BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Dornnieteinrichtung gemäss dem Oberbegriff des ersten und siebten Anspruches.
Das Nieten mittels Blind- oder Dornnieten findet dann statt, wenn die zu vernietenden Platten usw. nur einseitig zugänglich sind.
Ferner werden Dornniet aus Kostengründen verwendet, weil insbesondere bei grossen Platten mehr als ein Arbeiter zum Anbringen der Nieten erforderlich ist, wobei jeweils ein Arbeiter auf jeder Seite von Dach- oder Wandplatte zum Setzen der Nieten benötigt wird.
Das Blindnieten von z. B. Kunststoffplatten oder dgl. an einem gerippten Profilgerüst ist ein solcher Fall. Bei derartigen Platten besteht insofern ein Problem, weil sich die Platten wegen Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen usw. erweitern und zusammenziehen. Während das aus Profilen bestehende Gerüst aus Materialgründen, und weil es zugedeckt ist, relativ unempfindlich ist, arbeiten die Platten, d. h. sie ziehen sich zusammen und expandieren mit den Umgebungsbedingungen, was zu starker Beanspruchung bzw. Brüchen der Nieten und zu Wölbungen der Platten führt.
Dieses Problem kann nur dadurch behoben werden, dass die Bewegungen der Platten in irgendeiner Weise beim Nieten kompensiert werden. Eine Kompensation besteht zweckmässigerweise darin, dass der Dornniet im Plattenloch zentriert und derart darin befestigt wird, dass er eine Verschiebung relativ zur Platte ermöglicht. Diese Verschiebungen können dabei im Bereich von ca. 1,5 bis 2 mm liegen.
Obschon dieses Problem an sich nicht neu ist, ist es insbesondere in Verbindung mit der Einführung der asbestfreien, mit Kunststoff versehenen Eternitplatten sehr akut geworden, weshalb nach geeigneten Abhilfen gesucht wurde.
In der DE-OS-2 548860 ist ein selbstbohrender Niet mit einem relativ grossen Spiel, beispielsweise in Fig. 8, abgebildet.
Obschon diese Ausführung auf den ersten Blick als geeignet erscheint, ist sie doch mit einigen Nachteilen behaftet, was das Zentrieren anbetrifft.
Nachdem die Platte und das Gerüstprofil durchbohrt sind, kann sich der Dornniet zum einen Lochrand hin bewegen und damit ist das einseitige Spiel kaum mehr vorhanden, d. h. dass der Dornniet nicht mehr zentriert ist. Ferner ist bei dieser Ausführung anzunehmen, dass der Dornniet derart festgeklemmt ist, dass eine Ausdehnung der Platte nicht mehr möglich ist. Dies bedeutet, dass der Dornniet bricht oder getrennt wird, so dass er nicht für den Fall geeignet ist, dass eine Zentrierung, z. B. infolge Temperaturschwankungen, erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung einer zentrierbaren, selbstbohrenden Dornnietverbindung zumBlindbefestigen, die sicher zentrierbar ist und beim Erweitern und Zusammenziehen der Platten in der zentrierten Lage verbleibt.
Der Dornniet soll ferner nicht derart fest genietet sein, dass er eine relative Verschiebung zur Platte verhindert und relativ zum Profilgerüst nicht bewegbar ist.
Diese Aufgaben sind erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des ersten und siebten Anspruches gelöst.
Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.
Die so geschaffene Befestigung hat sich als eine zuverlässige Lösung gezeigt, welche die dauerhafte Einhaltung der mittigen Lage und somit eine bruchfreie Halterungbei wechselnden Temperaturen usw. gewährleistet.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Dornniet, der sich durch eine Platte und ein Profilgerüst erstreckt, gemäss einer ersten Ausführungsform, bei welcher die zweite Bohrvorrichtung an der Hülse befestigt ist;
Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch nach dem Vernieten;
Fig. 3 eine Variante zu Fig. 1 gemäss einer zweiten Ausführungsform, bei welcher die zweite Bohrvorrichtung am Dorn befestigt ist;
Fig. 4 einen Schnitt Vl-IV in Fig. 3;
Fig. Seine Variante zu Fig. 1, jedoch gemäss einer dritten Ausführungsform mit nur einer Bohrvorrichtung, und
Fig. 6 eine Ansicht einer Platte mit Befestigungsstellen.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Platte 1 aus Holz, Kunststoff, Pavatex, Eternit oder dgl., die an ein Profil 2 aus Aluman oder einer anderen Leichtmetallegierung befestigt ist. Ferner ist ein Dornniet 3 mit einem Kopf4 und einer Bohrung 5 gezeigt, in der ein Dorn 6 eingesetzt ist, der am anderen Ende mit einer Erweiterung 7 versehen ist. Vorne ist der Dornniet 3 mit einer ersten Bohrvorrichtung 8 und weiter hinten mit einer zweiten Bohrvorrichtung 9 ausgestattet.
Das Alumanprofil 2 ist auf der der Platte 1 zugekehrten Seite mit Rippen 10 als Abstandhalter gegen die Platte 1 versehen.
Der Kopf 4 ist mit einem normalen Schraubenschlitz oder einem Kreuzschlitz 11 zum Eindrehen des Dornnietes 3 mittels eines Schraubwerkzeuges versehen.
Beim Ansetzen des Dornnietes 3 bohrt zuerst die vordere oder erste Bohrvorrichtung 8 ein Loch durch die Platte 1 und das Profil 2, das in der Platte 1 von der nachfolgenden, zweiten Bohrvorrichtung 9 in der Platte 1 zu einem Loch 13 erweitert wird. Wenn diese Vorrichtung 9 die Platte 1 durchbohrt hat, stösst der Kopf 4 gegen sie an, so dass der Bohrvorgang abgeschlossen ist. In dem Moment hat die erste Bohrvorrichtung 8 bereits das Profil 2 durchstossen, so dass der Dornniet 3 im Profilloch 14 satt anliegt und somit relativ zum Plattenloch 13 sicher zentriert ist. Dagegen liegt die zweite Bohrvorrichtung 9 zwischen der Platte 1 und dem Profil 2, welche beide mittels Rippen 10 am Profil 2 voneinander beabstandet sind.
Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Platte 1 ein Loch 13 mit einem Spiel aufweist, so dass sie, je nach Änderungen der klimatischen Verhältnisse, sich erweitern oder zusammenziehen können. Der Kopf 4 gleitet dabei auf der Oberfläche der Platte 1 und ist derart reichlich bemessen, dass er nicht in das Wand- oder Plattenloch 13 hineingreift. Wenn sich die Platte 1 ausweitet oder zusammenzieht, wird der Dornniet 3 wegen der Zentrierung von der Platte her keiner Scherwirkung unterworfen.
In einem Fall liegt der Durchmesser des Plattenlochs bei 8 mm und derjenige desDornnietes3 bei4mm, so dass einSpielvon 2 mm rund um den Dornniet 3 für die Verschiebung der Platte vorhanden ist. Das Spiel kann aber auch imBereich von etwa 1,5 mm rund um den Dornniet 3 liegen.
Der Dornniet wird beispielsweise mittels einer Handbohrmaschine eingesetzt. Durch Zurückziehen der Bohrmaschine wird der erweiterte Teil 7 des Dorns gegen das vordere Ende des Dornniets 3 gedrückt, so dass das Material an dieser Stelle zu einem Nietvorsatz 12 erweitert wird. Der Dom 3 ist mit einer Sollbruchstelle versehen, so dass er etwa dann bricht, wenn der Nietvorsatz 12 die erforderliche Form und Grösse erreicht hat.
Bei der Herstellung des Nietvorsatzes 12 wird der Dornniet 3 in der Längsrichtung nur leicht zusammengezogen, so dass sich die Platte 1 praktisch hindernislos erweitern kann.
Durch die Tatsache, dass das Profilloch 14 kleiner ist als das Plattenloch 13, wird nicht nur eine einwandfreie Zentrierung möglich, sondern auch der Aufwand zur Herstellung eines ausreichenden Nietvorsatzes wird dadurch viel kleiner, als dies bei der herkömmlichen Ausführung gemäss der erwähnten DE-OS der Fall ist.
In Fig. 3 ist eine Ausführung gezeigt, in welcher die zweite Bohrvorrichtung 9 mit dem Dorn einstückig ausgebildet ist und sich durch Längsschlitze 16, beispielsweise an zwei Stellen rund um den Dorn 6 erstrecken. Die Schneiden 9a dieser Bohrvorrichtung 9 können flügelförmig ausgebildet sein und sich radial vom Dorn 6 weg nach aussen erstrecken. Die Schneiden 9a bilden dabei eine drehfeste Verbindung zwischen dem Dorn 6 und der Hülse 15.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt IV-IV in Fig. 3, mit der zweiten Bohrvorrichtung 9 mit Schneiden 9a, die sich durch Längsschlitze 16 der Hülse 15 erstrecken.
In Fig. 5 ist eine Ausführung mit nur einer Bohrvorrichtung P gezeigt, die bohrschraubenartig ausgebildet ist. Hinter der Bohrvorrichtung 8, die zum Bohren eines Loches mit einem ausreichend grossen Durchmesser, mit genügend Spiel für den Niet ausgelegt ist, befindet sich ein kegelförmiger Dornteil 20, der langsam in den dünneren Dorn 6 übergeht. Der kegelförmige Abschnitt oder Dornteil 20 dient zum Ausweiten und Zentrieren des Dornnietes 3 im Profilloch 14. Das Zentrieren wird deshalb durch diesen Abschnitt 20 begünstigt, weil dessen Abstand zum Lochrand des Profilloches 14 sehr gering ist.
Bei der Befestigung der Platte 1 am Profilgerüst 2 (Fig. 6) wird zuerst der Niet a vorzugsweise ohne Spiel und dann die umliegen denNieten al bis a6 eingesetzt, welche letztere sich mit der Erwärmung bzw. Abkühlung usw. der Platte 1 vom bzw. zum Niet a entfernen bzw. nähern, so dass die dadurch entstandene Verschiebung zum Niet a von bis zu etwa 2 mm durch das Spiel in den den Nietlöchern aufgefangen werden kann.
Vorzugsweise sollte die zweite Bohrvorrichtung 9 im von der Platte 1, dem Profil 2 und den Rippen 10 begrenzten Raum zu liegen kommen, was bei passender Dimensionierung kein Problem darstellt.
Die Herstellung des Nietvorsatzes 12 känn dadurch erleichtert werden, dass das vordere Ende der Nietvorrichtung mit diametralen Einschnitten versehen ist. Dies hat den Vorteil, dass sich der Dornniet 3 leichter nach aussen erweitern lässt, was den Kraftaufwand reduziert. In dieser Ausführung ist es somit leicht, das Nieten nach dem Bohren mit einer Zange vorzunehmen.
Die nach dem Nieten verbleibenden Teile bleiben in der Bohrung 5 zurück oder können mittels eines Stiftes nach innen verschoben werden, so dass sie dort auf den Boden fallen. Damit kein Wasser in die Bohrung einfliesst, kann diese verkittet werden.
Die zweite Bohrvorrichtung 9 ist aussen am Dornniet 3 befestigt, so dass eine kraft- oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Dorn 6 und der Hülse 3 erforderlich ist, weil der Dorn direkt angetrieben wird.
Vorzugsweise sollte der Kopfdurchmesser mindestens doppelt so gross sein wie derjenige des Plattenloches.
DESCRIPTION
The invention relates to a mandrel riveting device according to the preamble of the first and seventh claims.
The riveting by means of blind or mandrel rivets takes place when the plates to be riveted etc. are only accessible on one side.
Furthermore, mandrel rivets are used for reasons of cost, because, in particular in the case of large panels, more than one worker is required to attach the rivets, one worker on each side of the roof or wall panel being required to set the rivets.
The blind riveting of e.g. B. plastic plates or the like. On a ribbed profile structure is such a case. There is a problem with such panels in that the panels expand and contract due to moisture, temperature fluctuations, etc. While the scaffold consisting of profiles is relatively insensitive for material reasons and because it is covered, the plates work, i. H. they contract and expand with the ambient conditions, which leads to heavy stress or fractures of the rivets and to curvature of the plates.
This problem can only be solved by compensating the movements of the plates in any way when riveting. A compensation expediently consists in centering the mandrel rivet in the plate hole and fixing it in such a way that it enables displacement relative to the plate. These displacements can be in the range of approximately 1.5 to 2 mm.
Although this problem is not new in itself, it has become particularly acute in connection with the introduction of asbestos-free, plastic-provided Eternit plates, which is why suitable remedies have been sought.
DE-OS-2 548860 shows a self-drilling rivet with a relatively large clearance, for example in FIG. 8.
Although this version appears to be suitable at first glance, it does have some disadvantages when it comes to centering.
After the plate and the scaffold profile have been drilled through, the mandrel rivet can move towards the edge of the hole and thus the one-sided play is hardly available anymore. H. that the mandrel rivet is no longer centered. Furthermore, it can be assumed in this embodiment that the mandrel rivet is clamped in such a way that an expansion of the plate is no longer possible. This means that the mandrel rivet breaks or is separated so that it is not suitable in the event that centering, e.g. B. due to temperature fluctuations is required.
The object of the invention is therefore to provide a centerable, self-drilling mandrel rivet connection for blind fastening, which can be centered securely and which remains in the centered position when the plates are expanded and contracted.
Furthermore, the mandrel rivet should not be riveted so tightly that it prevents a relative displacement to the plate and cannot be moved relative to the profile frame.
According to the invention, these objects are achieved by the features in the characterizing part of the first and seventh claims.
Embodiments are described in the dependent claims.
The fastening created in this way has proven to be a reliable solution which ensures permanent compliance with the central position and thus a break-free mounting with changing temperatures etc.
Exemplary embodiments of the object of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
1 shows an axial section through a mandrel rivet which extends through a plate and a profile frame, according to a first embodiment, in which the second drilling device is fastened to the sleeve;
2 like FIG. 1, but after riveting;
3 shows a variant of FIG. 1 according to a second embodiment, in which the second drilling device is attached to the mandrel;
Fig. 4 shows a section VI-IV in Fig. 3;
Fig. Its variant of Fig. 1, but according to a third embodiment with only one drilling device, and
Fig. 6 is a view of a plate with attachment points.
1 and 2 show a plate 1 made of wood, plastic, Pavatex, Eternit or the like, which is attached to a profile 2 made of Aluman or another light metal alloy. Furthermore, a mandrel rivet 3 is shown with a head 4 and a bore 5, in which a mandrel 6 is inserted, which is provided with an extension 7 at the other end. The front rivet 3 is equipped with a first drilling device 8 and further back with a second drilling device 9.
The aluminum profile 2 is provided on the side facing the plate 1 with ribs 10 as a spacer against the plate 1.
The head 4 is provided with a normal screw slot or a cross slot 11 for screwing in the mandrel rivet 3 by means of a screwing tool.
When attaching the mandrel rivet 3, the front or first drilling device 8 first drills a hole through the plate 1 and the profile 2, which is expanded in the plate 1 by the subsequent second drilling device 9 in the plate 1 to a hole 13. When this device 9 has pierced the plate 1, the head 4 abuts against it, so that the drilling process is completed. At the moment, the first drilling device 8 has already pierced the profile 2, so that the mandrel rivet 3 lies snugly in the profile hole 14 and is therefore centered reliably relative to the plate hole 13. In contrast, the second drilling device 9 lies between the plate 1 and the profile 2, both of which are spaced apart from one another by means of ribs 10 on the profile 2.
This embodiment has the advantage that the plate 1 has a hole 13 with play so that it can expand or contract, depending on changes in the climatic conditions. The head 4 slides on the surface of the plate 1 and is dimensioned such that it does not reach into the wall or plate hole 13. If the plate 1 expands or contracts, the mandrel rivet 3 is not subjected to any shearing action because of the centering of the plate.
In one case the diameter of the plate hole is 8 mm and that of the mandrel rivet 3 is 4 mm, so that there is a play of 2 mm around the mandrel rivet 3 for the displacement of the plate. The play can also be in the range of about 1.5 mm around the mandrel rivet 3.
The mandrel rivet is used, for example, using a hand drill. By pulling back the drilling machine, the expanded part 7 of the mandrel is pressed against the front end of the mandrel rivet 3, so that the material is expanded to a rivet attachment 12 at this point. The dome 3 is provided with a predetermined breaking point, so that it breaks approximately when the rivet attachment 12 has reached the required shape and size.
In the manufacture of the rivet attachment 12, the mandrel rivet 3 is only slightly contracted in the longitudinal direction, so that the plate 1 can expand practically without hindrance.
Due to the fact that the profile hole 14 is smaller than the plate hole 13, not only a perfect centering is possible, but also the effort for producing a sufficient rivet attachment is much less than in the conventional design according to the mentioned DE-OS Case is.
3 shows an embodiment in which the second drilling device 9 is formed in one piece with the mandrel and extends through longitudinal slots 16, for example at two locations around the mandrel 6. The cutting edges 9a of this drilling device 9 can be wing-shaped and extend radially outward from the mandrel 6. The cutting edges 9a form a rotationally fixed connection between the mandrel 6 and the sleeve 15.
Fig. 4 shows a section IV-IV in Fig. 3, with the second drilling device 9 with blades 9a, which extend through longitudinal slots 16 of the sleeve 15.
5 shows an embodiment with only one drilling device P, which is designed like a drilling screw. Behind the drilling device 8, which is designed for drilling a hole with a sufficiently large diameter, with enough play for the rivet, there is a conical mandrel part 20 which slowly merges into the thinner mandrel 6. The conical section or mandrel part 20 serves to expand and center the mandrel rivet 3 in the profile hole 14. The centering is favored by this section 20 because its distance from the edge of the profile hole 14 is very small.
When the plate 1 is attached to the profile frame 2 (FIG. 6), the rivet a is preferably used without play and then the surrounding rivets al to a6, the latter changing with the heating or cooling etc. of the plate 1 from or to Remove or approach rivet a so that the resulting shift to rivet a of up to approximately 2 mm can be absorbed by the play in the rivet holes.
Preferably, the second drilling device 9 should come to rest in the space delimited by the plate 1, the profile 2 and the ribs 10, which is not a problem if the dimensions are suitable.
The manufacture of the rivet attachment 12 can be facilitated in that the front end of the riveting device is provided with diametrical cuts. This has the advantage that the mandrel rivet 3 is easier to extend outwards, which reduces the effort. In this version it is therefore easy to carry out the riveting with pliers after drilling.
The parts remaining after riveting remain in the bore 5 or can be moved inwards by means of a pin, so that they fall to the ground there. So that no water flows into the hole, it can be cemented.
The second drilling device 9 is attached to the outside of the mandrel rivet 3, so that a non-positive or positive connection between the mandrel 6 and the sleeve 3 is required because the mandrel is driven directly.
The head diameter should preferably be at least twice as large as that of the plate hole.