DE1099275B - Niet - Google Patents

Description

DEUTSCHES

KL.47a 5

INTERNAT KL. F 06 h

PATENTAMT

H 31199X11/47 a

ÄNMELDETAG: 24. SEPTEMBER 1957

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

9.FEBRUAR 1961

Die Erfindung bezieht sich auf einen Niet und betrifft insbesondere einen Ring für einen Niet mit einem Durchzugsdorn, wobei der Ring auf dem Nietschaft zu einem Schließkopf verformt wird.

Es ist ein Niet bekannt, dessen Schaft mit Ringnuten versehen ist, auf die durch Einziehen des Schaftes in einen auswechselbaren Amboß mit konischer Ausnehmung am Außenende ein Ring als Schließkopf aufgepreßt wird.

Es sind auch Ringe bekannt, die auf dem Nietschaft zu einem Schließkopf verformt werden und symmetrisch mit gleichförmigem Außen- und Innendurchmesser ausgebildet sind, so daß sie zwischen den symmetrischen Endabschnitten gleichförmige Wandstärken haben. Ein Ring mit solchen ebenen Endflächen ist aber bei Nieten der erwähnten Art unbrauchbar, weil der Ring auf dem Dorn zu früh geschlossen wird.

Um diesen Nachteil zu beheben, weist der erfindungsgemäße Ring, der in an sich bekannter Weise symmetrisch mit gleichem Außendurchmesser ausgebildet ist, an beiden Enden eine konische Ausnehmung auf.

Ein solcher Ring ist nicht nur austauschbar, sondern bringt auch den unvorhersehbaren Vorteil mit sich, daß durch die konische Ausnehmung an dem dem Amboß zugekehrten Ende ein Austauschen des Ambosses gegen einen anderen Amboß mit einem anderen Öffnungswinkel allein genügt, um verschiedene Zugspannungen im Niet zu erzielen. Bei den bekannten Ringen müssen dagegen sowohl der Ring als auch der Amboß ausgewechselt werden, wenn ein anderer Winkel erwünscht ist.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 ein Querschnitt des erfindungsgemäßen Nietes in zusammengebauter Stellung mit zwei miteinander zu verbindenden Platten und dem Endteil eines Werkzeuges;

Fig. 2, 3 und 4 sind der Fig. 1 ähnliche Schnitte, die den Niet in aufeinanderfolgenden Zwischenstellungen zeigen;

Fig. 5 ist ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt nach Beendigung des Zusammensetzens, aber vor dem Abreißen des Bolzens;

Fig. 6 ist ein der Fig. 5 ähnlicher Schnitt, bei dem der Niet an der Abreißnut abgerissen und das Ziehwerkzeug aus der in Fig. 5 dargestellten Stellung nach hinten gezogen ist, und

Fig. 7 ist eine schaubildliche Darstellung des Nietringes.

Der Niet 10 (Fig. 1) besteht aus einem Nietschaft 12 und einem Ring 14. Der Schaft 12 durchsetzt in der Darstellung nach Fig. 1 zwei fluchtende Öffnungen Niet

Anmelder:

Huck Manufacturing Company,
Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau_r

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. Juli 1957

Harold George Brilmyer, Grosse Pointe, Mich.,

und David James Toth, Dearborn, Mich. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

16 und 18, die in zwei Platten oder Tafeln 20 bzw. 22 vorhanden sind, welche mittels des Nietes 10 verbunden werden sollen.

Der Schaft 12 hat einen vorgeformten Kopf 24, der sich an die benachbarte Fläche 26 der Platte 20 anlegt, wobei der Schaft 12 die Bohrungen 16 und 18 durchsetzt und über diese Bohrungen hinausragt. Schaft 12 hat nahe dem Kopf 24 einen zylindrischen, die Bohrung ausfüllenden Abschnitt 28 und hat nahe dem anderen Ende des Abschnittes 28 einen genuteten Teil 30. Der Teil 30 hat in der Darstellung drei ringförmige Rippen oder Stege 32 mit dazwischen befindlichen Nuten 34. Es können jedoch auch mehr oder weniger Rippen 32 gewählt werden, was von der beabsichtigten Verwendungsart des Nietes abhängt, wie dies noch näher beschrieben wird. Der Außendurchmesser der Rippen 32 ist etwas kleiner als der Außendurchmesser des die Bohrungen füllenden Abschnitts 28. Zwischen den Rippen 32 und dem Abschnitt 28 hat der Nietschaft eine konische Schulter 36.

Es ist zwar nicht notwendig, doch ist es bei allen Verwendungen des Nietes 10 erwünscht, daß die Plattenbohrungen 16 und 18 etwas kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Schaftabschnitts 28 sind, daß die Bohrungen aber auf jeden Fall etwas größer sind als die Rippen 32, so daß der Schaft 12 leicht eingeschoben werden kann. Beim ersten Einschieben befindet sich der Schaft in der in Fig. 1 dargestellten Stellung.

Der Schaft 12 hat eine Abreißnut 38 von verkleinertem Durchmesser, die sich nahe dem Ende des genuteten Teiles 30 befindet. Diese Abreißnut 38 ist die

109 509/315

schwächste Stelle des Schaftes 12, so daß der Schaft bei Einwirkung einer Spannkraft an dieser Stelle reißt, nicht aber bei Einwirkung der gleichen Spannkraft an einer anderen Stelle zerreißt. Nahe der Abreißnut 38 hat der Schaft 12 einen zylindrischen Abschnitt 40, dessen Durchmesser (Fig. 1) etwas kleiner ist als der Durchmesser der Rippen 32. Der zylindrische Abschnitt 40 endet an seinem Außenende in einem genuteten Greifabschnitt 42, der in bezug auf die anderen Abschnitte des Schaftes 12 lang ausgeführt ist.

Der zweite Teil des Nietes 10 besteht aus dem Ring 14, der über das Ende des Schaftes 12 geschoben und an die benachbarte Fläche 44 der Platte 22, wie in Fig. 1 dargestellt, angelegt wird. Der Ring 14 kann gestaucht oder radial nach innen in die Nuten 34 des Teiles 30 gedrückt werden, um ihn auf dem Schaft 12 zu verriegeln und auf diese Weise einen Schließkopf zu bilden, der in der Befestigungsstellung des Nietes 10 an der Platte 22 anliegt.

Der Ring 14 hat in Fig. 1 seine Ursprungsform, d. h. die Form, die er vor seinem Stauchen auf dem Schaft 12 aufweist. Der Ring 14 ist rohrförmig, hat einen gleichförmigen Außendurchmesser, hat ferner zwei kegelförmige, unter sich gleiche, entgegengesetzte Endabschnitte 46 und 46' und einen Zwischenabschnitt 48. Der Zwischenabschnitt 48 (Fig. 1) hat einen gleichförmigen Innendurchmesser, der etwas größer ist als die Abschnitte 40 und 42 des Schaftes 12, wobei ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen der Innenfläche des Ringes und den Rippen 32 der Sperrnuten vorhanden ist, so daß der Ring leicht auf den Schaft in die in Fig. 1 dargestellte Stellung bewegt werden kann. Da die Endabschnitte 46 und 46' des Ringes 14 einen gleichen Aufbau haben, kann der Ring auf den Schaft entweder in der in Fig. 1 dargestellten Stellung aufgeschoben werden, oder er kann gedreht werden, so daß das entgegengesetzte Ende des Ringes an der Platte 22 anliegt.

Der Niet 10 wird mittels einer Nietmaschine oder eines Nietwerkzeuges, wie es in den USA.-Patentschriften 2 531 048 und 2 531 049 dargestellt und beschrieben ist, befestigt. In Fig. 1 ist die vorderste Spitze dieses Werkzeuges zu Erläuterungszwecken dargestellt. Die Werkzeugspitze 50 weist einen Amboß 52 mit einer konischen Mündung 54 auf, die sich an das benachbarte Ende des Ringes 14 anlegt. In der Werkzeugspitze 50 befinden sich die üblichen Greiferbacken 56, die sich bei Bewegung eines Hülsenteils 58 im Eingriff mit dem Greifabschnitt zusammenziehen und bewegen. Bei der einen Zug auf den Schaft ausübenden Bewegung der Backen 56 und des Teiles 58 nach links, gesehen in den Fig. 1 bis 6, wird der Gegendruck zu diesem Zug über eine Büchse 60, die die Greiferbacken 56 und den Hülsenteil 58 umgibt, auf den Amboß 52 ausgeübt.

Nach dem Einschieben des Schaftes 12 in die in den Platten 20 und 22 befindlichen ausgerichteten Bohrungen (Fig. 1) wird der Ring 14 und die Nietvorrichtung über den Schaft geschoben, bis der Greifabschnitt 42 des Schaftes 12 von den Greiferbacken 56 erfaßt wird. Beim ersten Arbeiten der Ziehvorrichtung wird der Schaft angezogen, und die konische Mündung 54 des Ambosses 52 legt sich an das benachbarte Ende 62 des Ringes 14 an, so daß der Ring 14 gegen die Platte 22 gedrückt wird.

Wenn Ring 14 an Platte 22 anliegt und die Greiferbacken 56 den Schaft 12 erfassen, wird durch einen weiteren Zug auf den Schaft 12 der verbreiterte, die Bohrungen ausfüllende Abschnitt 28 des Schaftes zu einem kleineren Durchmesser ausgezogen,, oder die Bohrungen 16 und 18 werden ausgedehnt, oder es erfolgt eine Kombination dieser Vorgänge, wenn der Schaft 12 in und durch die Bohrungen 16 und 18 hindurchbewegt wird. Diese Bewegung des Schaftes 12 erfolgt so lange, bis der Kopf 24 an der benachbarten Fläche 26 der Platte 20 anliegt (Fig. 2). Unter bestimmten Betriebsverhältnissen ist es erwünscht, daß der verbreiterte, die Bohrungen füllende Abschnitt 28 des Schaftes 12 einen Paßsitz in den Bohrungen 16

ίο und 18 hat, wie Fig. 1 und 2 zeigen. Unter anderen Umständen ist dieser Paßsitz jedoch nicht erwünscht oder nicht erforderlich. Bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang werden die Platten 20 und 22, die anfangs in der in Fig. 1 dargestellten Weise auseinanderstehen, dicht zusammengezogen (Fig. 2). In der Stellung nach Fig. 2 ist der Ring 14 in eine Lage bewegt worden, in der er den genuteten Teil 30 des Schaftes 12 umgibt.

Wenn die Nietvorrichtung betätigt wird, um den

so Schaft 13 anzuziehen und die Gegendruckkraft auf den Ring 14 zur Einwirkung zu bringen, bewegt sich die konische Mündung 54 des Ambosses 52 über den benachbarten Endabschnitt 46 des Ringes 14. Dieser Endabschnitt 46 (Fig. 1 und 7) ist ringförmig und hat eine konische Ausnehmung, so daß an diesem Ende 62 der Endabschnitt 46 in eine Spitze ausläuft. Das Ausmaß der Anfangsbewegung des Ambosses 52 über den Ring 14 hängt von der Widerstandsgröße des Ringes 14 gegen Stauchen ab. Ohne Rücksicht auf das etwa erfolgende Stauchen wird der Innendurchmesser des Ringes 14 nicht so weit verringert, daß der Ring 14 mit dem Schaft 12 in Eingriff kommt und auf diese Weise eine Vorverriegelung auf dem Schaft bewirkt, da hierdurch das einwandfreie Arbeiten behindert wird. Mit anderen Worten: Infolge der konischen Ausnehmung des Ringendes 46 hat irgendein Stauchen des Ringes, wie in Fig. 2 dargestellt, nicht eine Verringerung des Ringdurchmessers zur Folge, sondern bewirkt lediglich ein Zusammenschieben des Ringendes 46 nach innen. Infolge dieser Ringform entwickelt der Ring selbsttätig die notwendige Abstandshaltung, um ein frühzeitiges Verriegeln des Ringes auf dem Schaft zu verhindern oder eine Verriegelung so lange zurückzustellen, bis die Platten 20 und 22 dicht zusammengezogen worden sind und die gewünschte Bewegung des Schaftabschnittes 28 in eine die Bohrungen ausfüllende Stellung beendet worden ist.

Der Zug auf den Schaft 12 wird dann weiter fortgesetzt, so daß die Gegendruckkraft des Ambosses 52 auf den Ring 14 erhöht und der Amboß 52 allmählich über den Ring 14 (Fig. 3) bewegt wird. In der in Fig. 3 dargestellten Stellung des Ringes ist der Ring 14 im ersten Eingriff mit dem Schaft an der am weitesten außen liegenden Verriegelungsnut 34 gebracht worden. Infolgedessen ist der erste Stauchvorgang beendet, so daß jede weitere freie Bewegung zwischen Ring 14 und Schaft 12 verhütet wird.

Nach Fertigstellung der ersten Verriegelung (Fig. 3) wird der Amboß 52 noch weiter über den Ring 14 bewegt, um den Ring allmählich in Verriegelungseingriff mit dem Schaft an den Nuten 34 zu stauchen (Fig. 4). Die Beendigung des Stauchens zeigt Fig. 5, die einen richtig gestauchten Ring zeigt, dessen 'Material sich im Eingriff mit allen Ringen 32 befindet. Wie Fig. 5 außerdem zeigt,, ist der Ring 14 auf seiner gesamten Länge gestaucht worden.

Der Grundwinkel, d. h. der Winkel zwischen der schrägliegenden Stirnfläche des Ringes 14 und der benachbarten Plattenfläche 44, der sich aus der konischen

Ausnehmung des Ringendes 46' ergibt, ist nicht mehr vorhanden, wenn der Ring nahezu völlig in der in Fig. 4 dargestellten Weise gestaucht worden ist. Nach der ersten Verriegelung kann, wie erwähnt, keine weitere Relativbewegung zwischen dem Schaft und dem Ring erfolgen. Bei weiter fortgesetztem Stauchen verlängert sich der Ring, so daß der Schaft gelängt wird, vorausgesetzt, daß diese Längung den Schaft nicht so hoch beansprucht, daß ein Abreißen an einer der Verriegelungsnuten erfolgt. Jede derartige Übermäßige Zugbeanspruchung wird von dem Endabschnitt 46' aufgenommen, so daß also der Schaft trotzdem die gewünschten Vorspannungsbelastungen aufweist, die ihm eine Dauerfestigkeit geben. Die Vorteile, die sich bei der Schaffung eines Ringes von verschiedener Gesamtausbildung mit einem Grundwinkel ergeben, sind in der USA.-Patentschrift 2 531 049 ausführlich beschrieben worden.

Nach dem völligen Stauchen des Ringes 14 in der in Fig. 5 dargestellten Weise wird bei weiter fortge- zq setzter Zugeinwirkung auf den Schaft dieser an der Abreißnut 38 (Fig. 6) abgerissen. In der volleingezogenen Stellung des Nietes 10 (Fig. 6) ist der Ring 14 völlig auf den Schaft 12 gestaucht worden, und die Bohrungen 16 und 18 der Platten 20 und 22 sind völlig vom Schaftabschnitt 28 ausgefüllt, so daß der Niet 10 eine dichte Verbindung herstellt.

Infolge der Form des Ringes 14, der in bezug auf seine Längsachse und auf eine mittlere Querachse symmetrisch ist, hat der Ring identische Enden, so daß er nicht geprüft werden muß, ehe er auf den Schaft 12 aufgesetzt wird. Es wird außerdem ein Ring geschaffen, der eigene »VerriegelungSK-Charakteristiken hat und auch ein Entspannen gegen übermäßige Zugbeanspruchungen auf den Schaft beim Stauchen bewirkt. Mit anderen Worten: Der Ring hat kein Vorderende und Hinterende, wie es bei Ringen dieser Art üblich ist und wie sie in den erwähnten USA.-Patentschriften 2 531 048 und 2 531 049 dargestellt sind. Ein weiterer Vorteil des Ringes besteht darin, daß er leicht hergestellt werden kann und daß bei seiner Herstellung der Abfall auf ein Kleinstmaß verringert wird. Der Ring 14 kann durch das übliche Kaltstauchverfahren und auch durch maschinelle Bearbeitung auf Fassondrehbänken leicht hergestellt werden.

Der erfindungsgemäße Ring zeigt die erwähnten Vorteile auch bei seiner Verwendung bei einem Nietschaft, der keine Ziehnuten und keine Abbruchvertiefung hat.

Claims (1)

1. Patentanspruch.

   Niet, dessen Schaft mit Ringnuten versehen ist, auf die durch Einziehen des Schaftes in einen auswechselbaren Amboß mit konischer Ausnehmung am Außenende ein Ring als Schließkopf aufgepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14), der in an sich bekannter Weise symmetrisch mit gleichem Außendurchmesser ausgebildet ist, an beiden Enden eine konische Ausnehmung (46j 46') aufweist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2 355 580, 2 531 048,
   2 531 049.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 109 503/315 1.61