DE102005044824B4 - Lockbolt und Herstellungsverfahren zum Zusammenfügen zumindest zweier Bauteilschichten - Google Patents

Lockbolt und Herstellungsverfahren zum Zusammenfügen zumindest zweier Bauteilschichten Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lockbolt (3) zum Zusammenfügen zumindest zweier Bauteilschichten (1, 2). Fernerhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Lockbolt-Verbindung zumindest zweier Bauteilschichten (1, 2) sowie ein Flugzeug, bei dem zumindest zwei Bauteilschichten (1, 2) mit einem erfindungsgemäßen Lockbolt (3) zusammengefügt sind. Der erfindungsgemäße Lockbolt (3) umfasst einen Bolzenschaft (5) mit einem Bolzenkopf (4) sowie einen Abrissschaft (6), welcher mit in dem Bolzenschaft (5) über eine Sollbruchstelle verbunden ist. An dem Abrissschaft (6) ist ein elastisches Klemmelement (8) vorgesehen, womit der Lockbolt (3) in einem Durchgangsloch fixiert werden kann.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das technische Gebiet der Herstellung von Schichtkörpern aus mehreren Materialschichten. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Lockbolt zum Zusammenfügen zumindest zweier Bauteilschichten. Fernerhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Lockbolt-Verbindung zumindest zweier Bauteilschichten.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Im Bereich des Flugzeugbaus und insbesondere in der Strukturmontage ist es häufig erforderlich, zwei oder mehr Bauteilschichten miteinander kraftschlüssig zu verbinden, um die Steifigkeiten eines Strukturbauteils, wie beispielsweise eines Flugzeugrumpfes oder einer Tragfläche zu erhöhen. Üblicherweise werden dabei die Bauteilschichten unter Verwendung sogenannter Lockbolts zusammengefügt, worunter in der einschlägigen Fachterminologie Nietbolzen, welche als Passbolzen ausgebildet sind, verstanden werden, die einen Bolzenschaft mit Bolzenkopf und einen sogenannten Abrissschaft aufweisen. Da sich die vorliegende Anmeldung an den auf dem Gebiet der Fügetechnik verständigen Fachmann richtet, wird die Terminologie "Lockbolt" daher auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit derartigen Nietbolzen verwendet.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 ein bekanntes Fügeverfahren zweiter Bauteilschichten unter Verwendung eines bekannten Lockbolts beschrieben. Wie die I der 1 zeigt, sollen zwei Bauteilschichten 1, 2 mit einem Lockbolt 3 verbunden werden, wofür die beiden Bauteilschichten 1, 2 mit einer Durchgangsbohrung versehen sind. Bei dem bekannten Verfahren wird der Lockbolt 3 zunächst locker in das Durchgangsloch eingesetzt, wie dies die I zeigt. Bei dem Lockbolt 3 handelt es sich um einen Passbolzen, was bedeutet, dass der Bolzenschaft 5 sehr genau auf den Durchmesser des Durchgangslochs abgestimmt ist, so dass der Bolzenschaft 5 nur unter Krafteinwirkung vollständig in das Durchgangsloch eingeführt werden kann. Hierzu wird der Lockbolt 3 in der zuvor beschriebenen Weise in das Durchgangsloch eingesetzt, so dass er mit seinem Bolzenschaft eingangs des Durchgangslochs aufreitet. Damit der Lockbolt während der nachfolgenden Montageschritte nicht aus dem Durchgangsloch wieder herausfällt, wird er bei dem bekannten Verfahren der in der I gezeigten Position mit einem leichten Schlag auf den Bolzenkopf geheftet, wodurch der Lockbolt 3 mit seinem Bolzenschaft leicht in dem Durchgangsloch festgeklemmt wird.
  • Das weitere Nietverfahren läuft dann so ab, dass der Lockbolt 3 mit Hilfe eines nicht dargestellten Einziehwerkzeuges, wie beispielsweise einer Zange, von unten vollständig in das Durchgangsloch eingezogen wird, wie dies in der III gezeigt ist. An dieser Stelle sei bemerkt, dass es fertigungstechnisch nicht zulässig ist, den Lockbolt 3 vollständig in das Durchgangsloch einzuschlagen, wie dies in der II gezeigt ist, da dies aufgrund der sehr weichen Lockbolt-Materialien zu Verformungen des Lockbolts 3 führen kann, wodurch dieser unbrauchbar wird.
  • Sobald der Lockbolt vollständig eingezogen ist (III) wird auf den Abrissschaft 6 ein Schließring 7 aufgeschoben, welcher unter Verwendung eines Klemmwerkzeuges (IV-VI) anschließend auf den Bolzenschaft 5 aufgeklemmt wird. Da das Aufklemmen des Schließringes 7 häufig in Überkopf-Montage erfolgt, muss der Schließring 7 in aller Regel mit einer Hand händisch auf dem Abrissschaft 6 gehalten werden, damit er nicht von selbigem wieder abrutscht, bevor das Klemmwerkzeug 9 angesetzt wird. Aufgrund des hohen Gewichtes des Klemmwerkzeuges 9 ist eine derartige Montage ergonomisch unvorteilhaft und führt zu frühzeitigen Ermüdungserscheinungen einer Montageperson, da diese das Klemmwerkzeug nur mit einer Hand bedienen kann, da sie mit der anderen Hand den Schließring 7 auf den Abrissschaft 6 halten muss.
  • Wie abschließend die IV und V zeigen, wird der Schließring 7 auf den Bolzenschaft 5 aufgeklemmt, indem sich das Klemmwerkzeug 9 mit einem ersten Greifer an dem Abrissschaft 6 festhält und mit einem anderen zweiten Greifer den Schließring 7 auf den Bolzenschaft 5 schiebt (V). Wird nun der zweite Greifer weiter in Richtung des Bolzenschaftes 5 geschoben, so führt dies zu einer Zugbeanspruchung in dem Lockbolt 3, was letztendlich zu einem Abriss des Abrissschaftes 6 von dem Bolzenschaft 5 an einer entsprechenden Sollbruchstelle führt (VI).
  • Das beschriebene bekannte Verfahren erweist sich in vielerlei Beziehungen als unvorteilhaft. So können bereits durch den leichten Schlag auf den Bolzenkopf zum Heften des Lockbolts an dem Durchgangsloch Beschädigungen an dem Lockbolt verursacht werden, wodurch dieser ausgetauscht werden muss. Dieser Heftschlag bringt das weitere Problem mit sich, dass bereits geheftete Lockbolts durch einen Heftschlag an einem benachbarten Lockbolt wieder gelockert werden und im ungünstigsten Falle sogar wieder herausfallen können. Fernerhin wird durch die Heftschläge ein erheblicher Lärmpegel verursacht, was die Arbeitsatmosphäre belastet. Außerdem ist das bekannte Verfahren, wie bereits erwähnt, ergonomisch sehr unvorteilhaft, da eine Montageperson zur Bedienung des Klemmwerkzeuges nur eine Hand zur Verfügung hat, weil sie mit der anderen Hand den Schließring auf dem Abrissschaft festhalten muss.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ausgehend von den dem bekannten Nietverfahren anhaftenden Problemen und Nachteilen besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Realisierung anzugeben, mit welcher sich die Beschädigungsgefahr des Lockbolts reduzieren lässt und welche ein ergonomischeres Herstellungsverfahren zur Verbindung zweier Bauteilschichten mittels eines Lockbolts ermöglicht.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die der selben zugrunde liegende Aufgabe mit einem Lockbolt gelöst, welcher speziell ausgebildet ist, um damit zumindest zwei Bauteilschichten, welche ein Durchgangsloch zur Aufnahme des Lockbolts aufweisen, zusammenzufügen. Der erfindungsgemäße Lockbolt umfasst einen Bolzenkopf, an welchem sich in bekannter Weise ein Bolzenschaft erstreckt, welcher von dem Bolzenkopf absteht. Der Lockbolt umfasst ferner einen Abrissschaft, welcher sich ausgehend von dem Bolzenkopf in Fortsetzung des Bolzenschaftes erstreckt und dabei mit dem Bolzenschaft über eine Sollbruchstelle verbunden ist. Die Sollbruchstelle ist dabei als Materialschwächung zwischen dem Bolzenschaft und dem Abrissschaft ausgebildet. Erfindungsgemäß wird nun erstmals vorgeschlagen, einen derartigen Lockbolt an seinem Abrissschaft mit einem elastischen Klemmelement zu versehen, mit welchen der Lockbolt temporär in einem Durchgangsloch fixiert werden kann.
  • Dadurch, dass der erfindungsgemäße Lockbolt mit Hilfe des Klemmelementes in dem Durchgangsloch fixiert werden kann, ist es im Unterschied zu dem bekannten Nietverfahren nicht mehr erforderlich, den Lockbolt mit einem separaten Schlag in dem Durchgangsloch zu heften. Der Lockbolt wird vielmehr mit seinem Abrissschaft und dem daran angeordneten Klemmelement in das Durchgangsloch geschoben und darin mit dem Klemmelement verklemmt, so dass ein separater Heftschlag nicht mehr erforderlich wird. Auf diese Weise lässt sich mit sehr einfachen Mitteln die Beschädigungsgefahr an dem Lockbolt durch einen nun nicht mehr erforderlichen separaten Heftschlag reduzieren. Durch den Wegfall eines separaten Heftschlages kann auch der Lärmpegel bei der Lockbolt-Montage reduziert und damit die Arbeitsatmosphäre verbessert werden. Fernerhin neigen bereits in einem Durchgangsloch eingeführte, jedoch noch nicht geheftete Lockbolts infolge des nicht mehr erforderlichen Heftschlages nicht mehr dazu, sich loszurütteln und eventuell gar wieder aus dem Durchgangsloch herauszufallen, wie dies bei den bekannten Verfahren infolge separater Heftschläge an anderen Lockbolts häufig der Fall ist.
  • Indem das Klemmelement ausgebildet ist, um einen in ein Durchgangsloch eingeführten Lockbolt in dem Durchgangsloch festzuklemmen, kann somit erfindungsgemäß auf einen separaten Heftschlag verzichtet werden, da der Lockbolt bereits infolge der von dem Klemmelement herbeigeführten Klemmwirkung in dem Durchgangsloch geheftet ist. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Lockbolts lassen sich somit die einzelnen Arbeitsschritte zur Herstellung einer Lockbolt-Verbindung reduzieren, was gerade im Hinblick auf die tausenden Lockbolts, welche im Bereich der Strukturmontage eines Flugzeugs zum Einsatz kommen, eine nicht unerhebliche Kostenreduzierung darstellt, wie sie später noch genauer erläutert wird.
  • Gemäß einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lockbolts weist der Bolzenschaft desselben einen ersten Durchmesser D und der Abrissschaft im Bereich des Klemmelementes einen zweiten Durchmesser d auf, wobei gilt d < D. Damit der Lockbolt mit seinem Abrissschaft leicht in das Durchgangsloch eingeführt werden kann, ist der zweite Durchmesser d des Abrissschaftes kleiner als der Durchmesser des Durchgangslochs. Damit der so eingeführte Lockbolt jedoch aus seinem Durchgangsloch nicht einfach wieder herausfällt, ist der Abrissschaft mit dem genannten Klemmelement ausgestattet, welches eine solche Stärke aufweist, so dass die größte Durchmesserabmessung W im Bereichs des Klemmelementes und des Abrissschaftes größer oder gleich dem ersten Durchmesser D des Bolzenschaftes ist. Sofern hier von der Stärke des Klemmelementes die Rede ist, so ist hierunter die radiale Ausdehnung des Klemmelementes, ausgehend vom Außenumfang des Abrissschaftes zu verstehen. Fernerhin stellt die Durchmesserabmessung W die maximale Querschnittabmessung durch Klemmelement und Abrissschaft dar. Die Beziehung, wonach die Durchmesserabmessung W größer oder zumindest gleich groß wie der erste Durchmesser D ist, begründet sich damit, dass der erste Durchmesser D gerade so groß gewählt ist, dass der Lockbolt als Passbolzen in das Durchgangsloch eingepasst werden kann. Da das Klemmelement eine elastische Eigenschaft aufweist, kann die Durchmesserabmessung somit zumindest genauso groß gewählt werden wie der erste Durchmesser D, so dass der Lockbolt mittels des Klemmelementes in dem Durchgangsloch festgeklemmt werden kann.
  • Damit ein auf diese Weise festgeklemmter Lockbolt wie bei dem bekannten Nietverfahren auch vollständig in das Durchgangsloch, unter Verwendung eines Einziehwerkzeuges, wie beispielsweise einer Zange, eingezogen werden kann, ist das Klemmelement so an dem Abrissschaft angeordnet, dass der Abrissschaft in der temporär fixierten Position des Lockbolts aus den zusammenzufügenden Bauteilschichten herausragt. Auf diese Weise kann der Lockbolt auf der dem Bolzenkopf gegenüberliegenden Seite der zusammenzufügenden Bauteilschichten mit einem Einziehwerkzeug leicht aufgegriffen und vollständig in das Durchgangsloch eingezogen werden.
  • In der auf diese Weise voll eingezogenen Position des Lockbolts wurde der Abriss zusammen mit dem daran befestigten Klemmelement aus dem Durchgangsloch herausgezogen, da dieses nach Aufklemmen des Schließringes auf den Bolzenschaft von diesem abgerissen werden muss. Da sich das Klemmelement somit in der eingezogenen Position des Lockbolts außerhalb des Durchgangslochs befindet, kann dieses in vorteilhafter Weise dazu dienen, um den Schließring gegen ein unbeabsichtigtes Herabfallen des Lockbolts zu sichern, indem der Schließring über das Klemmelement in Richtung des Bolzenschaftes hinweggeschoben wird, was aufgrund der elastischen Eigenschaften des Klemmelementes leicht möglich ist. Eine Montageperson hat somit für den Klemmvorgang, bei welchem der Schließring auf den Bolzenschaft aufgeklemmt wird, beide Hände frei, weil sie nicht mehr, wie bei dem bekannten Nietverfahren, den Schließring mit einer Hand händisch auf den Abrissschaft festhalten muss. Diese Festhaltefunktion übernimmt bei dem erfindungsgemäßen Lockbolt vielmehr das Klemmelement. Der erfindungsgemäße Lockbolt ermöglicht somit gegenüber dem bekannten Nietverfahren ein ergonomischeres Arbeiten, da eine Montageperson das Klemmwerkzeug mit beiden Händen bedienen kann.
  • Ergänzend sei erwähnt, dass das Klemmelement jede beliebige Form annehmen kann, welche nur geeignet ist, den Lockbolt mittels einer Verkeilung des Abrissschafts in dem Durchgangsloch zu verkeilen. Gemäß einer einfachen Ausbildung kann das Klemmelement beispielweise als ringförmiges Element ausgebildet sein, welches den Abrissschaft umfangseitig umgibt. Alternativ dazu kann das Klemmelement auch punktuell an dem Abrissschaft angeordnet sein und dabei eine Art Tropfenform aufweisen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die derselbe zugrunde liegende Aufgabe mit einem Verfahren zur Herstellung einer Lockbolt-Verbindung zumindest zweier Bauteilschichten gelöst, welche ein Durchgangsloch zur Aufnahme eines Lockbolts aufweisen, wie er zuvor beschrieben wurde. Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt in mehreren Schritten bzw. Vorgängen, womit zum Ausdruck gebracht werden soll, dass ein Schritt gleichzeitig mit einem anderen oder bedingt durch einen anderen erfolgen kann.
  • So wird während eines ersten Vorgangs ein Lockbolt in ein Durchgangsloch zumindest zweier Bauteilschichten so in ein Durchgangsloch eingeführt, dass der Abrissschaft des Lockbolts aus den zusammenzufügenden Bauteilschichten herausragt. Durch dieses Einführen des Abrissschaftes in das Durchgangsloch, womit gleichzeitig auch das Klemmelement des Abrissschaftes in das Durchgangsloch eingeführt wird, wird der Lockbolt in dem Durchgangsloch mittels des Klemmelementes festgeklemmt und somit geheftet. Insofern ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich, den Lockbolt mit einem separaten Heftschlag in dem Durchgangsloch zu heften, so dass die zuvor angerissenen Probleme und Nachteile, welche ein derartiger Heftschlag mit sich bringt, vermieden werden können.
  • Nachdem der Lockbolt auf diese Weise in dem Durchgangsloch fixiert worden ist, kann anschließend der Lockbolt in das Durchgangsloch, beispielsweise unter Verwendung eines Einziehwerkzeuges eingezogen werden, so dass der Bolzenkopf an einer der Bauteilschichten anliegt. Durch diesen Einziehvorgang des Lockbolts wird der Abrissschaft zusammen mit dem daran angeordneten Klemmelement aus dem Durchgangsloch herausgezogen, so dass ein Schließring auf den Abrissschaft und über das Klemmelement hinweg aufgeschoben werden kann, womit der Schließring selbstsichernd auf dem Abrissschaft von dem Klemmelement gehalten wird. Im Unterschied zu den bekannten Nietverfahren ist es somit nicht mehr erforderlich, dass eine Montageperson den Schließring mit einer Hand händisch auf dem Abrissschaft hält, um mit der anderen Hand ein Klemmwerkzeug zum Aufklemmen des Rings auf dem Bolzenschaft zu bedienen. Vielmehr hat eine Montageperson bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beide Hände zur Betätigung des Klemmwerkzeuges frei, womit ein ergonomisches Arbeiten möglich ist.
  • Abschließend kann dann der Schließring auf den Bolzenschaft aufgeklemmt bzw. aufgestaucht werden und der Abrissschaft von dem Bolzenschaft abgerissen werden, wie dies bei dem bekannten Nietverfahren auch der Fall ist.
  • Wie den voranstehenden Ausführungen entnommen werden kann, erfolgt somit das Festklemmen des Lockbolts, ohne dass die Durchführung eines separaten Heftschlags erforderlich wird. Hierdurch lassen sich Beschädigungen an dem Lockbolt sowie störende Lärmpegel bei der Lockbolt-Montage vermeiden.
  • Insgesamt erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung des erfindungsgemäßen Lockbolts gegenüber dem bekannten Nietverfahren sehr kosteneffizient, das die Einsparung eines separaten Heftschlages sowie das händische Festhalten des Schließringes auf dem Abrissschaft ermöglicht. Diese Reduzierung der Arbeitsschritte sowie die damit verbundene Kosteneffizienz schlägt insbesondere hinsichtlich der tausenden Lockbolts durch, welche bei nur einem einzigen Flugzeug eingebaut werden. So hat die Anmelderin im Jahre 2004 rund 8.000.000 der bekannten Lockbolts unter Verwendung des zuvor beschriebenen bekannten Nietverfahrens in ihren Flugzeugen eingebaut. So hat sich bei einer großen Vielzahl von Nietvorgängen gezeigt, welche unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erprobt worden sind, dass das beim Einführen pro Lockbolt in ein Durchgangsloch rund 1,2 Sekunden und beim Aufstecken des Schließrings rund 1 Sekunde eingespart werden kann, was in Summe eine Kostenoptimierung von 2,2 Sekunden pro Lockbolt darstellt. Bei einer Anzahl von 8.000.000 Lockbolts im Jahr lässt sich somit unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Arbeitszeit von rund 4.900 Stunden einsparen, was bei einem durchschnittlichen Stundensatz von 40,- EUR pro Stunde eine Kostenersparnis von rund 200.000,- EUR ausmacht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand rein exemplarischer Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
  • 1 erläutert anhand der I-VI ein bekanntes Lockbolt-Nietverfahren;
  • 2-6 erläutern das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren einer Lockbolt-Verbindung anhand geeigneter Momentaufnahmen eines Querschnitts durch eine Lockbolt-Verbindung.
  • In sämtlichen Figuren hinweg sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen oder übereinstimmenden Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 1 der erfindungsgemäße Lockbolt 3 beschrieben. Der Lockbolt 3 weist einen Bolzenkopf 4 sowie einen Bolzenschaft 5 auf, welcher in bekannter Weise von dem Bolzenkopf 4 absteht. In den speziellen Ausführungsformen der 2-6 ist der Bolzenkopf 4 zwar als Senkkopf ausgebildet, jedoch kann der Bolzenkopf 4 selbstverständlich auch als Linsenkopf, Vier- oder Sechskant-Kopf ausgebildet sein oder auch jede andere beliebige denkbare Kopfform annehmen. Der Lockbolt 3 weist fernerhin einen Abrissschaft 6 auf, welcher sich ausgehend von dem Bolzenkopf 4 in Fortsetzung des Bolzenschaftes 5 an diesen anschließt und mit dem Bolzenschaft 5 über eine Sollbruchstelle in Form einer Materialschwächung verbunden ist. An dem Abrissschaft 6 selbst ist erfindungsgemäß ein elastisches Klemmelement 8 angeordnet, welches ausgebildet ist, um den in ein Durchgangsloch eingeführten Lockbolt 3 darin festzuklemmen, wie dies im weiteren Verlauf noch unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben wird.
  • Wie der 2 ferner entnommen werden kann, besitzt der Bolzenschaft 5 einen Durchmesser D, welcher größer ist als der Durchmesser d des Abrissschafts 6. Der Durchmesser D ist dabei auf den Durchmesser des Durchgangslochs so abgestimmt, dass der Bolzenschaft 3 passgenau darin eingepasst werden kann. Damit der Lockbolt 3 mit Hilfe des Klemmelementes 8 in der Durchgangsbohrung festgeklemmt werden kann, besitzt das Klemmelement 8 eine solche radiale Ausdehnung, so dass die Durchmesserabmessung W aus Klemmelement 8 und Abrissschaft 6 größer oder gleich groß ist wie der Durchmesser D des Bolzenschaftes 5.
  • Wie nun die 2 zeigt, wird der Lockbolt 3 zur Herstellung einer Lockbolt-Verbindung zumindest zweier Bauteilschichten 1, 2 welche ein Durchgangsloch zur Aufnahme des Lockbolts 3 aufweisen, in einem ersten Schritt in das Durchgangsloch der Bauteilschichten 1, 2 eingeführt, so dass der Abrissschaft 6 ein wenig aus den zusammenzufügenden Bauteilschichten 1, 2 herausragt, womit gewährleistet werden kann, dass der Lockbolt 3 später mit einem Einziehwerkzeug, welches an dem Abrissschaft 6 eingreift, in das Durchgangsloch eingezogen werden kann. Wie die 2 ferner zeigt, ist das Klemmelement 8 in der Nähe der Sollbruchstelle zwischen dem Bolzenschaft 5 und dem Abrissschaft 6 an dem Abrissschaft 6 angeordnet, so dass gewährleistet werden kann, dass einerseits das Klemmelement 8 sich noch in dem Durchgangsloch befindet, um den Lockbolt 3 in dem Durchgangsloch festzuklemmen, und dass andererseits der Abrissschaft 6 ein wenig aus den zusammenzufügenden Bauteilschichten 1, 2 herausragt.
  • In der in der 2 dargestellten Position ist der Lockbolt somit quasi in der Durchgangsöffnung der beiden Bauteilschichten 1, 2 geheftet, was bei dem bekannten Nietverfahren mittels des genannten Heftschlags erfolgte. Dieser Heftschlag wird somit nicht mehr erforderlich, da der Lockbolt 3 in die in der 2 gezeigten Position unter geringfügiger Krafteinwirkung einfach eingedrückt werden kann.
  • Nachdem der Lockbolt 3 während des Einführens des Lockbolts 3 in der Durchgangsbohrung in der selben mittels des Klemmelementes 8 festgeklemmt wurde, kann der Lockbolt 3 anschließend vollständig in das Durchgangsloch beispielsweise unter Verwendung eines Einziehwerkzeuges, wie beispielsweise einer Zange eingezogen werden, so dass der Bolzenkopf 4 an der oberen Bauteilschicht 1 bzw. in dem darin ausgebildeten Senkloch anliegt, wie es die 3 zeigt.
  • Anschließend kann nun damit begonnen werden, einen Schließring 7 von unten auf den Abrissschaft aufzuschieben, wie dies in 4 gezeigt ist. Wird der Schließring 7 ausgehend aus der in 4 dargestellten Position weiter in Richtung des Bolzenschaftes 5 und somit über das Klemmelement 8 aufgeschoben, so wird der Schließring 7 selbstsichernd auf dem Abrissschaft 6 von dem Klemmelement 8 gehalten. Der Klemmring 8 kann somit auch bei der in den 2-6 dargestellten Überkopf-Montage-Situation nicht mehr von dem Lockbolt 3 abrutschen, so dass eine Montageperson zur Betätigung eines Klemmwerkzeuges 9 zum Aufklemmen des Schließringes 7 auf dem Bolzenschaft 5 beide Hände frei hat.
  • Der Endzustand der Lockbolt-Verbindung unter Einsatz des erfindungsgemäßen Lockbolts 3 ist letztendlich in der 6 gezeigt, in der der Schließring 7 auf dem Bolzenschaft 5 aufgeklemmt worden und der Abrissschaft 6 von dem Bolzenschaft 5 abgerissen worden ist. So wird das Klemmelement 8 infolge der Entfernung des Abrissschaftes 6 zusammen mit diesem von dem Lockbolt 3 entfernt und verbleibt somit in der gewünschten Weise nicht in der Lockbolt-Verbindung zurück.
  • Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
  • 1
    Erste Bauteilschicht
    2
    Zweite Bauteilschicht
    3
    Lockbolt
    4
    Bolzenkopf
    5
    Bolzenschaft
    6
    Abrissschaft
    7
    Schließring
    8
    Klemmelement
    9
    Klemmwerkzeug

Claims (7)

  1. Lockbolt (3) zum Zusarnmenfügen zumindest zweier Bauteilschichten (1, 2), welche ein Durchgangsloch zur Aufnahme des Lockbolts (3) aufweisen, umfassend: – einen Bolzenkopf (4); – einen Bolzenschaft (5), welcher von dem Bolzenkopf (4) absteht; und – einem Abrissschaft (6), welcher sich ausgehend von dem Bolzenkopf (4) in Fortsetzung des Bolzenschafts (5) erstreckt und mit dem Bolzenschaft (5) über eine Sollbruchstelle verbunden ist, w obei der Abrissschaft (6) mit einem elastischen Klemmelement (8) zur temporären Fixierung des Lockbolts (3) in dem Durchgangsloch versehen ist.
  2. Lockbolt gemäß Anspruch 1, wobei der Bolzenschaft (5) einen ersten Durchmesser D und der Abrissschaft (6) im Bereich des Klemmelements (8) einen zweiten Durchmesser d mit d < D aufweist, und wobei das Klemmelement (8) eine solche Stärke aufweist, dass für die größte Durchmesserabmessung W im Bereich von Klemmelement (8) und Abrissschaft (6) W ≥ D gilt.
  3. Lockbolt gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Klemmelement (8) so an dem Abrissschaft (6) angeordnet ist, dass der Abrissschaft (6) in der temporär fixierten Position des Lockbolts (3) aus den zusammenzufügenden Bauteilschichten (1, 2) herausragt.
  4. Lockbolt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Klemmelement (8) als Ring ausgebildet ist, der den Abrissschaft (6) umfangsseitig umgibt.
  5. Lockbolt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Klemmelement (8) punktuell an dem Abrissschaft (6) angeordnet ist.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Lockbolt-Verbindung zumindest zweier Bauteilschichten (1, 2), welche ein Durchgangsloch zur Aufnahme eines Lockbolts (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweisen, mit den Vorgängen: – Einführen des Lockbolts (3) in das Durchgangsloch, so dass der Abrissschaft (6) aus den zusammenzufügenden Bauteilschichten (1, 2) herausragt; – Festklemmen des Lockbolts (3) in dem Durchgangsloch mittels des Klemmelements (8); – Einziehen des Lockbolts (3) in das Durchgangsloch, so dass der Bolzenkopf (4) an einer der Bauteilschichten (1) anliegt; – Aufschieben eines Schließrings (7) auf den Abrissschaft (6) und über das Klemmelement (8) hinweg, so dass der Schließring (7) selbstsichernd auf dem Abrissschaft (7) von dem Klemmelement (8) gehalten wird; – Aufklemmen des Schließrings (7) auf den Bolzenschaft (5); und – Abreißen des Abrissschafts (6) von dem Bolzenschaft (6).
  7. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Festklemmen des Lockbolts (3) ohne das Durchführen eines Heftschlags erfolgt.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3641865A (en) * 1970-04-20 1972-02-15 Blake Rivet Co Sealing shear fastener

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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