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Zylindrischer Ring zur Bildung des Schliesskopfes bei Nieten
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rille des Nietschaftes werden erst durch das Stauchen des Ringes gleichzeitig am Nietschaft geformt.
Bei den bekannten Nieten wurden die vorgeformten Ziehrillen, die Riegelrillen und die Abbrechrille mittels Walzgesenken geformt, die ein Querschnittsprofil haben, das den Querschnittsprofilen der vorgeformten Riegelrillen und der Abbrechrille entspricht.
Beim erfindungsgemässen Ring haben dementsprechend die aus dem härteren Material bestehenden Ringrippen das Querschnittsprofil der Riegelrillen und der Abbrechrille. Diese gehärteten Abschnitte des Ringes pressen sich beim Stauchen in den Nietschaft ein und formen selbsttätig und gleichzeitig die Riegelrillen am Nietschaft und verbinden auf diese Weise den Ring und den Nietschaft miteinander fest.
Bei einer Ausführungsform des Ringes ist der die härtere Innenwand aufweisende Teil des Ringes mit dem Aussenmantel des Ringes einteilig ausgebildet.
Bei einer andern Ausführungsform ist der die härtere Innenwand aufweisende Teil des Ringes als Einsatzring ausgebildet, der von dem Aussenmantel des Ringes getrennt ist. Dieser Einsatzring besitzt an seiner Aussenfläche Rippen, die nach dem Stauchen des weicheren Aussenringes in diesen eingedrückt sind.
MindestenseinederEndrippen der Ringrippenreihe weist einen kleineren Innendurchmesser auf als die andern Ringrippen, um eine tiefere Kerbe im Nietschaft zu erzeugen. Diese tiefere Kerbe entspricht den vorgeformten Abbrechrillen der vorbekannten Nieten. Die Abbrechrille liegt innerhalb des Ringes oder fluchtet mit dem Ring, so dass kein ausgezacktes Nietschaftende über die Stirnseite des Ringes hinausragt.
Vorzugsweise sind die erfindungsgemässen Ringe umkehrbar, u. zw. ist der Aussenmantel nahe den einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Ringes in bezug auf die senkrecht zur Ringachse stehende Mittelebene spiegelbildlich gleich ausgeführt. Unter diesen Umständen würden die weiter nach innen ragenden, die Abbrechrillen formenden Rippen eine Abbrechrille an beiden Seiten des Ringes bilden. Der Stauchamboss des Treibwerkzeuges wird in diesem Falle so profiliert, dass die dem Werkstück nähere, weiter nach innen ragende Rippe in den Nietschaft nicht tiefer eingedrückt wird als die benachbarten Riegelrippen und dass die am weitesten aussen gelegene Rippe in den Nietschaft tiefer eingedrückt wird als alle andern Rippen, so dass die Abbrechrille an der richtigen Stelle gebildet und der Haltebolzen richtig befestigt wird.
Das Treibwerkzeug hat auf seinen Greifbacken scharfe Zähne, die in den Nietschaft eindringen, um den Nietschaft zu erfassen und einen Zug auf den Nietschaft auszuüben, ohne dass in dem Nietschaft vorgeformte Ziehrillen angebracht werden müssen.
Weitere Merkmale der Erfindung werden nachstehend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen erläutert.
In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Niete, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt dargestellt, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen der Fig. 1 ähnlichen Schnitt mit einem geschnittenen Teil des Treibwerkzeuges, wobei sich die Niete in einer Zwischenstellung des Nietvorganges befindet, Fig. 4 einen der Fig. 3 ähnlichen Schnitt mit der Niete in einer weiter fortgeschrittenen Phase des Nietvorganges, Fig. 5 einen der Fig. 3 und 4 ähnlichen Schnitt mit der Niete in ihrer endgültigen Nietstellung, nachdem der Nietschaft an der Bruchstelle abgebrochen worden ist, jedoch ehe der Amboss entfernt wurde, Fig. 6 einen der Fig. 1 ähnlichen Schnitt einer abgeänderten Form der Niete und Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie 7-7 der Fig. 6.
Fig. 8, 9 und 10 sind der Fig. 6 ähnliche Schnitte, die einen Teil der Spitze des Treibwerkzeuges zeigen, das auf die Niete auf-
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4. Die Bleche können anfangs getrennt voneinander sein und werden in diesem Falle beim Setzen der Niete dicht zusammengezogen.
Die erfindungsgemässe Befestigungsvorrichtung besteht aus einer Niete 5 und einem Ring 6. Die Niete 5 hat an dem einen Ende einen vorgeformten Nietkopf 7 und hat einen im Querschnitt runden Schaft 8, der an seinem Umfang über die gesamte Länge glatt ist. Die Niete wird in die Bohrungen 3 und 4 der Bleche 1 und 2 so eingesetzt, dass sich der Nietkopf 7 an das benachbarte Blech 2 anlegt und dass der Nietschaft 8 über die entgegengesetzte Seite des andern Bleches 1 hinausragt.
Der Durchmesser des Ringes 6 ist etwas grosser als der Aussendurchmesser des Nietschaftes. Der Ring 6 wird über den Nietschaft geschoben und an das angrenzende Blech 1 angelegt.
In der dargestellten Ausführung ist der Ring 6 umkehrbar, d. h. er ist symmetrisch und beide Enden sind einander gleich, so dass der Ring in der einen oder der andern Lage auf den Nietschaft aufgeschoben werden kann. Bei dieser zu Erläuterungszwecken dargestellten besonderen Ausführung ist der Aussenmantel des Ringes 6 an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten kegelig ausgebildet. Die Kegelflächen 9 und 10
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sind symmetrisch und bilden die Abhalteschultern, wie dies später noch näher beschrieben ist.
Der Ring 6 ist aus einem verhältnismässig weichen Material hergestellt und hat auf seinem Innenabschnitt mehrere in Längsrichtung auf Abstand stehende Rillen 11 und dazwischenliegende Rippen oder
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verhältnismässig stumpf sind. Die ringförmigen Endrippen 13 und 14 sind einandergleichundragenweiter nach innen als die Rippen 12. Die Endrippen 13,14 weisen verhältnismässig scharfe Kanten auf. Der innere Ringbereich, der aus den Rippen 12,13 und 14 besteht, ist gehärtet, wobei von diesem Innenbereich zum Aussenmantel des Ringes, der verhältnismässig weich ist, die Härte abnimmt. Der Innenbereich des Ringes ist dabei härter als das Metall des Nietschaftes 8.
Die Rippen 12,13 und 14 sind durch in Längsrichtung des Ringes sich erstreckende Nuten 15 un- terbrochen (Fig. 2). Der Zweck dieser Nuten wird später beschrieben. In Fig. 2 sind vier derartige Nuten
15 dargestellt, doch kann diese Zahl ebenso wie die Grösse und die Stellung dieser Nuten 15 geändert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Von einem Treibwerkzeug 16 ist nur ein Teil dargestellt, da derartige Werkzeuge in der Technik bekannt sind. Der dargestellte Teil des Treibwerkzeuges 16 ist die Werkzeugspitze, die zu später noch näher beschriebenen Zwecken abgeändert ist. Das Treibwerkzeug weist einen Amboss 17 mit einem kegelstumpfförmigen Endabschnitt 18 auf, der im wesentlichen komplementär zu den auf der Hülse oder demRing 6 befindlichen Schultern 9 und 10 ist. Der Amboss 17 hat eine zylindrische Bohrung 19, die in einer ringförmigen Kegelschulter 20 endet, die in eine ringförmige zylindrische Bohrung 21 übergeht.
ZumErfassendes glatten Nietschaftes 8 dienen Klemmbacken 22, die mit nach innen und hin- ten ragenden, ringförmigen zugespitzten Greifrippen 23 versehen sind. Es sind mehrere Greifrippen
23 vorhanden, damitein sicherer Griff auf den Nietschaft ausgeübt wird. Die Greifrippen 23 bestehen aus einem Metall, das härter ist als das Metall des Nietschaftes 8, so dass die Rippen 23 in den
Schaft 8 eindringen, wenn die Klemmbacken 22 von einer Hülse 24 zusammengezogen und radial nach innen bewegt werden. Bewegen sich die Klemmbacken 22 und die Hülse 24 nach links (gesehen in Fig. 3), um auf die Niete einen Zug auszuüben, dann wirkt ein Gegendruck zu dieser Zugkraft über die Hülse, 25 auf den in der Hülse 25 angeordneten Amboss 17.
Istdas Werkzeug 16 auf die Befestigungsvorrichtung in der in Fig. 3 dargestellten Weise aufgesetzt worden, dann liegt die Ambossschulter 18 an der benachbarten Kegelfläche 9 des Ringes 6 an. Der Zweck dieser Kegelfläche 9 besteht darin, ein vorzeitiges Stauchen des Ringes zu verhüten, so dass einEingriffdes Ringes am Nietschaft so lange verhütet wird, bis die Bleche 1 und 2 zusammengezogen worden sind, und ferner darin, dass eine richtige Reihenfolge der Phasen beim Nieten gesichert ist. Während der Anfangsphase bewegen sich die Klemmbacken 22 radial nach innen, und die scharfen Rippen 23 dringen in die Oberfläche des Nietschaftes ein, um Ziehrillen zu bilden. In der dargestellten Ausführung sind die Rippen 23 ringförmige Vorsprünge, jedoch können die Rippen gewünschtenfalls auch die Form von Schraubengängen haben oder schraubenlinienförmig verlaufen.
Mit der Erhöhung der Zugkraft auf die Niete schiebt sich der Amboss 1-7 über den Ring 6, so dass zuerst die Rippe 13 in die Oberfläche des Nietschaftes eindringt. Bei weiter fortgesetztem Ziehen bewegt sich der Amboss 17 nach rechts (gesehen in den Fig. 3, 4 und 5) über den Ring 6 und staucht den Ring radial nach innen auf den Nietschaft, so dass die Rippen 12 nach und nach in die Mantelfläche des Nietschaftes eingedrückt werden, wobei das Metall des Nietschaftes in die Rillen 11 fliesst und auf diese Weise allmählich die Riegelrillen im Nietschaft gebildet werden. Fig. 4 zeigt den Arbeitsvorgang, kurz bevor der Amboss 17 seine Bewegungsgrenze erreicht hat, und Fig. 5 zeigt den Amboss nach Erreichen seiner Bewegungsgrenze.
Wie Fig. 5 zeigt, wird durch die Kegelfläche 18 des Ambosses 17 die Rippe 14 im wesentlichen um das gleiche Mass nach innen bewegt, wie die Zwischenrippen 12. Die hintenliegende Kegelfläche 20 des Ambosses 17 legt sich an die Aussenseite des Ringes 6 und drückt die Rippe 13 weiter nach innen als die Zwischenrippen 12 und als die am andern Ende des Ringes 6 gelegene Endrippe 14, so dass auf diese Weise die Bildung einer Abbrechrille gesichert ist. Wird die Zugkraft des Treibwerkzeuges noch weiter erhöht, dann bricht der Nietschaft an diesem geschwächten Querschnitt ab, wie Fig. 5 zeigt. Ein Vorteil der neuen Ausführung besteht darin, dass die Abbrechrille stets hinter der Aussenseite des Ringes liegt, so dass keine rauhen Kanten über den Ring vorstehen.
Der dargestellte Ring ist ein symmetrischer oder umkehrbarer Ring. Es können aber auch Ringe verwendet werden, bei denen nur diejenige Seite des Ringes, die sich nahe der Kegelfläche befindet, mit der ringförmigen, die Abbruchrille bildenden Rippe 13 versehen und die entgegengesetzt angeordnete Endrippe wie die Zwischenrippen 12 geformt ist.
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Soll ein symmetrischer Ring anderer Profilierung verwendet werden, so kann der Ring an Stelle der aussenliegenden Kegelflächen 9 und 10 mit inneniiegenden Schrägflächen an den Seiten versehen werden. Die Aussenprofilierung der Ringe bildet keines der wesentlichen Kennzeichen, die bei verschiedenen Ringprofilen verwendet werden.
Beim Stauchen des Ringes 6 wird der Aussendurchmesser des Ringes verringert, d. h. der gehärtete Innenabschnitt, der aus den Rippen 12,13 und 14 besteht, wird radial nach innen in den Nietschaft bewegt. Während dieser Einwärtsbewegung wird der Umfang des gehärteten Innenabschnittes verringert. Zur Aufnahme dieser Umfangsverringerung sind die Materialaussparungen 15 vorgesehen, die eine nach innen erfolgende einwandfreie Radialbewegung sichern, ohne dass sich der innenliegende härtere Abschnitt auswölbt. Wie erwähnt, kann die Zahl und die Grösse dieser Materialaussparungen 15 geändert werden.
Die Fig. 6-10 zeigen eine abgeänderte Form eines Ringes 27, der aber in der gleichen Weise arbeitetund wirkt wie der in den Fig. 1 - 5 dargestellte Ring 6. Der Ring 27 weist einen Aussenmantel 28 sowie einen innenliegenden getrennten Einsatzring 29 auf. Der Aussenmantel 28 kann verschiedenartige Profilierungen haben, wie dies bei Ring 6 beschrieben worden ist. Zu Erläuterungszwecken ist die gleiche Profilierung wie zuvor dargestellt, d. h. der Ring hat Kegelflächen 9 und 10. Der Ring 27 hat ausserdem eine Mittelbohrung 30 zur Aufnahme des Einsatzringes 29.
Der Einsatzring 29 trägt an seiner Aussen- und Innenseite mehrere in Längsrichtung auf Abstand stehende ringförmige Rippen 31, die stumpfe Kanten haben. Die Endrippen 32 und 33 erstrecken sich entsprechend den Rippen 13 und 14 der zuerst beschriebenen Ausführung weiter nach innen als die Zwischenrippen und besitzen eine scharfe Innenkante. Der Einsatzring 29 kann auch in die Bohrung 30 mit Presssitz eingesetzt werden, so dass der Ring und der Einsatzring nach dem Zusammensetzen nicht getrennt werden können.
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finden sich bei dem dargestellten Ring auf der Innenfläche, können aber auch zum gleichen Zweck auf der Aussenfläche vorhanden sein.
Der Einsatzring 29 ist härter als der Aussenmantel 28 und härter als das Material der Niete 5, so dass bei dem allmählichen Einziehen der Niete (Fig. 8 - 10) die Rippen des Einsatzringes 29 in die Oberfläche des Nietschaftes gedrückt werden, um in der Niete die Riegelrillen 35 zu bilden. Die'Rippen werden gleichfalls in die benachbarte Fläche des Aussenmantels 28 gedrückt und erzeugen darin komplementäre Rillen 36. Der Einsatzring 29 formt also gleichzeitig die Riegelrillen im Nietschaft 8 und im Aussenmantel 28, so dass bei endgültig eingezogener Niete eine feste Verriegelung zwischen dem Ring 28 und der Niete erfolgt.
Die verhältnismässig scharfe Rippe 32 wird weiter nach innen gedrängt als die andern Rippen, wie Fig. 10 zeigt, so dass eine Abbrechrille geformt wird, an der ein Abbrechen des Nietschaftes erfolgt. Fig. 10 zeigt auch, dass das Aussenende 37 des Aussenmantels 28 um die am weitesten aussen gelegene Kante 29 herumgedrückt ist.
In den Fig. 11 und 12 ist eine abgeänderte Form eines Einsatzringes 38 dargestellt, der dem Einsatzring 29 ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass die kreisringförmigen Rippen im Querschnitt nicht rund sind, wie beim Einsatzring 29, sondern Abflachungen 39 haben. Die Materialaussparung im Einsatzring 38 wird von einem einzigen Längsschlitz 40 gebildet, der sich über die gesamte Länge des Einsatzringes 38 erstreckt, um beim Vernieten das auf dem Umfang erfolgende Zusammenziehen des Einsatzringes 38 aufzunehmen. Bei der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Abänderung kann das Profil der Ringrippen und die Form der Materialaussparung geändert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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