塑料手柄17，它能夠在其中心部包含所述擴(kuò)張部8，并且將借助于兩個(gè)側(cè)向齒被插入緊鄰操作元件1的擴(kuò)張部的兩個(gè)肋5之間的壁凹中。
在操作元件1的基部的外側(cè)上可以有利地設(shè)置擴(kuò)張部8的位置的標(biāo)志18。而且，在所述帽中可以設(shè)置公知類型的氣閥，以使空氣流入和流出所述帽安裝在其上的油箱。
為了裝配本發(fā)明的帽，被操作元件2如圖5所示沿著箭頭A的方向被插入鐘形操作元件1的空腔中，操作元件1同軸地容納所述被操作元件2，使得只有其螺紋端3突出(圖6和7)。在操作元件1和被操作元件2沿著軸向方向相互插入之后，通過翼狀部6的凹部邊緣搭扣配合在被操作元件2的凸緣10下方，操作元件1和被操作元件2有效地相互錨固在一起，由于所述翼狀部的彈性變形，這種搭扣配合是可能的。
一旦在被操作元件2插入操作元件1之后，也發(fā)生操作元件1的齒冠狀部的齒7與凸緣10的齒冠狀部的齒12的嚙合。由于所述齒7，12的不同側(cè)部傾斜，對(duì)于裝配的帽，當(dāng)所述操作元件1被導(dǎo)致沿著一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)(通常是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)以便擰緊)時(shí)，齒7具有最陡斜度的斜面位于齒12具有最陡斜度的斜面上，使得齒12與凸緣10一起被驅(qū)動(dòng)，從而導(dǎo)致操作元件1和被操作元件2沿著該方向一體地旋轉(zhuǎn)。這種驅(qū)動(dòng)動(dòng)作可以繼續(xù)，只要擰緊扭矩保持低于閥值(限定的扭矩)，超過閥值將導(dǎo)致齒7和齒12之間的陡峭斜面一個(gè)在另一個(gè)上滑動(dòng)，使得片13向著凸緣10的內(nèi)側(cè)彎曲，從而使操作元件1和被操作元件2自由以便往復(fù)旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)操作元件1沿著另一方向旋轉(zhuǎn)(通常操作元件1的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)將擰開或解鎖帽)時(shí)，由于片13的彎曲以及由于齒斜面沿著這個(gè)方向具有平緩的斜度，齒7可以毫不費(fèi)力地在齒12上滑動(dòng)，結(jié)果，操作元件1的旋轉(zhuǎn)不能驅(qū)動(dòng)被操作元件2旋轉(zhuǎn)，這將根據(jù)需要保持穩(wěn)定的阻止接近油箱。
由于這種結(jié)構(gòu)，裝配的帽(圖6)可以被擰緊，例如通過沿著順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)操作元件1，直到為其設(shè)置的油箱加油孔被封閉，油箱加油孔內(nèi)壁包括與螺紋端3的螺紋相配合的螺紋。這種密封通常通過施加在凸緣11(圖3)下方的墊片(未示出)被加強(qiáng)，并且通過正確擰緊本發(fā)明的帽得以保證。限定的擰緊扭矩事實(shí)上是在設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)階段中根據(jù)預(yù)定墊片硬度來確定的。所述扭矩依賴于齒7的冠狀部與齒12的冠狀部之間的特定配合，該配合取決于齒的相應(yīng)斜面的斜度和帶有齒12的片13的屈服性。事實(shí)上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)操作元件1，視為合適的擰緊扭矩(限定扭矩)被超過時(shí)，所述片13屈服、彎曲，并且所述齒7在所述齒12上滑動(dòng)，使得操作元件1的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)并不對(duì)應(yīng)被操作元件2的進(jìn)一步角向前進(jìn)。
一旦根據(jù)本發(fā)明的帽被擰緊使得它正確地執(zhí)行其封閉功能時(shí)，不能通過沿著逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)操作元件1擰開所述帽以打開由其封閉的開口(加油孔)，所述帽事實(shí)上如上所述空轉(zhuǎn)，并且不驅(qū)動(dòng)被操作元件2旋轉(zhuǎn)，因?yàn)橛捎邶X的側(cè)部沿著該旋轉(zhuǎn)方向的平緩斜度，齒7在齒12上滑動(dòng)。這阻止了上述提到的破壞行為，并且阻止了在任何情況下未經(jīng)授權(quán)的接近本發(fā)明的帽將安裝在其上的容器。
但是，當(dāng)需要取下帽時(shí)，可以通過持有鑰匙4的授權(quán)人員簡單地操作。為此，需要充分旋轉(zhuǎn)操作元件1直到擴(kuò)張部8(即，箭頭18)與被操作元件2的凸出部15對(duì)應(yīng)，凸出部15起標(biāo)志的作用；鑰匙4的片16隨后被插入擴(kuò)張部8的狹縫9，使片16進(jìn)入被操作元件2的標(biāo)準(zhǔn)徑向腔14中。這樣，操作元件1和被操作元件2可立即一體地旋轉(zhuǎn)，并且通過擰開帽可以立即取下帽。鑰匙4的手柄17的形狀有助于其與操作元件1的擴(kuò)張部8和肋5的牢固配合，所述肋又確保了快捷有效的動(dòng)作。
需要強(qiáng)調(diào)的是，鑰匙4已經(jīng)被制造成可以獲得十分有效的防破壞效果片16十分薄并具有明顯的鋸齒形輪廓，并且形狀成形為與操作元件1的擴(kuò)張部8中的狹縫9在形狀上相配。在所述狹縫9中，事實(shí)上不可能插入任何其它替代裝置，諸如，改錐的尖端；即使一個(gè)薄的物品或者刀片、或臨時(shí)代用裝置諸如金屬絲或剃須刀片可以插入，但也不能有效地建立操作元件1和被操作元件2之間的一體連接。這種一體連接替代地通過鑰匙4的片16以最合適方式得以確保，片16由特種鋼制成、并且合適地形狀成形為可以經(jīng)受極大的應(yīng)力，一旦它穿過擴(kuò)張部8進(jìn)入被操作元件2的標(biāo)準(zhǔn)徑向腔14之后，在所述帽嚙合時(shí)傳遞打開所述帽所需的力。通過對(duì)應(yīng)的凸出部15標(biāo)示多個(gè)腔14在被操作元件2上的設(shè)置可以進(jìn)一步易于操作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的裝置適合于多種應(yīng)用。在防破壞帽的情況下，如上所述可以很滿意地解決在無法防止小偷進(jìn)入的環(huán)境中工作的例如大型挖土機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、或裝備有液壓裝置的其它設(shè)備的油箱出現(xiàn)的問題。在封閉過程中，當(dāng)帽的限定擰緊扭矩已經(jīng)被達(dá)到，事實(shí)上不能進(jìn)一步擰緊或擰開帽，使得未經(jīng)授權(quán)的人不能破壞所述帽。小偷因此不得不放棄進(jìn)行破壞以接近油箱內(nèi)容物的希望，或者將不得不破壞所述帽。在后一種情況下，將發(fā)生微小的損壞，因?yàn)樵谥匦鹿ぷ鲿r(shí)發(fā)現(xiàn)所述帽損壞的操作人員將被引導(dǎo)檢驗(yàn)破壞行為的程度并且對(duì)其補(bǔ)救，其成本在任何一種情況下低于由破壞行為導(dǎo)致的成本(油箱內(nèi)容物的更換或者污染)。
當(dāng)然，在需要更換或者添加裝在油箱中的油或者其它物品時(shí)，在使擴(kuò)張部8與凸出部15對(duì)齊、并使帶有片16的鑰匙4插入狹縫9直到與腔14嚙合之后，操作人員在沿著逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)所述帽時(shí)不會(huì)有任何問題。
根據(jù)本發(fā)明的裝置具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，例如由于操作元件1的外側(cè)肋5的特定設(shè)計(jì)形狀，使用者具有良好的抓握性；具有預(yù)定的擰緊扭矩(限定扭矩)，一旦片13彎曲，它可以確保正確的墊片密封并避免其變形，從而防止可能的油泄露和隨后的環(huán)境污染(尤其是在道路工程過程中，這可能具有十分嚴(yán)重的后果)；打開鑰匙的形狀能夠確保系統(tǒng)的一體性，并且允許從多個(gè)位置插入；清楚地標(biāo)示了這種鑰匙的插入位置，使得操作人員易于確定插入位置；通過正確地?cái)Q緊所述帽而不需要鑰匙可以實(shí)現(xiàn)封閉(事實(shí)上，鑰匙只是在打開過程中使用)。
就這種鑰匙而言，特種鋼的薄成形片確保了所述鑰匙最佳的機(jī)械性能和耐大氣試劑性。所述鑰匙的小尺寸和特殊形狀使得操作人員可將它與其持有的其它鑰匙(例如車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火鑰匙)一起存放。通過與鐘形操作元件1的外部肋5的形狀相匹配的手柄17的形狀確保的鑰匙與所述帽之間的穩(wěn)定嚙合進(jìn)一步確保了，即使在可能的快速旋轉(zhuǎn)過程中、在擰開所述帽的過程中，所述鑰匙保持在使用位置。
顯然，該裝置在如上所述的其適合的、不同于上述的防破壞帽的其它應(yīng)用中具有相同或者相似的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于這些應(yīng)用，即使它通常不具有帽的形狀和功能--事實(shí)上它涉及封閉、固定或鎖緊裝置--，根據(jù)本發(fā)明的裝置包括結(jié)構(gòu)特征和功能特性，它們不是從概念上不同于以上所描述的，盡管所述帽一旦制成后可以具有不同的特定形狀和外觀。
但是，應(yīng)理解的是，與上述不同的本發(fā)明的裝置的其它實(shí)施例也是可行的。例如，如上所述，能夠容納鑰匙4的片16的被操作元件2的凸緣11的標(biāo)準(zhǔn)徑向腔可以多余一個(gè)，除凸出部6之外的裝置也可以設(shè)置用于使操作元件1和被操作元件2軸向地結(jié)合在一起，鑰匙4的片16的形狀和手柄17的形狀也可以變化，鐘形操作元件1的外部設(shè)計(jì)可以不同，等等。在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的范圍情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行其它變換以使該裝置盡可能最好地適合其特定應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種用于封閉、連接和/或鎖緊的安全裝置，具有大體上的圓柱形結(jié)構(gòu)，該裝置尤其是防破壞帽，包括鐘形操作元件(1)和帶有螺紋端(3)的被操作元件(2)，被操作元件(2)被同軸地容納在操作元件(1)中；用于使所述操作元件(1)和被操作元件(2)相互軸向錨固的軸向錨固裝置(6)，軸向錨固裝置(6)不影響所述操作元件(1)和被操作元件(2)的相互自由旋轉(zhuǎn)；第一錨固裝置(7，12，13)，用于在沿著第一擰緊旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)將操作元件(1)錨固到被操作元件(2)上，直到限定擰緊扭矩；所述第一錨固裝置(7，12，13)允許操作元件(1)沿著與第一擰緊旋轉(zhuǎn)方向相反的第二操作方向自由旋轉(zhuǎn)；以及第二鎖緊裝置(4，9，14)，用于在至少沿著所述第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)將操作元件(1)與被操作元件(2)鎖在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的安全裝置，其特征在于，所述軸向錨固裝置(6)包括一或多個(gè)可屈服凸出部，它具有形成在操作元件(1)內(nèi)壁上的傾斜表面，所述傾斜表面在凸出部下部與所述壁齊平地終止并在凸出部上部具有底切齒(6)，底切齒與所述被操作元件(2)的端部凸緣(10)配合。
3.如權(quán)利要求1所述的安全裝置，其特征在于，所述第一錨固裝置(7，12，13)包括與所述操作元件(1)相連的齒(7)的至少一個(gè)冠狀部、和與所述被操作元件(2)相連的類似齒(12)的齒冠狀部，每個(gè)齒沿著順時(shí)針和逆時(shí)針方向具有不同的傾斜側(cè)部、并且能夠相互配合，所述冠狀部中的至少一個(gè)的每個(gè)齒由可屈服片(13)支撐。
4.如權(quán)利要求1或3所述的安全裝置，其特征在于，所述齒的側(cè)部沿著第一方向是陡峭的，以便在擰緊時(shí)相互配合直到所述限定擰緊扭矩，并且沿著另一方向具有平緩的斜度，以便自由旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求3所述的安全裝置，其特征在于，所述可屈服片(13)由所述被操作元件(2)攜帶。
6.如權(quán)利要求3所述的安全裝置，其特征在于，沿著所述第一旋轉(zhuǎn)方向的所述限定擰緊扭矩由沿著該旋轉(zhuǎn)方向相互嚙合的齒(7，12)的陡峭斜面確定。
7.如權(quán)利要求3或5所述的安全裝置，其特征在于，沿著所述第一旋轉(zhuǎn)方向的所述限定擰緊扭矩由所述柔性片(13)的屈服確定。
8.如權(quán)利要求1所述的安全裝置，其特征在于，所述第二鎖緊裝置(4，9，14)包括鑰匙(4)，鑰匙(4)同時(shí)與所述操作元件(1)和所述被操作元件(2)在它們的至少一個(gè)共同特定位置配合，使它們沿著至少所述第二旋轉(zhuǎn)方向成一體。
9.如權(quán)利要求8所述的安全裝置，其特征在于，所述鑰匙(4)包括薄的高阻成形片(16)，成形片將插入所述操作元件(1)的緊密配合座(9)中、以及所述被操作元件(2)的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)座(14)中。
10.如權(quán)利要求1或9所述的安全裝置，其特征在于，所述鑰匙(4)的薄的高阻成形片(16)由特種鋼制成。
11.如權(quán)利要求1、9或10所述的安全裝置，其特征在于，所述成形片(16)具有橫向鋸齒形外形。
12.如權(quán)利要求1或9所述的安全裝置，其特征在于，用于所述鑰匙(4)的薄的高阻成形片(16)的所述形狀配合座(9)和所述標(biāo)準(zhǔn)座(14)分別是形成在從操作元件(1)周邊向外的擴(kuò)張部(8)中的狹縫(9)和被操作元件(2)的標(biāo)準(zhǔn)徑向腔(14)。
13.如權(quán)利要求12所述的安全裝置，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)徑向腔(14)形成在所述被操作元件(2)的第二凸緣(11)中，所述被操作元件(2)具有位于所述凸緣下方起標(biāo)志作用的凸出部(15)。
14.如上述任一權(quán)利要求所述的安全裝置，其特征在于，鐘形操作元件(1)和被操作元件(2)由聚合物制成。
15.如上述任一權(quán)利要求所述的安全裝置，其特征在于，操作元件(1)的擴(kuò)張部(8)的位置的標(biāo)志(18)設(shè)置在操作元件(1)的基部外側(cè)上。
全文摘要
一種具有大體上的圓柱形結(jié)構(gòu)的封閉、連接和/或鎖緊安全裝置，尤其是防破壞帽，具有限定擰緊扭矩并裝備有防止無損強(qiáng)制打開的裝置。所述安全裝置包括操作元件(1)和被同軸地容納在操作元件(1)中的被操作元件(2)；所述操作元件(1)和被操作元件(2)沿著一個(gè)方向相互錨固并且也鎖定直到限定擰緊扭矩，但可沿著另一方向自由相互旋轉(zhuǎn)。一旦到達(dá)至少一個(gè)共同特定位置，鑰匙(4)使所述元件(1，2)也沿著另一方向一體旋轉(zhuǎn)。操作元件(1)帶有齒(7)的固定冠狀部，它將與被操作元件(2)的屈服片(13)攜帶的齒(12)的冠狀部配合。鑰匙(4)包括薄的高阻成形片(16)，成形片將插入所述操作元件(1)的緊密配合座(9)中、以及所述被操作元件(2)的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)座(14)中。
文檔編號(hào)B65D55/10GK1605704SQ200410083519
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
發(fā)明者阿爾貝托·貝爾塔尼, 米凱萊·吉里諾 申請(qǐng)人:埃萊薩公司