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Verfahren zum Herstellen von Hohlnieten Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zum Kaltherstellen von zum sogenannten Blindnieten bestimmten Hohlnieten
aus verhältnismäßig weichem, stabförmigem Metall, wie Aluminium, mit aasgestauchtem
Kopf und am Schaft vorgesehenen Längskerben, ausgehend von Stababschnitten. Die
Längskerben müssen beim Blindnieten ein gleichmäßiges Aufreißen des Schaftendes
zur Bildung von nach außen umzubiegenden Klauen, die den Schließkopf ergeben, sichern.
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Das bekannte nachträgliche Einkerben der Schaftenden ist umständlich.
Vor allem tritt bei so erzeugten Kerben die Gefahr auf, daß der Niet beim Einsetzen
in das Nietloch mit den verhältnismäßig scharfen und zuweilen auch noch etwas aus
dem genauen Kreisquerschnitt des Nietschaftes heraustretenden Kanten der Kerben
leicht an Graten, Abstufungen od. dgl. des Nietloches hängenbleibt und dann infolge
des weichen Materials so deformiert wird, daß die Nietverbindung den Anforderungen
nicht genügt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, durch ein verbessertes,
rasche und mit einfachen Mitteln, durchführbares Herstellungsverfahren ein zuverlässiges
Setzen der Nieten zu gewährleisten.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von
Stäben mit durchgehend, durch Walzen eingeformten Längskerben ausgegangen wird.
Die Seitenwände der Kerben werden sodann an dem für den Nietschaft bestimmten Teil
des Stabschnittes durch Stoßreduzieren oder -kalibrieren miteinander zur Anlage
gebracht, d. h. die Kerben werden geschlossen, ihre Wände aber nicht verschweißt.
Dies erfolgt im gleichen Werkzeug, in dem im gleichen Verformungsvorgang auch der
Kopf aasgestaucht wird oder werden kann.
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Solche geschlossenen Längskerben haben keine über den genauen Kreisquerschnitt
des Schaftes herausragenden Kanten. Das Setzen der Niete stößt daher nicht auf die
angegebenen Schwierigkeiten. Trotzdem reißen die Schäfte in sehr gleichmäßigen Klauen
auf, wobei die beim Schließen der Kerben bewirkte Materialverfestigung eine kräftigere
Nietverbindung als bisher ergibt.
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Beim Herstellen von Kopfbolzen für Schrauben mit Längsnuten ist es
bekannt, schon die zu verarbeitenden Stäbe mit über die ganze Länge verlaufenden
Nuten zu versehen, worauf der Stab laufend in Abschnitte getrennt und die Köpfe
an sie aasgestaucht werden, wie im vorliegenden Fall auch. Die bekannten Nuten dienen
jedoch einem anderen Zweck, nämlich zum undrehbaren Führen eines von der Kopfschraube
durchsetzten Teiles auf dem Gewindebolzen. Die Anforderungen an die Schraubenlängsnuten
und die Nietschaftkerben sind daher wesentlich verschieden. Es handelt sich um keine
ohne weiteres vergleichbaren Werkstücke, wie auch der Werkstoff - bei den Schrauben
Stahl, bei den Nieten weicheres Metall, wie Aluminium - unterschiedlich ist. Die
Erfindung ist ausschließlich auf die Herstellung von Hohlnieten beschränkt und wird
nicht im Ausgehen von gekerbten Stäben an und für sich gesehen, sondern in der Kombination
dieses an sich bekannten Vorgehens mit dem erläuterten Schließen der Kerben während
des Stauchvorganges.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
es zeigt F i g. 1 die Walzvorrichtung zum Erzeugen der Kerben am Stab, F i g. 2
den gekerbten Stab im Querschnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1, F i g. 3 das
Stauchwerkzeug zum Verformen des Stabschnittes, F i g. 4 das mit dem Werkzeug gemäß
F i g. 3 erzeugte Werkstück in Seitenansicht, F i g. 5 das gleiche Werkstück in
der Sicht auf seine Kopfseite, F i g . 6 das gleiche Werkstück, jedoch nach dem
Bohren des Rohres im Längsschnitt, F i g. 7 das Werkstück gemäß F i g. 6 in der
Sicht auf seine Kopfseite, F i g. 8 den blindgenieteten Hohlniet.
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Gemäß F i g. 1 wird ein Stab 51 zwischen zwei Paaren von Walzen 52
hindurchgezogen. Das erste, in F i g. 1 linke Paar der Walzen 52 ist mit seinen
Achsen
lotrecht angeordnet, während die Achsen des anderen, in F i g. 1 rechten Walzenpaares
waagerecht verlaufen. Das Kaliber der Walzen 52 ist dem Kreisquerschnitt des Stabes
51 angepaßt. In Mittelbereich der Kaliber ist eine im Querschnitt V-förmige Rippe
53 vorgesehen, die beim Durchziehen des Stabes 51 dessen Längskerbung bewirkt. Durch
die vier Walzen ergeben sich am Stabumfang vier Längskerben 54, die durch Materialverdrängung
entstanden und um den Umfang gleichmäßig verteilt sind.
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Der gekerbte Stab 51 wird daraufhin in Stababschnitte aufgeteilt,
wie sie zur Herstellung eines Hohlnietes benötigt werden. Zur Verformung des Stababschnittes
dient das in F i g: 3 im Prinzip dargestellte Stauchwerkzeug, welches aus zwei Matrizen
56 und 58 sowie aus einem Stempel 65 besteht, der in der Darstellung von rechts
in eine Bohrung 62 der einen Matrize 58 vordringt. Die andere Matrize 56 weist eine
gleichachsig zur Bohrung 62 der Matrize 58 verlaufende Ausnehmung 60 auf, die zur
Bildung des Nietkopfes 30 dient und breiter als die zur Bildung des Nietschaftes
26 dienenden Bohrung 62 der Matrize 58 ist. Sowohl die Ausnehmung 60 als auch der
Stempel 65 weisen jeweils einen zentrisch in das Formwerkzeug hineinragenden
Ankörner 64 bzw. 66 auf.
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Der Durchmesser der Bohrung 62 ist ewas kleiner als der Durchmesser
des Stabes 51, weshalb die Längskerben 54 im Bereich des Schaftes 26 des im Stauchwerkzeug
herzustellenden Werkstückes 67 zu dichten Fugen (vgl. auch F i g. 4) 34 geschlossen
werden, deren Seitenwände also aneinander anliegen, ohne daß diese Wände indessen
etwa miteinander verschweißt werden. Die Außenkanten dieser Fugen 34 liegen genau
auf dem zylindrischen Umfang des Schaftes.
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Das eine (gemäß F i g. 3 linke) Ende des Stababschnittes, der zur
Herstellung des Werkstückes 67 in das Stauchwerkzeug 56, 58 eingestoßen ist, wird
zur Bildung des Nietkopfes 30 in einem beträchtlichen Ausmaß angestaucht. Die Seitenwandteile
der Längskerben 54 werden dabei im Bereich des Nietkopfes unter Umständen mindestens
teilweise zusammengeschweißt. Am äußeren Ende 31 des Nietkopfes 30 bleiben
allenfalls Längskerben 68 erhalten, da dort der Querschnitt des Stabschnittes
in der Matrize 56 nicht wesentlich verringert wird. Auch der in der Matrize 56 angestauchte
Ringflansch 32 des Nietkopfes 30 erhält an seinen an der Stelle der Längskerben
befindlichen Umfangsstellen entsprechende, offene Kerben 69.
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In den beiden Stirnflächen des Werkstückes 67 entstehen durch die
Ankörner 64 und 66 entsprechende axiale Ankörnungen 70 und 74. Von
diesen her wird das Werkstück 67 anschließend gemäß den F i g. 6 und 7 axial durchbohrt,
woraufhin das schaftseitige Ende 28 der Bohrung 92 noch mit einer konischen Erweiterung
94 nach außen versehen wird. Diese Erweiterung 94 hat den Zweck, in den damit fertiggestellten
Hohlniet 24 den Nietdorn 22 (vgl. F i g. 8) besser einführen zu können. Außerdem
bewirkt die durch die Erweiterung 94 verursachte Materialschwächung am Ende 28 des
Nietschaftes 26 auch ein besseres Aufreißen des Schaftendes zu den in F i g. 8 sichtbaren
Klauen 114.
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Das Setzen des Hohlnietes 24 erfolgt gemeinsam mit dem Nietdorn 22
in bekannter Weise. Der Nietdorn 22 weist an seinem in F i g. 8 unteren freien Ende
einen Kopf 40 auf, dessen Außendurchmesser etwa dem Schaftdurchmesser des Hohlniets
24 entspricht. An diesen Kopf 40 schließt nach oben über eine beispielsweise konische
Abschrägung 42 ein Schaft 44 an, dessen Durchmesser etwas größer als der Durchmesser
der Bohrung 92 ist, woraufhin weiter nach oben in nicht besonders dargestellter
Weise zunächst eine als spätere Abrißstelle vorgesehene Eindrehung und ein weiterer
Schaftteil folgt, der gegenüber der Bohrung 92 etwas dünner und so lang ist, daß
er zum Setzen des Niets von oben her mittels eines (nicht dargestellten) Nietermundstückes
erfaßt und nach oben durch das Niet hindurch gezogen werden kann. F i g. 8 zeigt,
wie das freie Ende des Nietschaftes 26 durch den Schaft 44
bis an die
Wände der durchsetzten Bohrungen 95 und 96 heran aufgeweitet und vom Kopf 40 des
Nietdornes 22 her in die Klauen 114 aufgerissen worden ist.
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Wie aus F i g. 8 weiterhin hervorgeht, kann zwischen die beiden zu
vereinigenden Teile 100 und 102 und den Ringflansch 32 des Nietkopfes 30 noch eine
Dichtungsscheibe 33 zwischengelegt und der Schaft 44 des Nietdornes 22 an der bei
gesetztem Niet im Bereich des Ringflansches 32 befindlichen Stelle noch mit einem
gezahnten Abschnitt 47 versehen sein, der zur besseren Verankerung des Schaftes
44 im gesetzten Hohlniet 24 dient.
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Es ist auch möglich, das Werkstück 67 statt durch einen einzigen Verformungsvorgang
durch mehrere Verformungen stufenweise zu formen.